Όταν οι επιστήμονες, οι ερευνητές και οι μηχανικοί θέλουν να μάθουν για ένα υλικό ή λύση, χρησιμοποιούν ένα ειδικό μηχάνημα γνωστό ως φασματοφωτόμετρο UV-Vis-NIR. Αυτό ακούγεται σαν μια φανταχτερή λέξη για κάτι, αλλά σημαίνει μόνο μια μηχανή που εκπέμπει διαφορετικούς τύπους φωτός πάνω από ένα δείγμα και μετρά πόσο από το φως απορροφάται, αντανακλάται ή μεταδίδεται μέσω του δείγματος.
Τα φασματοφωτόμετρα UV-Vis-NIR λειτουργούν σε τρία μέρη του φάσματος φωτός: υπεριώδες, ορατό και εγγύς υπέρυθρο. Το μηχάνημα εκπέμπει μια δέσμη φωτός, ένα μέρος αυτού του φωτός απορροφάται από το δείγμα που αναλύεται. Αυτό σημαίνει ότι το δείγμα απορροφά μέρος της εισερχόμενης φωτεινής ενέργειας. Το εναπομείναν φως περνά μέσα από το δείγμα και χτυπά έναν ανιχνευτή που μετράει πόσο από αυτό το πέρασε. Μετρώντας την ποσότητα του φωτός που απορροφάται σε σχέση με την ποσότητα που διέρχεται, μπορούν να καταλάβουν ποια στοιχεία ή ενώσεις βρίσκονται στο δείγμα.
Τα φασματοφωτόμετρα UV-Vis-NIR χρησιμοποιούνται σε ποικίλα πεδία έρευνας. Στη χημεία, για ένα, βοηθούν τους επιστήμονες να αναλύσουν το χρώμα και τη χημική σύνθεση των βαφών, των χρωστικών και των πλαστικών. Αυτά τα μηχανήματα μπορούν να μας παρέχουν κρίσιμες πληροφορίες σχετικά με τη συμπεριφορά και τη σύνθεση αυτών των υλικών. Για παράδειγμα, στη βιολογία, τα φασματοφωτόμετρα UV-Vis-NIR μπορούν να μετρήσουν τη συγκέντρωση του DNA ή να διερευνήσουν τη δομή των πρωτεϊνών. Αυτή η διορατικότητα είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση των ζωντανών όντων.
Στην περιβαλλοντική επιστήμη, αυτές οι συσκευές μπορεί να ανιχνεύουν ρύπους στον αέρα ή στο νερό. Επιτρέπουν στους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα την καθαριότητα του οικοτόπου μας, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση ενός γόνιμου πλανήτη. Το φασματοφωτόμετρο UV-Vis-NIR έχει επίσης εφαρμογές στη βιομηχανία τροφίμων και ποτών, όπου λαμβάνονται ποσοτικές μετρήσεις για τον χαρακτηρισμό της ποιότητας των διαφόρων τροφίμων και την παρακολούθηση του διατροφικού προφίλ. Για παράδειγμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση των ποσοτήτων βιταμινών ή άλλων ευεργετικών θρεπτικών συστατικών στο φαγητό μας.
Ωστόσο, η χρήση ενός φασματοφωτόμετρου UV-Vis-NIR δεν είναι απλά plug and play, χρειάζεστε κάποιες γνώσεις και εκτελέστε προσεκτικά βήματα. Για αρχή, είναι απαραίτητη η ακριβής προετοιμασία του δείγματος που ελέγχεται. Πρέπει να είναι διαυγές και απαλλαγμένο από κηλίδες ή φυσαλίδες που θα εμποδίσουν τη μετάδοση του φωτός μέσω αυτού. Τα αποτελέσματα είναι ακριβή εξαιτίας αυτού. Το επόμενο βήμα είναι η βαθμονόμηση του μηχανήματος ή η ρύθμιση του ώστε να είναι σε θέση να διαβάζει το φως με ακρίβεια. Η βαθμονόμηση είναι πολύ σημαντική καθώς διασφαλίζει ότι οι μετρήσεις που δίνονται από το μηχάνημα είναι ακριβείς. Μόλις το μηχάνημα συλλέξει δεδομένα, οι επιστήμονες πρέπει να τα αναλύσουν επιμελώς. Πρέπει να εξετάσουν τα δεδομένα για να καταλήξουν σε σωστά συμπεράσματα σχετικά με το τι περιλαμβάνει το δείγμα.
Τα φασματοφωτόμετρα UV-Vis-NIR είναι ικανά να αποκαλύψουν πολλά για τα υλικά που μελετώνται. Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα αυτών των μηχανών είναι ότι δεν είναι καταστροφικά, επιτρέποντάς τους να αναλύουν δείγματα χωρίς να τα σπάνε. Αυτό δίνει τη δυνατότητα στους επιστήμονες να διερευνούν υλικά με τρόπους που δεν τα αναδιαμορφώνουν. Αλλά υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί με το τι μπορεί πραγματικά να δείξει ένα φασματοφωτόμετρο UV-Vis-NIR. Για παράδειγμα, μπορεί να αναγνωρίσει μόνο υλικά που είτε απορροφούν είτε μεταδίδουν φως στην περιοχή υπεριώδους, ορατού ή κοντά στο υπέρυθρο. Αυτό σημαίνει ότι εάν κάτι δεν αλληλεπιδρά με το φως με κάποιον από αυτούς τους τρόπους, το μηχάνημα δεν μπορεί να το αναλύσει. Επιπλέον, τα φασματοφωτόμετρα UV-Vis-NIR δεν μπορούν να δώσουν πληροφορίες για τη φυσική δομή του υλικού, όπως το σχήμα ενός ορυκτού κρυστάλλου.
Με την πρόοδο της τεχνολογίας από μόνη της, υπάρχουν πάντα οι εξελίξεις στα φασματοφωτόμετρα UV-Vis-NIR. Τα συστήματα περιλαμβάνουν όλο και πιο γρήγορα, πιο ακριβή και ακόμη πιο μαύρα κουτιά προϊόντα. Μερικά από αυτά τα εξελιγμένα μηχανήματα συνδέονται ακόμη και με υπολογιστές, καθιστώντας ευκολότερο για τους επιστήμονες να απορρίπτουν τεράστιες ποσότητες δεδομένων για γρήγορη ανάλυση. Οι εξελίξεις των φασματοφωτομέτρων UV-Vis-NIR είναι απεριόριστες για το επερχόμενο μέλλον. Θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να εξερευνήσουν νέα υλικά, να βοηθήσουν στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων ή να παρακολουθήσουν το περιβάλλον και την προσφορά τροφίμων μας. Το σίγουρο είναι ότι τα φασματοφωτόμετρα UV-Vis-NIR θα παραμείνουν αναπόσπαστα όργανα για επιστήμονες και ερευνητές για πολλά χρόνια ακόμα.
Πνευματικά δικαιώματα © Shanghai Labtech Co.,Ltd. Με την επιφύλαξη παντός δικαιώματος