In questo articolo viene spiegato cos’è uno spettrofotometro, quali sono le sue caratteristiche e a cosa serve. Inoltre, imparerai a conoscere le parti di uno spettrofotometro, i diversi tipi di spettrofotometri esistenti e come funziona questo tipo di strumento di misura.
Cos’è uno spettrofotometro?
Uno spettrofotometro è uno strumento utilizzato per misurare l’intensità della luce assorbita. Gli spettrofotometri vengono utilizzati per determinare l’intensità della luce assorbita da una sostanza.
Gli spettrofotometri utilizzano i concetti della spettrofotometria per effettuare misurazioni.
Uno spettrofotometro può essere utilizzato anche per valutare il colore di un oggetto. Le applicazioni di uno spettrofotometro sono praticamente infinite, di seguito entreremo più nel dettaglio.
Allo stesso modo, con uno spettrofotometro puoi misurare praticamente qualsiasi tipo di oggetto: liquidi, plastica, tessuti, metallo, carta… Anche se generalmente si analizzano le soluzioni.
Uno spettrofotometro è l’unione di due diversi strumenti: lo spettrometro e il fotometro. Da un lato lo spettrometro è il dispositivo che produce luce con la lunghezza d’onda desiderata e dall’altro il fotometro è responsabile della misurazione dell’intensità della luce assorbita dal campione.
Parti di uno spettrofotometro
I componenti di uno spettrofotometro sono:
- Sorgente luminosa : una sorgente luminosa stabile che illumina il campione. Lo spettrofotometro valuterà quindi la luce assorbita dal campione.
- Monocromatore : viene utilizzato per ottenere luce monocromatica. La funzione del monocromatore è quella di isolare la radiazione incidente o riflessa della lunghezza d’onda desiderata. In altre parole, il monocromatore separa il fascio luminoso in lunghezze d’onda e dirige la lunghezza d’onda desiderata.
- Scomparto campione : questo è il luogo in cui deve essere posizionato il campione da analizzare. È quindi il luogo dove avvengono tutte le interazioni tra materia e luce.
- Rivelatore : questa è la parte che cattura la radiazione elettromagnetica dal campione per la sua analisi.
- Fotorilevatori : questo componente è generalmente incluso solo nei fotometri più moderni. Sono dotati di fotorilevatori per percepire meglio la luce e ridurre i tempi di misurazione.
Tipi di spettrofotometri
Una volta vista la definizione di spettrofotometro e quali sono le parti di questo strumento da laboratorio, di seguito vengono riportate le diverse tipologie di spettrofotometri:
- Spettrofotometro a raggio singolo – In questo tipo di spettrofotometro, la luce passa direttamente dal campione al rilevatore. Il vantaggio di questi spettrofotometri è che sono molto semplici ed economici.
- Spettrofotometro a fascio diviso : la luce emessa viene divisa in due percorsi. Oltre a passare attraverso il monocromatore, poi attraverso il campione e infine attraverso il rivelatore. L’altra parte va direttamente al rilevatore e viene utilizzata per correggere le variazioni di luce.
- Spettrofotometro a Doppio Fascio : A differenza della classe precedente di spettrofotometri, in questo caso la luce non viene divisa in due ma vengono emessi due fasci di luce. Ogni raggio luminoso ha il proprio rilevatore. Un fascio di luce viene emesso verso il campione e l’altro verso il riferimento.
- Spettrofotometro ad assorbimento atomico : Nel funzionamento di questo tipo di spettrofotometro, vengono prese in considerazione le lunghezze d’onda dello spettro delle radiazioni elettromagnetiche. Viene spesso utilizzato per analizzare il colore delle vernici.
- Spettrofotometro ad assorbimento molecolare (o spettrofotometro UV-visibile) – Misura la luce che passa attraverso il mezzo del campione e la confronta con l’intensità che aveva prima di passare attraverso il campione.
Come funziona uno spettrofotometro
Per utilizzare uno spettrofotometro è necessario eseguire i seguenti passaggi:
- Calibrare lo spettrofotometro. Normalmente il produttore fornisce un campione con il quale è possibile calibrare lo spettrofotometro. A seconda delle caratteristiche dello spettrofotometro, questo può essere calibrato di tanto in tanto, anche se si consiglia di calibrarlo prima di ogni misurazione per garantire che la misurazione sia corretta.
- Pulire il campione da studiare. Per evitare che lo sporco interferisca con la misurazione, il campione deve essere pulito prima dell’analisi.
- Introdurre il campione nello spettrofotometro. Cioè, posiziona il campione all’interno dello spettrofotometro e chiudi il coperchio.
- Lo spettrofotometro analizzerà il campione. Diamo un po’ di tempo allo spettrofotometro per analizzare il campione, quindi fornirà il valore misurato.
Il seguente video spiega tutti i passaggi per utilizzare uno spettrofotometro:
Usi dello spettrofotometro
In quest’ultima sezione vedremo quali sono le applicazioni dello spettrofotometro, poiché può essere utilizzato per tanti scopi diversi.
Lo spettrofotometro è uno strumento ampiamente utilizzato in chimica per analizzare le proprietà di una sostanza. Ad esempio può essere utilizzato per confrontare le caratteristiche fotometriche di due diverse soluzioni. Allo stesso modo, lo spettrofotometro viene utilizzato per analizzare una reazione chimica.
Anche l’uso dello spettrofotometro è molto comune nei laboratori. Ad esempio, nei laboratori di microbiologia, viene utilizzato uno spettrofotometro per analizzare i microrganismi presenti in un campione. Tuttavia, in un laboratorio medico, è possibile utilizzare uno spettrofotometro per esaminare un campione di sangue.
Gli spettrofotometri vengono utilizzati anche per analizzare i colori di un materiale. Ad esempio, è possibile utilizzare uno spettrofotometro per valutare la vernice di un’auto per determinare se il colore corrisponde all’originale o se è stata danneggiata e riverniciata con un colore simile.