Как правильно выбрать спектрометр

Спектрометр — это измерительный прибор, который разлагает и анализирует излучение или ионный луч на элементарные компоненты, составляющие его спектр. Например, спектрометр может использоваться для идентификации материалов или молекул.

В данном руководстве по покупкам мы рассмотрим различные спектрометрические методы, то, что можно анализировать с помощью спектрометра, преимущества и недостатки имеющихся на рынке спектрометров и критерии выбора спектрометра.

Просмотреть спектрометры

  • Как выбрать спектрометр?

    Существует два основных типа спектрометрии: спектрометрия излучений и масс-спектрометрия.

    Спектрометрия излучений (UV-Vis , ИФ, рентгеновское излучение, гамма) позволяет проанализировать структуру вещества путем его взаимодействия с излучением, которое он поглощает, рассеивает или испускает.

    Масс-спектрометрия позволяет анализировать молекулярную структуру газа с помощью ионизации.

    Выбор типа спектрометра зависит от вещества, которое нужно обнаружить, а так же от инвазивной или неинвазивной стороны анализа (разрушение образца или нет).

    Независимо от выбранной вами технологии, основными критериями для выбора спектрометра являются:

    • Предел обнаружения/чувствительность
    • Диапазон длин волн

    Если вам необходимо проанализировать цвет образца, вам понадобится спектрометр, покрывающий видимый спектр, от 360 до 740 нм.

    • Разрешение (способность спектрометра различать два пика)

    Если спектр образца имеет острые пики, разделенные на расстоянии не менее 0,5 нм, вам понадобится спектрометр с разрешением не менее 0,5 нм.

    Даже если вы знаете нужный диапазон длин волн и разрешение, дополнительные критерии помогут вам сделать более точный выбор:

    • общий размер оборудования, особенно если оно переносное,
    • цена,
    • скорость анализа,
    • отношение сигнал/шум,
    • линейность,
    • динамический диапазон,
    • термостабильность,
    • прочность.
  • Каковы преимущества выбора ИК-спектрометра?

    ИК-спектрометр FTIR марки Bruker Optics

    ИК-спектрометрия — это абсорбционная спектрометрия, определяющая характер химических связей, присутствующих в молекуле. Абсорбция является результатом вибрации и вращения молекул.

    ИК-спектрометрия используется для измерения реакции образца, подвергшегося воздействию инфракрасного света.

    С ее помощью осуществляется неинвазивный анализ и количественное определение при минимальной подготовке проб.

    Где применяется?

    • Инфракрасный спектрометр подходит для анализа поверхности в полупроводниковой промышленности или для быстрого определения количества воды в семенах для сельского хозяйства.
    • Он также позволяет идентифицировать сырье и компоненты в химической, косметической, пластмассовой и фармацевтической промышленности.
    • ИФ-спектрометр используется для контроля сильно впитывающих твердых веществ и предоставления информации, такой как содержание белка, жира, клетчатки и крахмала.
    • Инфракрасные спектрометры доступны в лабораторных или портативных моделях для выездных анализов.

    Предел обнаружения

    • При большом количестве различных химических компонентов спектр становится сложным, а его анализ очень затруднительным, особенно для органических соединений.
  • Каковы преимущества выбора UV-Vis-спектрометра?

    Спектрометр UV/VIS марки U-Therm International

    Спектрометрия UV-Vis (длины ультрафиолетовых и видимых волн) — это абсорбционная спектрометрия, которая позволяет проводить анализ несложных образцов в жидкой или газовой фазе.

    Лампа, как правило дейтериевая, преобразует спектрометр видимого света в ультрафиолетовую видимую единицу, которая может измерять от 190 до 1100 нм.

    Анализ с помощью такого спектрометра дополняет анализ, проводимый инфракрасным спектрометром. Он позволяет количественно оценить компоненты образца.

    Где применяется?

    • Спектрометр UV-Vis используется для проверки эффективности работы фильтров в пищевой промышленности.

    Предел обнаружения

    • Он прост в использовании, но может анализировать только несложные образцы. Из-за ширины молекулярных полос поглощения спектр поглощения не позволяет наблюдать все компоненты сложного состава.
  • Каковы преимущества выбора атомно-абсорбционного спектрометра?

    Атомно-абсорбционный спектрометр марки Analytik Jena

    Атомно-абсорбционная спектрометрия используется для определения концентрации металлических элементов в предварительно нагретом растворе при помощи пламени или в печи.

    Пламя при высокой температуре испаряет воду из образца и расщепляет ее на ионы. Это приводит к изменению интенсивности света, измеряемой детектором для определения концентрации образца.

    Преимущество атомно-абсорбционной спектрометрии заключается в том, что она является высокоселективной.

    Где применяется?

    • Атомно-абсорбционная спектрометрия используется в горнодобывающей промышленности, фармацевтической промышленности и экологических исследованиях.
    • Такой высокоточный анализ идеально подходит для лабораторий по экологическим испытаниям, токсикологии и контролю качества.

    Предел обнаружения

    • Для проведения качественного и количественного анализа необходимо подготовить исходный раствор, т.е. растворить его подходящим растворителем.
  • Каковы преимущества выбора рентгеновского спектрометра?

    Рентгеновский спектрометр марки Thermo Scientific

    Рентгеновская спектрометрия — это абсорбционная спектрометрия, целью которой является определение состава материала при помощи рентгеновских лучей.

    Где применяется?

    • Она используется в геологии для определения компонентов горной породы.
    • В атомной промышленности рентгеновская спектрометрия используется для обнаружения урана, как для добычи, так и для поиска примесей в топливе.
    • Она также используется при очистке сточных вод для определения веществ, подлежащих обработке.
  • Каковы преимущества выбора рентгенофлуоресцентного спектрометра?

    Рентгенофлуоресцентный спектрометр марки Malvern Panalytical

    Рентгенофлуоресцентная спектрометрия — это эмиссионная спектрометрия, которая измеряет рентгеновское излучение, испускаемое атомами, возбужденными поглощением рентгеновского излучения.

    Атомы также могут быть возбуждены при высоком уровне энергии или температуры и затем испускать рентгеновские лучи.

    Где применяется?

    • Она подходит для измерения веществ с низкой концентрацией.
    • Используется для элементного химического анализа.
    • Она используется, например, для обнаружения присутствия свинца в красках или трубах или для определения толщины и состава покрытий в зданиях или промышленности.

    Предел обнаружения

    • Флуоресцентные методы сложнее в применении, чем абсорбционные, поскольку частица, подлежащая анализу, должна быть сначала возбуждена монохроматическим излучением.
  • Каковы преимущества выбора ЯМР-спектрометра?

    ЯМР-спектрометр марки Oxford Instruments

    Магнитно-резонансная спектрометрия является самой передовой технологией для определения структуры органических соединений. В частности, она предоставляет структурные данные по всей молекуле, а также информацию об органических реакциях.

    Где применяется?

    • Она используется в медицине в МРТ (магнитно-резонансной визуализации), поскольку позволяет получать очень контрастные изображения различных тканей человеческого организма.
    • Этот метод также используется для обнаружения взрывчатых веществ или для изучения полярных ледниковых шапок.
  • Каковы преимущества выбора рамановского спектрометра?

    Рамановский спектрометр марки Bruker Optics

    Рамановская спектрометрия — это диффузионная спектрометрия, которая анализирует химическую структуру образца и идентифицирует соединения, присутствующие в образце аналогично инфракрасной спектрометрии, но на более мелких образцах и с более высоким разрешением.

    Рамановский спектрометр используется для анализа молекулярного состава внешней структуры материала.

    Где применяется?

    • Он используется в археологии для проведения неразрушающего анализа.
    • Рамановский спектрометр позволяет идентифицировать органические молекулы, полимеры, биомолекулы и неорганические соединения.
    • Используется для распределения компонентов в смесях, таких как медикаменты, для определения наличия различных типов углерода (алмаз, графит, аморфный углерод, амантный углерод, амантный углерод, нанотрубки) и их относительных пропорций, для измерения напряжений и кристаллической структуры полупроводников.
  • Каковы преимущества выбора масс-спектрометра?

    Масс-спектрометр марки Shimadzu

    Масс-спектрометр используется для определения массы молекул в газовой фазе.
    Он позволяет проводить как качественный, так и количественный анализ: каждый компонент имеет уникальный или почти уникальный массовый спектр, который можно сравнить с базами данных масс-спектров, что позволяет идентифицировать и количественно оценить его.

    Он работает с очень маленькими образцами и позволяет узнать, из каких элементов они состоят.

    Где применяется?

    • Он используется для быстрого анализа проб в рамках антидопингового контроля, безопасности пищевых продуктов или фармацевтической промышленности.

    Ограничения

    • Этот метод не подходит для больших молекул
  • Где используются спектрометры?

    Сводная таблица спектрометров и их использования

    Спектрометр Тип Применение
    ИК Абсорбция Характеристика и идентификация органических молекул.
    Контроль качества в фармацевтической, химической и пищевой промышленности.
    UV-Vis Абсорбция Контроль качества в фармацевтической, химической и пищевой промышленности.
    Атомно-абсорбционный Абсорбция Концентрация металлических элементов.
    Рентгеновское излучение Абсорбция Контроль качества полупроводников.
    Обнаружение урана в атомной энергетике.
    Идентификация компонентов горных пород в геологии.
    Рентгеновская флюоресценция Излучение флуоресценции Анализ в органической химии.
    Анализ в биохимии.
    Магнитный резонанс Магнитное поле Анализ в органической химии.
    Рамановский спектрометр Диффузия Идентификация запрещенных или опасных веществ
    Археология (молекулярный анализ)
    Масс-спектрометр Ионизация Токсикологический анализ, антидопинг, медицинский анализ, анализ окружающей среды и т.д.
Похожие руководства
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Загрузка...
Без комментариев

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.