Разница между однолучевым и двухлучевым спектрофотометрами
Спектрофотометры измеряют интенсивность света как функцию длины волны и обычно используются для измерения концентрации соединения в водном растворе. В зависимости от типа спектрофотометра можно анализировать различные длины волн света.
Хотя диапазон длин волн и пределы обнаружения, несомненно, являются наиболее важными факторами, которые следует учитывать при выборе подходящего спектрофотометра, существуют и другие важные критерии, такие как:
1. Плотность, форма или размер продукта, который вы хотите измерить
2. Аналитический рабочий диапазон
3.Образец пропускной способности
4. Качество данных
5. Настраиваемые и/или предварительно настроенные параметры метода
6. Время измерения
Существует два основных типа спектрофотометров: однолучевые и двухлучевые. Как видно из их названий, основное различие между двумя приборами заключается в количестве лучей света, используемых при анализе.
Один луч
В однолучевом спектрофотометре все световые волны, исходящие от источника света, проходят через образец как один луч. Прибор стандартизуют, помещая эталон в держатель образца, и полученное значение вычитают из последующих измерений образца, чтобы исключить влияние растворителя и ячейки. Чувствительность обнаружения светового луча после его прохождения через образец высока, поскольку он использует нерасщепленный световой пучок, поэтому повсюду присутствует высокая энергия.
Однолучевые УФ-видимые спектрофотометры могут измерять в диапазоне длин волн от 190 до 750 нм, хотя некоторые доходят до 1100 нм. УФ-диапазон, которым считается любая длина волны менее 340 нм, полезен для измерения нуклеиновых кислот, очищенных белков и других веществ. органические молекулы, например.
Двойной луч
И наоборот, свет, исходящий от источника двухлучевого спектрофотометра, разделяется на два луча, причем только один проходит через образец, а другой только через эталон. Каждый монохроматический луч, в свою очередь, разделяется полузеркальным устройством на два луча равной интенсивности. Один пучок, пучок образца, проходит через кювету, содержащую раствор исследуемого соединения в прозрачном растворителе. Другой пучок, эталонный, проходит через такую же кювету, содержащую только растворитель. Интенсивность этих световых лучей затем измеряется электронными детекторами и сравнивается. Двухлучевые спектрофотометры обычно предлагают диапазон измерения от 190 до 1100 нм.
Хотя приборы с расщепленным лучом не считаются дополнительным типом спектрофотометра, они аналогичны двухлучевым спектрофотометрам. Однако вместо этого они полагаются на светоделитель, который быстро переключает световой путь между эталоном и образцом при использовании одного детектора.
Преимущества и недостатки
Хотя двухлучевые спектрофотометры более популярны в современных лабораториях, у однолучевых спектрофотометров все же есть некоторые преимущества. Экономическая эффективность однолучевых спектрометров является самым большим преимуществом, а также меньшей занимаемой площадью по сравнению с другими спектрофотометрами. Однолучевые спектрофотометры также демонстрируют высокую чувствительность обнаружения из-за высокой пропускной способности энергии из-за нерасщепления исходного луча.
С другой стороны, если приложение требует стабильности, однолучевой спектрофотометр может быть не лучшим вариантом, поскольку прибор не компенсирует помехи, такие как колебания электронной схемы, колебания напряжения, нестабильность механических компонентов или дрейф энергии света. источники. Такие дрейфы вызывают аномальные колебания результатов2.
Прибор с двойным лучом, тем временем, позволяет компенсировать колебания мощности источника, значительно улучшая отношение сигнал/шум и расширяя возможности для разбавления проб растворов и измерений с помощью газов.
Как правило, двухлучевые спектрофотометры работают быстрее и дают более воспроизводимые результаты, поскольку они выполняют автоматическую коррекцию потери интенсивности света при прохождении луча через образец и эталонный раствор. Кроме того, время прогрева лампы минимально или вообще отсутствует, что не только помогает повысить скорость обработки результатов, но и продлевает срок службы лампы.
Двухлучевые спектрофотометры значительно дороже однолучевых версий, хотя стоимость жизненного цикла прибора может быть снижена, если принять во внимание срок службы лампы.
