Για τους σκοπούς των φωτομετρικών αναλύσεων υγρών δειγμάτων, το διάλυμα πρέπει να τοποθετηθεί στη φωτεινή διαδρομή ενός φωτόμετρου σε καθορισμένη μορφή. Οι κυβέτες, δηλαδή τα δοχεία δειγμάτων με οπτικά παράθυρα, είναι η τυπική επιλογή για αυτήν την εφαρμογή.

Πηγή εικόνας: Science photo/shutterstock.com

Για τους σκοπούς των φωτομετρικών αναλύσεων υγρών δειγμάτων, το διάλυμα πρέπει να τοποθετηθεί στη φωτεινή διαδρομή ενός φωτόμετρου σε καθορισμένη μορφή. Οι κυβέτες, δηλαδή τα δοχεία δειγμάτων με οπτικά παράθυρα, είναι η τυπική επιλογή για αυτήν την εφαρμογή. Η απόσταση μεταξύ των οπτικών παραθύρων ορίζεται με ακρίβεια. Με αυτόν τον τρόπο, είναι γνωστό το μήκος διαδρομής του δείγματος μέσα στην κυψελίδα. Η επιλογή διαφορετικών τύπων κυβετών είναι τεράστια – ακόμα κι αν ληφθούν υπόψη μόνο εκείνες οι κυβέτες που χρησιμοποιούνται για μετρήσεις απορρόφησης στην περιοχή της φασματοσκοπίας UV-Vis. Ο πιο κοινός τύπος κυβέτας είναι τετράγωνος, με εξωτερικές διαστάσεις 12,5 x 12,5 mm. Αυτή η μορφή φιλοξενεί όγκους δειγμάτων από το εύρος μικρολίτρων (υπερ-μικροκυψέλες) έως το εύρος του χιλιοστού (μακροκυβέτες) (εικόνα 1). Το τυπικό μήκος διαδρομής μιας κυβέτας είναι 10 mm. Ωστόσο, διατίθενται επίσης κυψελίδες που παρέχουν μια συντομότερη διαδρομή φωτός μέσω του δείγματος. Επιπλέον, οι κυβέτες διαφέρουν ως προς το υλικό τους, το ύψος τους και το μέγεθος του παραθύρου μέτρησής τους (εικόνα 1).

Εικόνα 1: Κυβέτες που έχουν τις τυπικές εξωτερικές διαστάσεις 12,5 x 12,5 mm αλλά απαιτούν διαφορετικούς ελάχιστους όγκους δειγμάτων.

Ελέγξτε τη λίστα μας με τις κυβέτες Quartz για φασματοσκοπία UV/Vis/IR

Η απόφαση σχετικά με τον τύπο κυβέτας που θα επιλέξετε θα εξαρτηθεί από το όργανο που χρησιμοποιείται, τη φύση της εφαρμογής και τις ιδιότητες του δείγματος. Είναι γενικά σημαντικό οι κυψελίδες να είναι όσο το δυνατόν πιο διαφανείς για τα μήκη κύματος που θα μετρηθούν, ώστε να μην περιορίζεται η διαθέσιμη γραμμική περιοχή του φωτόμετρου.

Η επιλογή του εξοπλισμού απαιτεί απαιτήσεις για την κυψελίδα αφού πρέπει να είναι συμβατή με τη συσκευή. Αυτό αφορά κυρίως τις εξωτερικές διαστάσεις της κυβέτας, καθώς πρέπει να ταιριάζει στον άξονα της κυβέτας, αλλά το ύψος των παραθύρων μέτρησης είναι επίσης καθοριστικό. Αυτά πρέπει να ευθυγραμμίζονται τέλεια με τη φωτεινή διαδρομή που διασχίζει το όργανο. Αυτή η παρατήρηση είναι ιδιαίτερα σημαντική για τις κυβέτες που έχουν σχεδιαστεί για τη μέτρηση μικρών όγκων και επομένως διαθέτουν πολύ μικρά παράθυρα μέτρησης. Τα κοινά ύψη των μονοπατιών φωτός είναι 8,5 mm και 15 mm.

Η επόμενη σημαντική πτυχή αφορά τα μήκη κύματος μέτρησης που εμπλέκονται στην παρούσα εφαρμογή. Οι τυπικές κυβέτες από PMMA, πολυστυρένιο ή κανονικό γυαλί είναι διαφανείς μόνο στο ορατό εύρος. Εάν χρησιμοποιούνται μήκη κύματος στο εύρος υπεριώδους ακτινοβολίας, κάτω από περίπου 300 nm, πρέπει να χρησιμοποιηθούν κυψελίδες από γυαλί χαλαζία ή ειδικός τύπος πλαστικού που παρέχει επαρκή διαφάνεια σε αυτό το εύρος (εικόνα 2).

Σχήμα 2: Διαφορές μεταξύ των φασμάτων απορρόφησης των κυβετών που κατασκευάζονται από διαφορετικά υλικά, όπως μετρήθηκαν μεταξύ 220 nm και 400 nm

Η θέρμανση και ο αποτελεσματικός έλεγχος θερμοκρασίας ενός δείγματος κατά τη διαδικασία μέτρησης είναι ζωτικής σημασίας για εκείνες τις μεθόδους που βασίζονται σε αντιδράσεις που συμβαίνουν σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία και μετρούν την απορρόφηση με την πάροδο του χρόνου. Εκτός από το κατάλληλο επίπεδο αντίστασης του υλικού, είναι σημαντικό σε αυτήν την περίπτωση η περιοχή επαφής μεταξύ του τοιχώματος της κυβέτας και του άξονα της κυψελίδας με ελεγχόμενη θερμοκρασία να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερη. Για αυτούς τους λόγους, ορισμένες κυβέτες, όπως οι μακρο-κυβέτες, παρέχουν πλεονέκτημα σε εφαρμογές ελεγχόμενης θερμοκρασίας.

Άλλες πτυχές που θα επηρεάσουν την επιλογή της κυψελίδας περιλαμβάνουν τη φύση, τον όγκο και τη συγκέντρωση του δείγματος.
Εάν το δείγμα βασίζεται σε υδατικό διάλυμα, το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται η κυψελίδα είναι σχετικά ασήμαντο. Εάν, από την άλλη πλευρά, εμπλέκονται οργανικοί διαλύτες, οι γυάλινες κυψελίδες είναι η προτιμώμενη επιλογή, καθώς αυτές εμφανίζουν υψηλότερη αντοχή σε σύγκριση με τις παραλλαγές που κατασκευάζονται από πλαστικό.

Εάν είναι διαθέσιμη μόνο μια μικρή ποσότητα δείγματος, θα μπορούσε κανείς να εξετάσει το ενδεχόμενο επαναχρησιμοποίησης του δείγματος για τις επόμενες μετρήσεις. Σε αυτή την περίπτωση, συνιστώνται πλαστικές κυψελίδες μιας χρήσης. Οι πλαστικές κυψελίδες, εάν συσκευάζονται μεμονωμένα και έχουν κατάλληλο βαθμό καθαρότητας, θα ελαχιστοποιήσουν τον κίνδυνο μόλυνσης. Εναλλακτικά, μπορούν να επιλεγούν κυβέτες που έχουν σχεδιαστεί για να φιλοξενούν εξαιρετικά μικρούς όγκους.

Η συγκέντρωση ενός δείγματος, επίσης, θα επηρεάσει την επιλογή της κυψελίδας, καθώς κάθε όργανο έχει ένα ανώτερο όριο ανίχνευσης. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείτε ένα φωτόμετρο με γραμμικό εύρος μέτρησης έως και 2 A με μήκος διαδρομής 10 mm, το δίκλωνο DNA μπορεί να ποσοτικοποιηθεί αξιόπιστα έως τη μέγιστη συγκέντρωση 100 μg/ml. Διαλύματα υψηλότερων συγκεντρώσεων πρέπει είτε να αραιωθούν είτε η αραίωση μπορεί να προσομοιωθεί χρησιμοποιώντας κυψελίδα που έχει μικρότερο μήκος διαδρομής. Σύμφωνα με το νόμο Lambert-Beer, ένα μήκος διαδρομής 1 mm επιτρέπει έτσι τη μέτρηση συγκεντρώσεων dsDNA έως και 1.000 μg/mL.

Εάν δεν προβλέπεται από τη φύση της εφαρμογής, το υλικό της κυβέτας αποτελεί μια περαιτέρω επιλογή που πρέπει να γίνει. Γενικά, οι γυάλινες κυψελίδες εμφανίζουν μεγαλύτερη διαφάνεια και ακρίβεια μέτρησης και μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν πολλές φορές. Και πάλι, ο χειρισμός των πλαστικών κυβετών είναι απλός και ασφαλής. Δεδομένου ότι οι πλαστικές κυψελίδες χρησιμοποιούνται μόνο μία φορά και δεν χρειάζονται καθαρισμό, δεν χρειάζεται να ληφθούν υπόψη πιθανές ζημιές και απώλειες.

Πηγή