Bu makalede spektrofotometrenin ne olduğu, özelliklerinin neler olduğu ve ne için kullanıldığı anlatılmaktadır. Ek olarak, bir spektrofotometrenin parçaları, mevcut farklı spektrofotometre türleri ve bu tür ölçüm cihazlarının nasıl çalıştığı hakkında bilgi edineceksiniz.
Spektrofotometre nedir?
Spektrofotometre , emilen ışığın yoğunluğunu ölçmek için kullanılan bir araçtır. Spektrofotometreler bir madde tarafından emilen ışığın yoğunluğunu belirlemek için kullanılır.
Spektrofotometreler ölçüm yapmak için spektrofotometri kavramlarını kullanır.
Bir nesnenin rengini değerlendirmek için bir spektrofotometre de kullanılabilir. Bir spektrofotometrenin uygulamaları neredeyse sonsuzdur; aşağıda daha fazla ayrıntıya gireceğiz.
Benzer şekilde, bir spektrofotometre ile pratik olarak her türlü nesneyi ölçebilirsiniz: sıvılar, plastikler, kumaşlar, metal, kağıt… Her ne kadar çözümler genel olarak analiz edilse de.
Spektrofotometre iki farklı cihazın birleşimidir: spektrometre ve fotometre. Spektrometre bir yandan istenilen dalga boyunda ışık üreten cihazdır, diğer yandan fotometre numunenin emdiği ışığın yoğunluğunu ölçmekten sorumludur.
Spektrofotometrenin parçaları
Bir spektrofotometrenin bileşenleri şunlardır:
- Işık kaynağı : Numuneyi aydınlatan sabit bir ışık kaynağıdır. Spektrofotometre daha sonra numune tarafından emilen ışığı değerlendirecektir.
- Monokromatör : Monokromatik ışık elde etmek için kullanılır. Monokromatörün işlevi, gelen veya yansıyan istenen dalga boyundaki radyasyonu izole etmektir. Yani monokromatör, ışık ışınını dalga boylarına göre ayırarak istenilen dalga boyuna yönlendirir.
- Numune bölmesi : Analizi yapılacak numunenin yerleştirilmesi gereken yerdir. Bu nedenle madde ve ışık arasındaki tüm etkileşimlerin gerçekleştiği yerdir.
- Dedektör : Analizi için numuneden gelen elektromanyetik radyasyonu yakalayan kısımdır.
- Fotodedektörler : Bu bileşen genellikle yalnızca en modern fotometrelerde bulunur. Işığı daha iyi algılamak ve ölçüm süresini azaltmak için fotodetektörlere sahiptirler.
Spektrofotometre türleri
Spektrofotometrenin tanımını ve bu laboratuvar cihazının parçalarının neler olduğunu gördükten sonra aşağıda farklı spektrofotometre türleri verilmiştir:
- Tek Işınlı Spektrofotometre – Bu tip spektrofotometrede ışık doğrudan numuneden dedektöre geçer. Bu spektrofotometrelerin avantajı çok basit ve ucuz olmalarıdır.
- Bölünmüş Işın Spektrofotometresi – Yayılan ışık iki yola ayrılır. Monokromatörden, ardından numuneden ve son olarak dedektörden geçer. Diğer kısım doğrudan dedektöre gider ve ışık değişimlerini düzeltmek için kullanılır.
- Çift Işınlı Spektrofotometre : Önceki sınıf spektrofotometreden farklı olarak bu durumda ışık ikiye bölünmez, bunun yerine iki ışık demeti yayılır. Her ışık ışınının kendi dedektörü vardır. Bir ışık ışını numuneye, diğeri ise referansa doğru yayılır.
- Atomik Absorbsiyon Spektrofotometresi : Bu tip spektrofotometrenin çalışmasında elektromanyetik radyasyon spektrumunun dalga boyları dikkate alınır. Boyaların rengini analiz etmek için sıklıkla kullanılır.
- Moleküler Absorbsiyon Spektrofotometresi (veya UV-Görünür Spektrofotometre) – Numunenin ortamından geçen ışığı ölçer ve bunu numuneden geçmeden önceki yoğunlukla karşılaştırır.
Spektrofotometre nasıl çalışır?
Bir spektrofotometreyi çalıştırmak için aşağıdaki adımlar gerçekleştirilmelidir:
- Spektrofotometreyi kalibre edin. Normalde üretici, spektrofotometrenin kalibre edilebileceği bir numune sağlar. Spektrofotometrenin özelliklerine bağlı olarak zaman zaman kalibre edilebilir, ancak ölçümün doğru olduğundan emin olmak için her ölçümden önce kalibre edilmesi tavsiye edilir.
- İncelenecek örneği temizleyin. Kirin ölçümü etkilemesini önlemek için numunenin analizden önce temizlenmesi gerekir.
- Numuneyi spektrofotometreye yerleştirin. Yani numuneyi spektrofotometrenin içine yerleştirin ve kapağı kapatın.
- Spektrofotometre numuneyi analiz edecektir. Numuneyi analiz etmesi için spektrofotometreye biraz zaman veriyoruz, ardından ölçülen değeri sağlayacaktır.
Aşağıdaki videoda bir spektrofotometreyi çalıştırmanın tüm adımları açıklanmaktadır:
Spektrofotometrenin kullanım alanları
Bu son bölümde spektrofotometrenin birçok farklı amaç için kullanılabilmesi nedeniyle uygulamalarının neler olduğunu göreceğiz.
Spektrofotometre, kimyada bir maddenin özelliklerini analiz etmek için yaygın olarak kullanılan bir cihazdır. Örneğin iki farklı çözümün fotometrik özelliklerini karşılaştırmak için kullanılabilir. Benzer şekilde, spektrofotometre bir kimyasal reaksiyonu analiz etmek için kullanılır.
Laboratuvarlarda spektrofotometre kullanımı da oldukça yaygındır. Örneğin mikrobiyoloji laboratuvarlarında bir numunede bulunan mikroorganizmaları analiz etmek için bir spektrofotometre kullanılır. Ancak tıbbi bir laboratuvarda kan örneğini incelemek için bir spektrofotometre kullanılabilir.
Spektrofotometreler ayrıca bir malzemenin renklerini analiz etmek için de kullanılır. Örneğin, bir arabanın boyasının, rengin orijinaliyle eşleşip eşleşmediğini veya hasar görüp benzer bir renkte yeniden boyanıp boyanmadığını belirlemek amacıyla bir spektrofotometre kullanılabilir.