Quando scienziati, ricercatori e ingegneri vogliono sapere qualcosa su un materiale o una soluzione, usano una macchina speciale nota come spettrofotometro UV-Vis-NIR. Questo sembra una parola complicata, ma significa solo una macchina che illumina un campione con diversi tipi di luce e misura quanto della luce viene assorbita, riflessa o trasmessa attraverso il campione.
Gli spettrofotometri UV-Vis-NIR operano in tre parti dello spettro luminoso: ultravioletto, visibile e infrarosso vicino. La macchina emette un fascio di luce, una parte di questa luce viene assorbita dal campione in analisi. Ciò significa che il campione assorbe parte dell'energia luminosa in entrata. La luce rimanente passa attraverso il campione e colpisce un rilevatore che misura quanto di essa è riuscita a passare. Misurando la quantità di luce che viene assorbita rispetto a quella che passa, è possibile determinare quali elementi o composti sono presenti nel campione.
Gli spettrofotometri UV-Vis-NIR vengono utilizzati in vari campi di ricerca. In chimica, per esempio, aiutano gli scienziati nell'analisi del colore e della composizione chimica di coloranti, pigmenti e plastici. Queste macchine possono fornirci informazioni critiche sul comportamento e la composizione di questi materiali. Ad esempio, in biologia, gli spettrofotometri UV-Vis-NIR possono misurare la concentrazione di DNA o indagare la struttura delle proteine. Questa conoscenza è fondamentale per comprendere gli esseri viventi.
Nella scienza ambientale, questi dispositivi potrebbero rilevare inquinanti nell'aria o nell'acqua. Consentono ai ricercatori di comprendere meglio la pulizia del nostro habitat, cosa fondamentale per mantenere un pianeta fecondo. Lo spettrofotometro UV-Vis-NIR ha anche applicazioni nell'industria alimentare e delle bevande, dove vengono ottenute misure quantitative per caratterizzare la qualità di vari cibi e monitorarne il profilo nutrizionale. Ad esempio, possono essere usati per misurare le quantità di vitamine o altri nutrienti benefici presenti nei nostri cibi.
Tuttavia, l'utilizzo di uno spettrofotometro UV-Vis-NIR non è semplicemente plug and play, hai bisogno di alcune conoscenze e devi seguire passaggi cauti. Per iniziare, è necessaria una preparazione accurata del campione da testare. Deve essere chiaro e privo di qualsiasi particella o bolle che ostacolino la trasmissione della luce attraverso di esso. I risultati sono precisi grazie a questo. Il passaggio successivo è quello di calibrare la macchina o impostarla in modo che possa leggere la luce in modo accurato. La calibrazione è molto importante poiché garantisce che i dati forniti dalla macchina siano precisi. Una volta che la macchina raccoglie i dati, gli scienziati devono analizzarli con cura. Devono esaminare i dati per raggiungere conclusioni corrette su ciò che il campione contiene.
Gli spettrofotometri UV-Vis-NIR sono in grado di rivelare molto sui materiali oggetto di studio. Uno dei principali vantaggi di queste macchine è che sono non distruttivi, il che permette loro di analizzare campioni senza romperli. Ciò consente ai ricercatori di indagare i materiali in modi che non li deformano. Tuttavia, ci sono alcune limitazioni su ciò che uno spettrofotometro UV-Vis-NIR può effettivamente mostrare. Ad esempio, può identificare solo materiali che assorbono o trasmettono luce nei range ultravioletto, visibile o infrarosso vicino. Questo significa che se qualcosa non interagisce con la luce in nessuno di questi modi, la macchina non può analizzarlo. Inoltre, gli spettrofotometri UV-Vis-NIR non possono fornire informazioni sulla struttura fisica del materiale, come la forma di un cristallo minerale.
Con l'avanzamento della tecnologia, ci sono sempre stati progressi nei fotometri a raggio ultravioletto-visibile-infrarosso (UV-Vis-NIR). I sistemi includono sempre più prodotti veloci, precisi e persino più automatizzati. Alcune di queste macchine sofisticate si connettono persino ai computer, rendendo più facile per gli scienziati scaricare grandi quantità di dati da analizzare rapidamente. I progressi nei fotometri UV-Vis-NIR non hanno limiti per il futuro prossimo. Potrebbero essere utilizzati per esplorare nuovi materiali, aiutare nello sviluppo di nuovi farmaci o nel monitoraggio dell'ambiente e del nostro approvvigionamento alimentare. Quello che è certo è che i fotometri UV-Vis-NIR rimarranno strumenti fondamentali per scienziati e ricercatori per molti anni a venire.
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