{"id":68440,"date":"2022-02-21T11:46:07","date_gmt":"2022-02-21T03:46:07","guid":{"rendered":"https:\/\/qvarz.com\/spektrometrin-valoa-hajottavien-elementtien-ymmartaminen\/"},"modified":"2022-02-21T11:46:31","modified_gmt":"2022-02-21T03:46:31","slug":"spektrometrin-valoa-hajottavien-elementtien-ymmartaminen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/qvarz.com\/fi\/spektrometrin-valoa-hajottavien-elementtien-ymmartaminen\/","title":{"rendered":"Spektrometrin valoa hajottavien elementtien ymm\u00e4rt\u00e4minen"},"content":{"rendered":"\n

On hyvin tunnettu tosiasia, ett\u00e4 tavallinen valkoinen valo koostuu sekoituksesta eri aallonpituuksia tai v\u00e4rej\u00e4. Me kaikki tunnemme sateenkaaren eri v\u00e4rit, jotka ovat itse asiassa erilaisia v\u00e4rej\u00e4, jotka sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4t valkoista valoa. Valkoista valoa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n harvoin sellaisenaan spektroskooppisessa analyysiss\u00e4, vaikka n\u00e4kyv\u00e4 valonl\u00e4hde on yleinen UV-VIS-spektrometrin komponentti. T\u00e4llaisesta l\u00e4hteest\u00e4 per\u00e4isin oleva k\u00e4sittelem\u00e4t\u00f6n valkoinen valo tarjoaa vain v\u00e4h\u00e4n hy\u00f6dyllist\u00e4 tietoa materiaalien kemiallisesta koostumuksesta.<\/p>\n\n

\"\"<\/figure>\n

Mik\u00e4 on spektrometri?<\/strong><\/h4>\n\n

Spektrometri on instrumentti, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n mittaamaan fyysisten ominaisuuksien vaihtelua tietyll\u00e4 alueella, kuten valon hajoamista. Se voi mitata massa-varaussuhteen spektrin massaspektrometrill\u00e4, erilaisia ydinresonanssitaajuuksia NMR-spektrometrill\u00e4 tai vaihtelua valon emissio- ja absorptiossa \u2013 aallonpituudella optisessa spektrometriss\u00e4.<\/p>\n\n

Yleisin tutkimukseen k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4 spektrometrityyppi on optinen, kuten valon hajoaminen prisman l\u00e4pi. Jos joku mainitsee “spektrometrin” lis\u00e4\u00e4m\u00e4tt\u00e4 tarkennetta, he viittaavat yleens\u00e4 optiseen spektrometriin.<\/p>\n\n

Kuinka optinen spektrometri toimii?<\/strong><\/h4>\n\n

Optisen spektrometrin, kuten prismaspektrometrin, tavoitteena on mitata s\u00e4teilyn absorptiota, sirontaa ja heijastusta yhdess\u00e4 n\u00e4ytteest\u00e4 tulevan s\u00e4hk\u00f6magneettisen s\u00e4teilyn emission kanssa; emissio voi sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 fosforesenssin, fluoresenssin ja elektroluminesenssin.<\/p>\n\n

Spekroskooppinen analyysi k\u00e4sittelee s\u00e4hk\u00f6magneettisen spektrin optiselle alueelle osuvan s\u00e4hk\u00f6magneettisen s\u00e4teilyn tarkkailua; t\u00e4m\u00e4 sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 valot, jotka ulottuvat spektrin n\u00e4kyv\u00e4ll\u00e4, ultravioletti- ja infrapuna-aallonpituusalueella.<\/p>\n\n

Maksimaalisen tiedon saamiseksi valon emissio tai vuorovaikutus tulee ilmaista yleisen\u00e4 ominaisuutena ja normaalina aallonpituuden funktiona. Jos tarkka aallonpituusosa ei ole t\u00e4rke\u00e4, voit valita edullisia spektrometrej\u00e4; t\u00e4ss\u00e4 optiset suodattimet erist\u00e4v\u00e4t aallonpituuden kiinnostuneen alueen mukaan. <\/p>\n\n

Jos tarkka aallonpituus on etusijalla, kannattaa k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 dispersiivist\u00e4 elementti\u00e4, joka pystyy erottamaan valon sukupolvispektreiksi ja osa-aallonpituuksiksi.<\/p>\n\n

Kaikki nykyaikaiset spektrometrit sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4t valon dispersion, se on diffraktiohila, jolla on tuhoisia ja rakentavia h\u00e4iri\u00f6it\u00e4. N\u00e4it\u00e4 h\u00e4iri\u00f6it\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n erottelemaan moniv\u00e4rinen valo spatiaalisesti hilasta.<\/p>\n\n

Monokromaattori on yksikk\u00f6, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n valitsemaan tietty valon aallonpituus polykromaattisesta valonl\u00e4hteest\u00e4; diffraktiohilat ovat olennaisia ominaisuuksia monokromaattorissa. Monokromaattori py\u00f6ritt\u00e4\u00e4 diffraktiohilaa manipuloidakseen ja muuttaakseen aallonpituutta siten, ett\u00e4 se kohdistuu ja kulkee ulostuloraon l\u00e4pi. <\/p>\n\n

Kaikissa spektrofotometreiss\u00e4 on viritysmonokromaattoreita, joilla valitaan haluttu poistumisaallonpituus valkoisen valonl\u00e4hteen n\u00e4ytteen saavuttamiseksi. Spektrit mitataan muuttamalla signaalia viritysaallonpituuden funktiona ja pyyhk\u00e4isem\u00e4ll\u00e4 monokromaattoria.<\/p>\n\n

N\u00e4ytteen l\u00e4hett\u00e4m\u00e4n valon havaitsemiseen k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n kahta l\u00e4hestymistapaa. Ensimm\u00e4inen l\u00e4hestymistapa sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 emissiomonokromaattorin, se ottaa valonl\u00e4hteen n\u00e4ytteest\u00e4 ja monokromaattori valitsee, mik\u00e4 aallonpituus saavuttaa ilmaisimen.<\/p>\n\n

Toinen l\u00e4hestymistapa sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 hajaantuneen valon spektrin havaitsemisen samanaikaisesti; t\u00e4m\u00e4 tehd\u00e4\u00e4n k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 ryhm\u00e4detektoria, jota kutsutaan spektrografiksi.<\/p>\n\n

Optisten spektrometrien tyypit<\/strong><\/h3>\n\n

Kun olet ymm\u00e4rt\u00e4nyt spektrometrin ja sen roolin valon hajoamisessa, voimme nyt oppia erityyppisist\u00e4 spektrometreist\u00e4, niiden perusrakenteista ja rooleista. Kolme yleist\u00e4 spektrometri\u00e4 sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4t Raman-spektrometrit, spektrofluorometrit ja spektrofotometrit.<\/p>\n\n

Raman-spektrometrit<\/strong><\/h4>\n\n

Raman-spektrometri\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n n\u00e4ytteen valon spektroskooppiseen analyysiin. Prismamonokromaattorin valkoinen valo ja viritys korvataan laserilla; t\u00e4h\u00e4n on kaksi syyt\u00e4.<\/p>\n\n

Ensinn\u00e4kin “Raman” on sirontaefekti, eik\u00e4 n\u00e4yte absorboi valoa. N\u00e4in ollen et tarvitse laajakaistaista viritett\u00e4v\u00e4\u00e4 valonl\u00e4hdett\u00e4 vastaamaan absorptioominaisuuksia. Toiseksi Raman-ilmi\u00f6 on heikompi kuin fluoresenssi ja l\u00e4hteet, joissa on suuri fotonivirta.<\/p>\n\n

Spektrofluorometri<\/strong><\/h4>\n\n

T\u00e4m\u00e4 tunnetaan my\u00f6s nimell\u00e4 fluoresenssi\/fotoluminesenssispektrometri, ja sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n mittaamaan fluoresenssiemissio n\u00e4ytteest\u00e4. On yleinen k\u00e4yt\u00e4nt\u00f6, ett\u00e4 spektrofluorometri on kompakti p\u00f6yt\u00e4laite ja sen koko on samanlainen kuin spektrofotometri. <\/p>\n\n

T\u00e4m\u00e4n yksik\u00f6n virityspuoli on samanlainen kuin spektrofotometri, mik\u00e4 tarkoittaa, ett\u00e4 se sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 valkoisen valonl\u00e4hteen ja viritysmonokromaattorin. Valokaarilamppuja k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n valonl\u00e4hteen\u00e4, koska sill\u00e4 on korkea kirkkausalue, joka voi olla hy\u00f6dyllinen heikon fluoresenssis\u00e4teilyn mittaamiseen.<\/p>\n\n

Spektrofotometri<\/strong><\/h4>\n\n

T\u00e4t\u00e4 termi\u00e4 voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 kuvaamaan erilaisia ty\u00f6kaluja, joita k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n mittaamaan valoa, tarkka m\u00e4\u00e4ritelm\u00e4 riippuu tieteenalasta tai toimialasta. Termi\u00e4 “valo” k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n spektrometrist\u00e4, koska se auttaa kvantitatiivisessa mittaamisessa valon voimakkuutta aallonpituudella. <\/p>\n\n

T\u00e4m\u00e4n instrumentin yleinen mittaus on absorption\u00e4ytespektrin mittaaminen. T\u00e4\u00e4ll\u00e4 tapahtuu viritysmonokromaattorin skannaus, joka my\u00f6s tarkkailee valon voimakkuuden muutosta siirrett\u00e4ess\u00e4 n\u00e4ytteen l\u00e4pi.<\/p>\n\n

Valon hajaantumisen ymm\u00e4rt\u00e4minen spektrometriss\u00e4<\/strong><\/h4>\n\n

Tuleva valkoisen valons\u00e4de on jaettava sen aallonpituuksiksi, ennen kuin se voi tarjota asiaankuuluvaa kemiallista tietoa materiaalien molekyylirakenteesta ja koostumuksesta. Eri kemiallisten kokonaisuuksien enimm\u00e4isabsorbanssin perusominaisuus tietyill\u00e4 aallonpituuksilla on kemiallisen arvioinnin perusta rutiininomaisessa laboratorioanalyysiss\u00e4 k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 nopeita optisia spektroskooppisia analyysitekniikoita.<\/p>\n\n

Prismat<\/h4>\n\n

Prisma on kolmion muotoinen lasi- tai kvartsikappale, jolla on sile\u00e4t kiillotetut pinnat ja jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n hajottamaan tuleva valons\u00e4de sen muodostaville aallonpituuksille tai v\u00e4reille.<\/p>\n\n

Lasi absorboi valoa UV-alueella, eik\u00e4 sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4 absorbanssitutkimuksiin aallonpituusalueella noin 200-350 nm. Toisaalta kvartsia voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 sek\u00e4 UV- ett\u00e4 n\u00e4kyvill\u00e4 alueilla. Vaikka prismat tarjoavat halvempaa dispersiov\u00e4liainetta, ne kuitenkin k\u00e4rsiv\u00e4t ep\u00e4lineaarisesta dispersiosta pidemmill\u00e4 aallonpituuksilla, eli n\u00e4kyv\u00e4n alueen yl\u00e4p\u00e4\u00e4ss\u00e4, esimerkiksi 600-800 nm, ja hajaantuneet aallonpituudet n\u00e4ytt\u00e4v\u00e4t olevan l\u00e4hell\u00e4 toisiaan.<\/p>\n\n

Ritil\u00e4t<\/h4>\n\n

Ritil\u00e4t ovat tasopintoja, joille sy\u00f6vytet\u00e4\u00e4n uria ja sy\u00f6vytettyjen urien tai viivojen v\u00e4linen et\u00e4isyys on hajotettavan valon aallonpituuksien luokkaa. Hilat ovat kalliimpia kuin prismat, mutta tarjoavat etua, koska hajallaan oleva valo ei sis\u00e4ll\u00e4 ep\u00e4lineaarisia v\u00e4\u00e4ristymi\u00e4 hajallaan aallonpituuksilla.<\/p>\n\n

Monokromaattori<\/h4>\n\n

Monokromaattori on optisten elementtien j\u00e4rjestely, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n spektrometriss\u00e4 haluttujen aallonpituuskaistojen erist\u00e4miseen spektroskooppisen analyysin suorittamista varten.<\/p>\n\n

Yleisesti k\u00e4ytetty monokromaattinen konfiguraatio, joka tunnetaan my\u00f6s nimell\u00e4 Czerny-Turner hilamonokromaattori, kuvataan lyhyesti. P\u00e4\u00e4komponentit sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4t:<\/p>\n\n

Sis\u00e4\u00e4ntulorako \u2013<\/strong> valonl\u00e4hteest\u00e4 tuleva laajakaistavalo kollimoituu kapeaksi s\u00e4teeksi sis\u00e4\u00e4ntuloraon leveydest\u00e4 riippuen, joka johdetaan sitten koveraan peiliin, joka heijastaa ja levitt\u00e4\u00e4 s\u00e4teen ritil\u00e4n pinnalle.<\/p>\n\n

Hila \u2013<\/strong> Hila hajottaa tulevan s\u00e4teen sen muodostaville aallonpituuksille. Kiinte\u00e4 hila hajottaa tulevan s\u00e4teen m\u00e4\u00e4r\u00e4ttyyn kuvioon. Toisaalta hilaa voidaan py\u00f6ritt\u00e4\u00e4 keskiakselinsa ymp\u00e4ri diffraktiokuvion levitt\u00e4miseksi kattamaan laajat aallonpituuskaistat. Heijastunut hajaantunut s\u00e4de johdetaan toiseen koveraan peiliin<\/p>\n\n

Poistumisrako \u2013<\/strong> heijastunut hajavalo saavuttaa l\u00e4ht\u00f6raon, joka sijaitsee toisen koveran peilin polttotasossa. Poistumisraon leveys voi olla kiinte\u00e4 tai sit\u00e4 voidaan vaihdella, jotta valon voimakkuus kasvaisi herkkiin m\u00e4\u00e4rityksiin. L\u00e4ht\u00f6raon leveys on kuitenkin optimoitava, jotta saadaan paras korkeammasta s\u00e4teen intensiteetist\u00e4 ja samalla v\u00e4ltet\u00e4\u00e4n levi\u00e4minen eristetyn s\u00e4teen aallonpituuksien kaistalle.<\/p>\n\n

Kiinnostavan aallonpituuskaistan erist\u00e4miseksi ja ulostuloraon optimaalisen leveyden valitsemiseksi on aina hy\u00f6dyllist\u00e4 suorittaa absorbanssin koemittaukset ennen lopullisten havaintojen tekemist\u00e4 optimaalisissa olosuhteissa.<\/p>\n\n

alkuper\u00e4inen l\u00e4hde<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

On hyvin tunnettu tosiasia, ett\u00e4 tavallinen valkoinen valo koostuu sekoituksesta eri aallonpituuksia tai v\u00e4rej\u00e4. Me kaikki tunnemme sateenkaaren eri v\u00e4rit, jotka ovat itse asiassa erilaisia v\u00e4rej\u00e4, jotka sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4t valkoista valoa. Valkoista valoa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n harvoin sellaisenaan spektroskooppisessa analyysiss\u00e4, vaikka n\u00e4kyv\u00e4 valonl\u00e4hde on yleinen UV-VIS-spektrometrin komponentti. T\u00e4llaisesta l\u00e4hteest\u00e4 per\u00e4isin oleva k\u00e4sittelem\u00e4t\u00f6n valkoinen valo tarjoaa vain v\u00e4h\u00e4n hy\u00f6dyllist\u00e4<\/p>\n

Read More<\/a><\/div>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_uag_custom_page_level_css":"","ub_ctt_via":"","footnotes":""},"categories":[824,831],"tags":[],"class_list":["post-68440","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-kaikki-viestit","category-spektrofotometria-fi"],"featured_image_src":null,"author_info":{"display_name":"admin","author_link":"https:\/\/qvarz.com\/fi\/author\/admin\/"},"uagb_featured_image_src":{"full":false,"thumbnail":false,"medium":false,"medium_large":false,"large":false,"1536x1536":false,"2048x2048":false,"bacola-woo-product":false,"woocommerce_thumbnail":false,"woocommerce_single":false,"woocommerce_gallery_thumbnail":false,"variation_swatches_image_size":false,"variation_swatches_tooltip_size":false,"dgwt-wcas-product-suggestion":false},"uagb_author_info":{"display_name":"admin","author_link":"https:\/\/qvarz.com\/fi\/author\/admin\/"},"uagb_comment_info":0,"uagb_excerpt":"On hyvin tunnettu tosiasia, ett\u00e4 tavallinen valkoinen valo koostuu sekoituksesta eri aallonpituuksia tai v\u00e4rej\u00e4. Me kaikki tunnemme sateenkaaren eri v\u00e4rit, jotka ovat itse asiassa erilaisia v\u00e4rej\u00e4, jotka sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4t valkoista valoa. Valkoista valoa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n harvoin sellaisenaan spektroskooppisessa analyysiss\u00e4, vaikka n\u00e4kyv\u00e4 valonl\u00e4hde on yleinen UV-VIS-spektrometrin komponentti. T\u00e4llaisesta l\u00e4hteest\u00e4 per\u00e4isin oleva k\u00e4sittelem\u00e4t\u00f6n valkoinen valo tarjoaa vain v\u00e4h\u00e4n hy\u00f6dyllist\u00e4Read…","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/qvarz.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/68440","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/qvarz.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/qvarz.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/qvarz.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/qvarz.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=68440"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/qvarz.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/68440\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":68441,"href":"https:\/\/qvarz.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/68440\/revisions\/68441"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/qvarz.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=68440"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/qvarz.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=68440"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/qvarz.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=68440"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}