Όταν επιστήμονες, έρευνατες και μηχανικοί θέλουν να μάθουν για ένα υλικό ή λύση, χρησιμοποιούν μια ειδική μηχανή που ονομάζεται UV-Vis-NIR φασματοφωτομέτρο. Αυτό φαίνεται σαν ένα πολύπλοκο λέξη για κάτι, αλλά σημαίνει απλώς μια μηχανή που βάζει διαφορετικούς τύπους φωτιάς πάνω σε ένα δείγμα και μετράει πόσο φως απορροφάται, ανακλείται ή διαβαίνει μέσα από το δείγμα.
Τα UV-Vis-NIR φασματοφωτομέτρα λειτουργούν σε τρία τμήματα του φασματικού φάσματος: ουλτραβιολετό, ορατό και κοντινού ινφράκοκκ. Η μηχανή εκπέμπει ένα διάστροφο φωτός, μια μέρος αυτού του φωτός απορροφάται από το δείγμα που αναλύεται. Αυτό σημαίνει ότι το δείγμα απορροφά μερική από την εισερχόμενη ενέργεια φωτός. Το υπόλοιπο φως περνάει μέσα από το δείγμα και χτυπάει έναν ανιχνευτή που μετράει πόσο από αυτό πέρασε. Με την μέτρηση της ποσότητας του φωτός που απορροφάται σε σύγκριση με την ποσότητα που διαβαίνει, μπορούν να καταλάβουν ποια στοιχεία ή σύνθετα βρίσκονται στο δείγμα.
Οι φασματοφωτομέτροι UV-Vis-NIR χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς της έρευνας. Στη χημεία, για παράδειγμα, βοηθούν τους επιστήμονες να αναλύσουν το χρώμα και τη χημική σύνθεση των χρωμάτων, των χρωματοφόρων και των πλαστικών. Αυτές οι μηχανές μπορούν να μας παρέχουν κρίσιμες πληροφορίες για τη συμπεριφορά και τη σύνθεση αυτών των υλικών. Για παράδειγμα, στη βιολογία, οι φασματοφωτομέτροι UV-Vis-NIR μπορούν να μετρήσουν τη συγκέντρωση DNA ή να μελετήσουν τη δομή των πρωτεϊνών. Αυτή η κατανόηση είναι κρίσιμη για να καταλάβουμε τα ζωντανά οντα.
Στην περιβαλλοντική επιστήμη, αυτά τα συστήματα μπορεί να ανιχνεύουν ρυπούς στον αέρα ή στο νερό. Επιτρέπουν στους επιστήμονες να κατανοούν καλύτερα την καθαρότητα του ικανού μας βιώματος, πράγμα που είναι κρίσιμο για τη διαφύλαξη ενός έγκειτου πλανήτη. Το φασματοφωτόμετρο UV-Vis-NIR έχει επίσης εφαρμογές στη βιομηχανία τροφίμων και ποτών, όπου πραγματοποιούνται ποσοτικές μετρήσεις για να χαρακτηριστεί η ποιότητα διαφόρων τροφίμων και να παρακολουθείται ο διατροфικός προφίλ. Για παράδειγμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μετρηθούν οι ποσότητες βιταμινών ή άλλων ωφελιμών θρεπτικών στις τροφές μας.
Ωστόσο, η χρήση ενός φασματοφωτομετρητή UV-Vis-NIR δεν είναι απλώς «plug and play» (συνδέστε και παίξτε), χρειάζεται κάποια γνώση και προσεκτικά βήματα. Πρώτα απ' όλα, η ακριβής προετοιμασία του δείγματος που δοκιμάζεται είναι απαραίτητη. Πρέπει να είναι σαφές και να μην έχει καμία σπορά ή βουτύρα που θα εμποδίσουν τη μεταφορά του φωτός μέσα του. Τα αποτελέσματα είναι ακριβή ακριβώς για αυτό. Το επόμενο βήμα είναι η καλιβροποίηση της μηχανής ή η ρύθμισή της ώστε να μπορεί να διαβάζει το φως με ακρίβεια. Η καλιβροποίηση είναι πολύ σημαντική, καθώς εξασφαλίζει ότι τα δεδομένα που δίνει η μηχανή είναι ακριβή. Μόλις η μηχανή συλλέξει τα δεδομένα, οι επιστήμονες πρέπει να τα αναλύσουν με μεγάλη προσοχή. Πρέπει να εξετάσουν τα δεδομένα για να φτάσουν σε σωστές συμπεράσεις για το τι περιέχει το δείγμα.
Οι φασματοφωτομέτροι UV-Vis-NIR μπορούν να αποκαλύψουν πολλά για τα υλικά που μελετούνται. Ένας από τους κύριους προβαθμούς αυτών των συσκευών είναι ότι είναι μη-αποστρεπτικοί, επιτρέποντάς τους να αναλύουν δείγματα χωρίς να τα σπάσουν. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετούν τα υλικά με τρόπους που δεν τα αλλάζουν μορφικά. Ωστόσο, υπάρχουν κάποιες περιορισμοί σε αυτά που μπορεί να δείξει ένας φασματοφωτομέτρος UV-Vis-NIR. Για παράδειγμα, μπορεί να αναγνωρίσει μόνο υλικά που απορροφούν ή μεταφέρουν φως στα φασματικά εύρημα των μαλακών βιολογικών, ορατών ή κοντινών ινφραανθρακικών. Αυτό σημαίνει ότι αν κάτι δεν επιδραίνει στο φως με κανέναν από αυτούς τους τρόπους, η συσκευή δεν μπορεί να το αναλύσει. Επιπλέον, οι φασματοφωτομέτροι UV-Vis-NIR δεν μπορούν να δώσουν πληροφορίες για την φυσική δομή του υλικού, όπως τη μορφή ενός κρυστάλλου μινεράλιου.
Με την πρόοδο της τεχνολογίας, πάντα υπάρχουν και οι προόδοι στα φασματομετρικά UV-Vis-NIR. Τα συστήματα περιλαμβάνουν όλο και πιο γρήγορα, πιο ακριβή και ακόμα πιο μαύρα προϊόντα. Μερικές από αυτές τις εξελιγμένες μηχανές συνδέονται μάλιστα με υπολογιστές, γεγονός που διευκολύνει τους επιστήμονες να απορρίπτουν τεράστιες ποσότητες δεδομένων για να τις αναλύουν γρήγορα. Οι εξελίξεις των φασματοφωτομετρών UV-Vis-NIR είναι απεριόριστες για το προσεχές μέλλον. Θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να εξερευνήσουν νέα υλικά, να βοηθήσουν στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων ή να παρακολουθήσουν το περιβάλλον και την τροφική μας προμήθεια. Αυτό που είναι βέβαιο είναι ότι τα φασματοφωτομέτρα UV-Vis-NIR θα παραμείνουν αναπόσπαστα εργαλεία για τους επιστήμονες και τους ερευνητές για πολλά χρόνια ακόμα.
Copyright © Shanghai Labtech Co.,Ltd. Πάντα τα δικαιώματα κατεχόμενα