A folyadékminták fotometriai elemzéséhez az oldatot meghatározott formátumban a fotométer fényútjába kell helyezni. A küvetták, azaz az optikai ablakokkal ellátott mintatartók a standard választás ehhez az alkalmazáshoz.

A kép forrása: science photo/shutterstock.com

A folyadékminták fotometriai elemzéséhez az oldatot meghatározott formátumban a fotométer fényútjába kell helyezni. A küvetták, azaz az optikai ablakokkal ellátott mintatartók a standard választás ehhez az alkalmazáshoz. Az optikai ablakok közötti távolság pontosan meghatározott; ily módon ismert a minta úthossza a küvettában. A különböző típusú küvetták választéka óriási – még akkor is, ha csak azokat a küvettákat vesszük figyelembe, amelyeket az UV-Vis spektroszkópia területén az abszorbancia mérésére használnak. A legelterjedtebb küvettatípus a négyzet alakú, külső méretei 12,5 x 12,5 mm. Ez a formátum a mikroliteres tartománytól (ultra-mikro küvetták) a milliliteres tartományig (makro küvetták) terjedő mintamennyiségeket fogadja el (1. ábra). A küvetta szabványos úthossza 10 mm; azonban rendelkezésre állnak olyan küvetták is, amelyek rövidebb fényutat biztosítanak a mintán keresztül. Ezenkívül a küvetták anyaguk, magasságuk és mérési ablakuk mérete tekintetében is különböznek (1. ábra).

1. ábra: Küvetták, amelyek szabványos külső méretei 12,5 x 12,5 mm, de eltérő minimális mintamennyiséget igényelnek.

Tekintse meg az UV/Vis/IR spektroszkópiához használható kvarcküvetták listáját

A választás a küvetta típusától függ a használt műszertől, az alkalmazás jellegétől és a minta tulajdonságaitól. Általában fontos, hogy a küvetták a lehető legátlátszóbbak legyenek a mérendő hullámhosszok szempontjából, hogy ne korlátozzák a fotométer elérhető lineáris tartományát.

A felszerelés kiválasztása megköveteli a küvettával szemben támasztott követelményeket, mivel annak kompatibilisnek kell lennie a készülékkel. Ez elsősorban a küvetta külső méreteire vonatkozik, mivel a küvetta aknába kell illeszkednie, de a mérőablak magassága is meghatározó. Ezeknek tökéletesen illeszkedniük kell a műszeren áthaladó fényúthoz. Ez a megfontolás különösen fontos azoknál a küvettáknál, amelyeket kis térfogatok mérésére terveztek, és amelyek ezért nagyon kis mérési ablakokkal rendelkeznek. A fényutak általános magassága 8,5 mm és 15 mm.

A következő fontos szempont az adott alkalmazásban érintett hullámhosszok mérésére vonatkozik. A PMMA-ból, polisztirolból vagy normál üvegből készült standard küvetták csak a látható tartományban átlátszóak. Kb. 300 nm alatti UV-tartományban lévő hullámhossz alkalmazása esetén kvarcüvegből vagy speciális műanyagból készült küvettákat kell használni, amelyek elegendő átlátszóságot biztosítanak ebben a tartományban (2. ábra).

2. ábra: Különbségek a különböző anyagokból készült küvetták abszorbanciaspektrumai között, 220 nm és 400 nm között mérve

A minta felmelegítése és hatékony hőmérsékletszabályozása a mérési folyamat során kulcsfontosságú azoknál a módszereknél, amelyek egy adott hőmérsékleten lejátszódó reakciókon alapulnak, és amelyek az abszorbanciát az idő múlásával mérik. Ebben az esetben az anyag megfelelő ellenállási szintje mellett fontos, hogy a küvetta fala és a hőmérséklet-szabályozott küvettaszár közötti érintkezési felület a lehető legnagyobb legyen. Ezen okok miatt bizonyos küvetták, mint például a makroküvetták, előnyt jelentenek a hőmérséklet-szabályozott alkalmazásokban.

A küvetta kiválasztását befolyásoló egyéb szempontok közé tartozik a rendelkezésre álló minta jellege, térfogata és koncentrációja.
Ha a minta vizes oldaton alapul, akkor az anyag, amelyből a küvetta készül, viszonylag lényegtelen. Ha viszont szerves oldószerekről van szó, akkor az üvegküvetták a preferált választás, mivel ezek nagyobb ellenállást mutatnak, mint a műanyagból készült változatok.

Ha csak kis mennyiségű minta áll rendelkezésre, megfontolandó a minta újrafelhasználása a következő mérésekhez. Ebben az esetben egyszer használatos műanyag küvetták használata javasolt. A műanyag küvetták, ha egyedi csomagolásúak és megfelelő tisztaságúak, minimálisra csökkentik a szennyeződés kockázatát. Alternatív megoldásként olyan küvetták is választhatók, amelyeket rendkívül kis térfogatok befogadására terveztek.

A minta koncentrációja is befolyásolja a küvetta kiválasztását, mivel minden műszernek van felső kimutatási határa. Például, ha legfeljebb 2 A-ig terjedő lineáris mérési tartománnyal és 10 mm-es úthosszal rendelkező fotométert használunk, a kettős szálú DNS megbízhatóan számszerűsíthető 100 µg/ml maximális koncentrációig. A nagyobb koncentrációjú oldatokat vagy hígítani kell, vagy a hígítás szimulálható egy rövidebb úthosszú küvettával. A Lambert-Beer törvény szerint az 1 mm-es úthossz így akár 1000 µg/ml dsDNS-koncentráció mérését is lehetővé teszi.

Ha az alkalmazás jellege nem írja elő, a küvetta anyaga további választási lehetőséget jelent. Az üvegküvetták általában nagyobb átlátszóságot és mérési pontosságot mutatnak, és sokszor újra felhasználhatók. Ugyanakkor a műanyag küvetták kezelése egyszerű és biztonságos. Mivel a műanyag küvetták csak egyszer használatosak, és nem igényelnek tisztítást, az esetleges sérülésekkel és veszteségekkel nem kell számolni.

Forrás