Spettrofotometri: una guida completa ai loro usi e applicazioni

Cos'è uno spettrofotometro?

Gli spettrofotometri sono dispositivi che gli scienziati usano nei loro laboratori. Questo è fondamentale perché consente agli scienziati di vedere attraverso materiali diversi e scoprire quanto bene i diversi materiali assorbono la luce. Un modo in cui la luce interagisce con i materiali è attraverso l'assorbimento, e capire come avviene l'assorbimento aiuta gli scienziati a comprendere la composizione dei materiali. In questa guida spieghiamo cosa fanno gli spettrofotometri e come vengono utilizzati in un'ampia gamma di campi.

Come funzionano? 

Quindi, per vedere come, in sostanza, usano la luce, date un'occhiata a come funzionano gli spettrofotometri. Uno spettrofotometro fa passare un fascio di luce attraverso un campione, liquido, solido o persino gassoso. La macchina misura quindi la quantità di luce assorbita dal campione. L'assorbimento avviene quando un campione assorbe energia dalla luce. Questa energia fa sì che gli elettroni, che sono piccole parti di atomi, saltino a uno stato di energia superiore. Quando gli elettroni ricevono energia, si eccitano e saltano su proprio come i giocatori su questo campo da gioco! Quando gli elettroni ricadono nel guscio originale, rilasciano energia sotto forma di luce. La quantità di luce assorbita e riemessa dal campione viene misurata dallo spettrofotometro. A lungo termine, fornisce agli scienziati informazioni sulla sua composizione e sul suo comportamento.

Come vengono utilizzati nei laboratori? 

Gli spettrofotometri sono molto utili nei laboratori scientifici per numerose ragioni. Sono spesso utilizzati per determinare la quantità di una sostanza specifica disciolta in un liquido. Ad esempio, quando uno scienziato deve testare la quantità di zucchero presente in una soluzione, utilizzerà uno spettrofotometro. Rilevando quanta luce viene assorbita, gli scienziati possono determinare quanto sia abbondante o concentrata quella sostanza. Un altro utilizzo degli spettrofotometri è determinare se una sostanza è pura. Quando vedi un assorbimento dove non te lo aspettavi, ciò indica che potrebbe essercene più di quanto non dovrebbe esserci.

Garantire qualità e coerenza 

Lo spettrofotometro, oltre a misurare le sostanze, svolge anche un ruolo nell'analisi della qualità di vari materiali. Nell'industria alimentare, ad esempio, vengono utilizzati per valutare la tonalità di cibi e bevande. Gli scienziati possono verificare se il cibo ha l'aspetto che dovrebbe avere, osservandone il colore. Quindi, ad esempio, se un certo cibo dovrebbe essere rosso, ma la macchina mostra un colore diverso, potrebbe indicare che qualcosa non va! Ciò aiuta a preservare il cibo in modo sicuro e ad avere un aspetto visivamente gradevole per le persone che lo divorano. Nell'industria tessile, gli spettrofotometri vengono utilizzati per misurare il colore dei tessuti. Una delle cose più importanti nella confezione di abiti è assicurarsi che tutte le parti del tessuto sopra siano dello stesso colore. Aiuta a garantire che ogni camicia o vestito vesta correttamente.

Aiutare la medicina e la salute 

Anche gli spettrofotometri hanno un ruolo importante nel campo della medicina. Aiutiamo i dottori a comprendere vari problemi di salute in un paziente. Ad esempio, ci dicono quanto di certe cose sono presenti negli esami del sangue. Questi dettagli possono aiutare i dottori a scoprire problemi come l'anemia, quando una persona non ha abbastanza globuli rossi, o il diabete, che influenza il modo in cui il corpo usa lo zucchero. Anche la ricerca sul cancro utilizza gli spettrofotometri. I ricercatori li usano per scoprire come le cellule cancerose assorbono la luce. Questi dati sono immensamente importanti perché possono aiutare a indirizzare le terapie per migliorare la salute delle persone malate di cancro.

Monitoraggio della qualità dell'acqua e dell'aria 

Sono anche usati per monitorare i livelli di qualità dell'acqua e di inquinamento. Non possono determinare vari composti nell'acqua per testare se è sicura per il consumo umano. La macchina indicherà che qualcosa non va se l'acqua presenta danni. Ciò aiuta a rendere l'acqua potabile pulita e sicura. Gli spettrofotometri sono anche usati dagli scienziati per misurare la qualità dell'aria. Possono anche rilevare i livelli di inquinamento nell'aria testando l'assorbimento della luce da parte di vari composti. Questa informazione è fondamentale in quanto aiuta a mantenere un ambiente sicuro e pulito di cui tutti possano godere.