ספקטרופוטומטר: מתי משתמשים בו ומה עקרונות פעולותיו?

אחת הדרכים הנוחות והמהירות לקביעת ריכוז חיידקים, מתבססת על כך שחיידקים בתרחיף גורמים לעכירות. אותה עכירות ניתנת למדידה במכשיר הספקטרופוטומטר. ככל שריכוז החיידקים הכולל (חיים ומתים) גבוה יותר, כן העכירות רבה יותר וכמות האור הנבלע גדולה יותר. אך לפני שאנו מרחיבים על בדיקת עכירות חשוב להבין מהו מכשיר הספקטרופוטומטר. מתי משתמשים בו? מה עקרונות פעולתו? האם מגוון סוגים של מכשיר זה? על כל זאת נרחיב במאמר הבא. 

ספקטרופוטומטר: מי אתה?

הספקטרופוטומטר הוא מכשיר המודד את כמות האור הנבלע על-ידי חומר. מאחר שלכל חומר ישנו תחום אנרגיות עירור ספציפיות לו (וכתוצאה מכך אורכי גל מסוימים שהוא בולע), יש חשיבות לאורך הגל הנמדד. לכן ממקור האור יוצאת אלומת אור אל מנסרה, המפרקת את האור הלבן ומפרידה בין אורכי הגל השונים. על ידי סיבוב המנסרה אפשר להביא את קרן האור בעלת אורך הגל הרצוי אל מול סדק, דרכו עובר האור אל החומר הנבדק. באמצעות הנתונים המתקבלים מהמדידה, ניתן לקבל מידע על אופי החומר וכן על ריכוזו בתמיסה. חישובי ריכוזים באמצעות ספקטרוסקופיה (קרויה גם ספקטרופוטומטריה) מתבססים על האזור הלינארי של חוק בר-למברט. מרבית הספקטרופוטומטרים מודדים בתחום העל סגול ובאור נראה. קיימים גם מכשירים המודדים בתחום התת-אדום.

חשוב להבין ולהדגיש כי כשקרן אור עוברת דרך תמיסה של חומר, רק חלק מן האור מועבר, מקצתו נבלע בתמיסה ומקצתו מוחזר לכיוון מקור האור. ככל שהתמיסה מרוכזת יותר, כמות האור שמועברת קטנה יותר, וכמות האור שנבלעת גדולה יותר. האור הוא סוג של קרינה שאפשר לתאר אותה גם כגל. האור מורכב מאורכי גל שונים. על ידי מנסרת זכוכית (פריזמה), אפשר לפצל  את האור הלבן לאורכי הגל המרכיבים אותו.

חייבים את המכשיר? העין האנושית לא מספיקה?

העין האנושית יכולה לזהות הבדלים בצבע, ולפיכך, גם ללא מכשור, ניתן לקבוע איכותית האם תמיסה מרוכזת יותר או פחות. לשם קביעה מדויקת של ריכוז התמיסה משתמשים במכשיר הספקטרופוטומטר. המכשיר מודד את כמות האור הנבלעת על ידי תמיסה, בעזרת השוואה של עצמת האור (באורך גל ידוע) בכניסה לתמיסה לבין עצמת האור ביציאתה.

מרכיבי המכשיר:

• מקור אור, שפולט אור באורכי גל בתחום הנראה, בין 375-650 ננומטר (תלוי במכשיר).
• מונוכרומטור, שתפקידו לסנן את אורכי הגל השונים ולהעביר לדוגמא רק את אורך הגל הרצוי למדידה.
• תא דגימה, ברוחב ידוע, המכיל את התמיסה שאותה בודקים.
• גלאי, שמפתח זרם חשמלי, היחסי לעצמת האור הנפלטת מהתמיסה.

סוגי מכשירי הספקטרוסקופיה:

כיום קיימים מכשירי ספקטרוסקופיה רבים ומגוונים אך קיים מבנה בסיסי המשותף לכולם.

• מקור אור- מספק אנרגיה למערכת.
• מונוכרומטור- מסנן אורכי גל. מעביר טווח צר של אורכי גל.
• תא דוגמה- בתוכה נמצא החומר הנמדד.
• גלאי- מגלה את עוצמת האור שעבר את תא הדוגמה וממיר את הערך לסיגנל חשמלי.
• צג- מציג את ערך הבליעה.

אז מה ההבדל בין השיטות השונות? מקור האור מקרין טווח רחב של אורכי גל, בשיטות שונות ניתן לסנן את אורכי הגל ולקבל אלומת אור בעלת טווח צר של אורכי גל. האלומה פוגעת בדוגמה הנמצאת בתא. כתוצאה מאינטראקציה בין האור לחומר שבדוגמה עוצמת האור פוחתת. הגלאי מזהה את עוצמת האור העוברת את הדוגמה ומחשב את היחס בין עוצמת האור שעברה את הדוגמה לעוצמה שנכנסה אליה (גודל המכונה "העברה"). בעבר היה הספקטרופוטומטר מכוון לאורך גל אחד ובו הייתה מתבצעת המדידה. בספקטרופוטומטרים חדשים, היא מתבצעת בטווח של אורכי גל (מכשיר סורק), וכך ניתן למצוא פרטים על חומר בלתי מזוהה (בדיקה איכותנית).

רוצים לדעת עוד על הספקטרופוטומטר? אתם נדרשים לרכוש מכשיר מסוג זה? זה הזמן לפנות אלינו לחברת "אל-חמה".

אנו בחברת "אל חמה" מספקים ספקטרופוטומטר. המכשיר משמש מעבדות ומותאמים לשימוש בתעשיות הכימיה, פרמצבטיקה, מזון ומעבדות מחקר.