{"id":68866,"date":"2022-02-21T12:10:57","date_gmt":"2022-02-21T04:10:57","guid":{"rendered":"https:\/\/qvarz.com\/zrozumienie-elementow-rozpraszajacych-swiatlo-w-spektrometrze-2\/"},"modified":"2022-02-21T12:11:02","modified_gmt":"2022-02-21T04:11:02","slug":"zrozumienie-elementow-rozpraszajacych-swiatlo-w-spektrometrze-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/qvarz.com\/pl\/zrozumienie-elementow-rozpraszajacych-swiatlo-w-spektrometrze-2\/","title":{"rendered":"Zrozumienie element\u00f3w rozpraszaj\u0105cych \u015bwiat\u0142o w spektrometrze"},"content":{"rendered":"\n
\n
\n

Powszechnie wiadomo, \u017ce zwyk\u0142e bia\u0142e \u015bwiat\u0142o sk\u0142ada si\u0119 z mieszanki r\u00f3\u017cnych d\u0142ugo\u015bci fal lub kolor\u00f3w. Wszyscy znamy r\u00f3\u017cne kolory t\u0119czy, kt\u00f3re w rzeczywisto\u015bci s\u0105 r\u00f3\u017cnymi kolorami zawieraj\u0105cymi bia\u0142e \u015bwiat\u0142o. \u015awiat\u0142o bia\u0142e jest rzadko u\u017cywane jako takie w analizie spektroskopowej, chocia\u017c \u017ar\u00f3d\u0142o \u015bwiat\u0142a widzialnego jest powszechnym elementem spektrometru UV-VIS. Nieprzetworzone bia\u0142e \u015bwiat\u0142o z takiego \u017ar\u00f3d\u0142a dostarcza niewiele u\u017cytecznych informacji na temat sk\u0142adu chemicznego materia\u0142\u00f3w.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

\n
\"\"<\/a>
Rozproszenie \u015bwiat\u0142a przez pryzmat<\/figcaption><\/figure><\/div>\n<\/div>\n\n

Co to jest spektrometr?<\/strong><\/h4>\n\n

Spektrometr to przyrz\u0105d u\u017cywany do pomiaru zmienno\u015bci cech fizycznych w danym zakresie, na przyk\u0142ad rozproszenia \u015bwiat\u0142a. Mo\u017ce mierzy\u0107 widmo stosunku masy do \u0142adunku w spektrometrze mas, r\u00f3\u017cne j\u0105drowe cz\u0119stotliwo\u015bci rezonansowe w spektrometrze NMR lub zmienno\u015b\u0107 emisji i absorpcji \u015bwiat\u0142a \u2013 za pomoc\u0105 d\u0142ugo\u015bci fali w spektrometrze optycznym.<\/p>\n\n

Najpopularniejszym typem spektrometru u\u017cywanego do bada\u0144 jest optyczny, taki jak rozpraszanie \u015bwiat\u0142a przez pryzmat. Je\u015bli kto\u015b m\u00f3wi o \u201espektrometrze\u201d bez dodawania kwalifikatora, zwykle ma na my\u015bli spektrometr optyczny.<\/p>\n\n

Jak dzia\u0142a spektrometr optyczny?<\/strong><\/h4>\n\n

Celem spektrometru optycznego, podobnie jak spektrometru pryzmatycznego, jest pomiar absorpcji, rozpraszania i odbicia promieniowania wraz z emisj\u0105 promieniowania elektromagnetycznego z pr\u00f3bki; emisja mo\u017ce obejmowa\u0107 fosforescencj\u0119, fluorescencj\u0119 i elektroluminescencj\u0119.<\/p>\n\n

Analiza spektroskopowa zajmuje si\u0119 obserwacj\u0105 promieniowania elektromagnetycznego, kt\u00f3re mie\u015bci si\u0119 w obszarze optycznym widma elektromagnetycznego; obejmuje to \u015bwiat\u0142a, kt\u00f3re rozci\u0105gaj\u0105 si\u0119 w zakresie widzialnym, ultrafioletowym i podczerwonym widma.<\/p>\n\n

Aby uzyska\u0107 maksimum informacji, emisj\u0119 \u015bwiat\u0142a lub oddzia\u0142ywanie nale\u017cy okre\u015bli\u0107 jako og\u00f3ln\u0105 cech\u0119 i normaln\u0105 funkcj\u0119 d\u0142ugo\u015bci fali. Je\u015bli dok\u0142adna sekcja d\u0142ugo\u015bci fali nie jest wa\u017cna, mo\u017cesz zdecydowa\u0107 si\u0119 na niedrogie spektrometry; tutaj filtry optyczne wyizoluj\u0105 d\u0142ugo\u015b\u0107 fali zgodnie z interesuj\u0105cym regionem. <\/p>\n\n

Je\u015bli dok\u0142adna d\u0142ugo\u015b\u0107 fali jest priorytetem, b\u0119dziesz chcia\u0142 u\u017cy\u0107 elementu dyspersyjnego, kt\u00f3ry potrafi rozdzieli\u0107 \u015bwiat\u0142o na widma generacji i sk\u0142adowe d\u0142ugo\u015bci fal.<\/p>\n\n

Wszystkie nowoczesne spektrometry zawieraj\u0105 rozpraszanie \u015bwiat\u0142a, jest to siatka dyfrakcyjna, kt\u00f3ra ma destrukcyjn\u0105 i konstruktywn\u0105 interferencj\u0119. Te interferencje s\u0142u\u017c\u0105 do przestrzennego rozdzielania \u015bwiat\u0142a polichromatycznego na siatce.<\/p>\n\n

Monochromator to jednostka u\u017cywana do wybierania okre\u015blonej d\u0142ugo\u015bci fali \u015bwiat\u0142a z polichromatycznego \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a; siatki dyfrakcyjne s\u0105 podstawowymi cechami monochromatora. Monochromator obraca siatk\u0119 dyfrakcyjn\u0105, aby manipulowa\u0107 i zmienia\u0107 d\u0142ugo\u015b\u0107 fali tak, aby by\u0142a wyr\u00f3wnana i przechodzi\u0142a przez szczelin\u0119 wyj\u015bciow\u0105. <\/p>\n\n

Wszystkie spektrofotometry posiadaj\u0105 monochromatory wzbudzenia, kt\u00f3re s\u0142u\u017c\u0105 do wyboru \u017c\u0105danej d\u0142ugo\u015bci fali wyj\u015bciowej, aby dotrze\u0107 do pr\u00f3bki \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a bia\u0142ego. Widma s\u0105 mierzone przez zmian\u0119 sygna\u0142u w funkcji d\u0142ugo\u015bci fali wzbudzenia i skanowanie monochromatora.<\/p>\n\n

Istniej\u0105 dwa podej\u015bcia do wykrywania emitowanego \u015bwiat\u0142a przez pr\u00f3bk\u0119. Pierwsze podej\u015bcie obejmuje monochromator emisyjny, kt\u00f3ry pobiera \u017ar\u00f3d\u0142o \u015bwiat\u0142a z pr\u00f3bki, a monochromator wybiera d\u0142ugo\u015b\u0107 fali docieraj\u0105c\u0105 do detektora.<\/p>\n\n

Drugie podej\u015bcie obejmuje jednoczesne wykrywanie widma rozproszonego \u015bwiat\u0142a; odbywa si\u0119 to za pomoc\u0105 detektora macierzowego, kt\u00f3ry nazywa si\u0119 spektrografem.<\/p>\n\n

Rodzaje spektrometr\u00f3w optycznych<\/strong><\/h3>\n\n

Kiedy ju\u017c zrozumiesz, czym jest spektrometr i jak\u0105 rol\u0119 odgrywa w rozpraszaniu \u015bwiat\u0142a, mo\u017cemy teraz pozna\u0107 r\u00f3\u017cne typy spektrometr\u00f3w, ich podstawowe konstrukcje i role. Trzy popularne spektrometry obejmuj\u0105 spektrometry Ramana, spektrofluorymetry i spektrofotometry.<\/p>\n\n

Spektrometry Ramana<\/strong><\/h4>\n\n

Spektrometr Ramana s\u0142u\u017cy do spektroskopowej analizy \u015bwiat\u0142a z pr\u00f3bki. Bia\u0142e \u015bwiat\u0142o i wzbudzenie monochromatora pryzmatycznego zosta\u0142y zast\u0105pione laserem; s\u0105 ku temu dwa powody.<\/p>\n\n

Po pierwsze, \u201eRaman\u201d jest efektem rozpraszania, a \u015bwiat\u0142o nie jest poch\u0142aniane przez pr\u00f3bk\u0119. W zwi\u0105zku z tym nie b\u0119dziesz potrzebowa\u0107 szerokopasmowego, przestrajalnego \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a, aby dopasowa\u0107 funkcje poch\u0142aniania. Po drugie, efekt Ramana jest s\u0142abszy ni\u017c fluorescencja i \u017ar\u00f3d\u0142a zawieraj\u0105ce wysoki strumie\u0144 foton\u00f3w.<\/p>\n\n

Spektrofluorometr<\/strong><\/h4>\n\n

Jest to r\u00f3wnie\u017c znane jako spektrometr fluorescencji\/fotoluminescencji i s\u0142u\u017cy do pomiaru emisji fluorescencji z pr\u00f3bki. Istnieje og\u00f3lna konwencja, \u017ce spektrofluorometr jest kompaktowym instrumentem nablatowym, a jego rozmiar jest podobny do spektrofotometru. <\/p>\n\n

Strona wzbudzenia tego urz\u0105dzenia jest podobna do spektrofotometru, co oznacza, \u017ce zawiera \u017ar\u00f3d\u0142o \u015bwiat\u0142a bia\u0142ego i monochromator wzbudzenia. Lampy \u0142ukowe s\u0105 u\u017cywane jako \u017ar\u00f3d\u0142o \u015bwiat\u0142a, poniewa\u017c maj\u0105 wysoki zakres jasno\u015bci, kt\u00f3ry mo\u017ce by\u0107 przydatny do pomiaru s\u0142abej emisji fluorescencji.<\/p>\n\n

Spektrofotometr<\/strong><\/h4>\n\n

Terminem tym mo\u017cna opisa\u0107 r\u00f3\u017cne narz\u0119dzia s\u0142u\u017c\u0105ce do pomiaru \u015bwiat\u0142a, dok\u0142adna definicja zale\u017cy od dziedziny naukowej lub bran\u017cy. Termin \u201efoto\u201d jest u\u017cywany w odniesieniu do spektrometru, poniewa\u017c pomaga w ilo\u015bciowym pomiarze nat\u0119\u017cenia \u015bwiat\u0142a wraz z d\u0142ugo\u015bci\u0105 fali. <\/p>\n\n

Typowym pomiarem wykonywanym przez ten przyrz\u0105d jest pomiar widma absorpcji pr\u00f3bki. Tutaj odbywa si\u0119 skanowanie monochromatora wzbudzenia, monitoruje on r\u00f3wnie\u017c zmian\u0119 nat\u0119\u017cenia \u015bwiat\u0142a po przej\u015bciu przez pr\u00f3bk\u0119.<\/p>\n\n

Zrozumienie rozproszenia \u015bwiat\u0142a w spektrometrze<\/strong><\/h4>\n\n

Padaj\u0105ca wi\u0105zka \u015bwiat\u0142a bia\u0142ego musi zosta\u0107 roz\u0142o\u017cona na sk\u0142adowe d\u0142ugo\u015bci fal, zanim b\u0119dzie mog\u0142a dostarczy\u0107 odpowiednich informacji chemicznych na temat struktury molekularnej i sk\u0142adu materia\u0142\u00f3w. Podstawowa w\u0142a\u015bciwo\u015b\u0107 maksymalnej absorbancji przy okre\u015blonych d\u0142ugo\u015bciach fali przez r\u00f3\u017cne jednostki chemiczne jest podstaw\u0105 oceny chemicznej w rutynowej analizie laboratoryjnej przy u\u017cyciu technik szybkiej analizy optycznej spektroskopii.<\/p>\n\n

Pryzmaty<\/h4>\n\n

Pryzmat to tr\u00f3jk\u0105tny blok szk\u0142a lub kwarcu o g\u0142adkich, wypolerowanych powierzchniach, kt\u00f3ry s\u0142u\u017cy do rozpraszania padaj\u0105cego \u015bwiat\u0142a na jego sk\u0142adowe d\u0142ugo\u015bci fal lub kolory.<\/p>\n\n

Szk\u0142o absorbuje \u015bwiat\u0142o w obszarze UV i nie jest wykorzystywane do bada\u0144 absorbancji w zakresie d\u0142ugo\u015bci fal od oko\u0142o 200-350 nm. Z drugiej strony kwarc mo\u017ce by\u0107 stosowany zar\u00f3wno w obszarach UV, jak i widzialnych. Jednak\u017ce, chocia\u017c pryzmaty oferuj\u0105 ta\u0144sze medium dyspersyjne, cierpi\u0105 na nieliniow\u0105 dyspersj\u0119 przy d\u0142u\u017cszych d\u0142ugo\u015bciach fal, tj. na g\u00f3rnym ko\u0144cu w obszarze widzialnym, powiedzmy, od 600 do 800 nm, a rozproszone d\u0142ugo\u015bci fal wydaj\u0105 si\u0119 by\u0107 sklejane blisko siebie<\/p>\n\n

Kraty<\/h4>\n\n

Siatki s\u0105 p\u0142askimi powierzchniami, na kt\u00f3rych wytrawiane s\u0105 rowki, a odleg\u0142o\u015b\u0107 mi\u0119dzy wytrawionymi rowkami lub liniami jest rz\u0119du d\u0142ugo\u015bci fal \u015bwiat\u0142a, kt\u00f3re ma by\u0107 rozpraszane. Siatki s\u0105 dro\u017csze ni\u017c pryzmaty, ale oferuj\u0105 przewag\u0119, poniewa\u017c rozproszone \u015bwiat\u0142o jest wolne od wszelkich nieliniowych zniekszta\u0142ce\u0144 na rozproszonych d\u0142ugo\u015bciach fal.<\/p>\n\n

Monochromator<\/h4>\n\n

Monochromator to uk\u0142ad element\u00f3w optycznych u\u017cywanych w spektrometrze do wyizolowania pasm o po\u017c\u0105danej d\u0142ugo\u015bci fali do przeprowadzenia analizy spektroskopowej.<\/p>\n\n

Pokr\u00f3tce opisano powszechnie stosowan\u0105 konfiguracj\u0119 monochromatyczn\u0105, znan\u0105 r\u00f3wnie\u017c jako monochromator siatkowy Czerny-Turnera. G\u0142\u00f3wne komponenty to:<\/p>\n\n

Szczelina wej\u015bciowa \u2013<\/strong> szerokopasmowe \u015bwiat\u0142o ze \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a jest skolimowane do w\u0105skiej wi\u0105zki zale\u017cnej od szeroko\u015bci szczeliny wej\u015bciowej, kt\u00f3ra nast\u0119pnie kierowana jest do wkl\u0119s\u0142ego lustra, kt\u00f3re odbija i rozprowadza wi\u0105zk\u0119 po powierzchni kraty.<\/p>\n\n

Siatka \u2013<\/strong> Siatka rozprasza wi\u0105zk\u0119 padaj\u0105c\u0105 na sk\u0142adowe d\u0142ugo\u015bci fal. Sta\u0142a krata rozprasza wi\u0105zk\u0119 padaj\u0105c\u0105 w okre\u015blonym uk\u0142adzie. Z drugiej strony siatk\u0119 mo\u017cna obraca\u0107 wok\u00f3\u0142 jej osi \u015brodkowej, aby roz\u0142o\u017cy\u0107 wz\u00f3r dyfrakcyjny na szerokie pasma d\u0142ugo\u015bci fal. Odbita, rozproszona wi\u0105zka kierowana jest do drugiego lustra wkl\u0119s\u0142ego<\/p>\n\n

Szczelina wyj\u015bciowa \u2013<\/strong> odbite rozproszone \u015bwiat\u0142o dociera do szczeliny wyj\u015bciowej, kt\u00f3ra znajduje si\u0119 na p\u0142aszczy\u017anie ogniskowej drugiego zwierciad\u0142a wkl\u0119s\u0142ego. Szeroko\u015b\u0107 szczeliny wyj\u015bciowej mo\u017ce by\u0107 sta\u0142a lub mo\u017ce by\u0107 zmieniana w celu uzyskania zwi\u0119kszonej intensywno\u015bci \u015bwiat\u0142a dla wra\u017cliwych oznacze\u0144. Jednak\u017ce, szeroko\u015b\u0107 szczeliny wyj\u015bciowej musi by\u0107 zoptymalizowana, aby uzyska\u0107 jak najlepsze nat\u0119\u017cenie wi\u0105zki i jednocze\u015bnie unikn\u0105\u0107 rozprzestrzeniania si\u0119 w pa\u015bmie d\u0142ugo\u015bci fali izolowanej wi\u0105zki.<\/p>\n\n

W celu wyizolowania interesuj\u0105cego pasma d\u0142ugo\u015bci fali i wybrania optymalnej szeroko\u015bci szczeliny wyj\u015bciowej zawsze pomocne jest przeprowadzenie pr\u00f3bnych pomiar\u00f3w absorbancji przed wykonaniem ko\u0144cowych obserwacji w optymalnych warunkach.<\/p>\n\n

\u0179r\u00f3d\u0142o<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Powszechnie wiadomo, \u017ce zwyk\u0142e bia\u0142e \u015bwiat\u0142o sk\u0142ada si\u0119 z mieszanki r\u00f3\u017cnych d\u0142ugo\u015bci fal lub kolor\u00f3w. Wszyscy znamy r\u00f3\u017cne kolory t\u0119czy, kt\u00f3re w rzeczywisto\u015bci s\u0105 r\u00f3\u017cnymi kolorami zawieraj\u0105cymi bia\u0142e \u015bwiat\u0142o. \u015awiat\u0142o bia\u0142e jest rzadko u\u017cywane jako takie w analizie spektroskopowej, chocia\u017c \u017ar\u00f3d\u0142o \u015bwiat\u0142a widzialnego jest powszechnym elementem spektrometru UV-VIS. Nieprzetworzone bia\u0142e \u015bwiat\u0142o z takiego \u017ar\u00f3d\u0142a dostarcza<\/p>\n

Read More<\/a><\/div>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_uag_custom_page_level_css":"","ub_ctt_via":"","footnotes":""},"categories":[814,820],"tags":[],"class_list":["post-68866","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-spektrofotometria","category-wszystkie-posty"],"featured_image_src":null,"author_info":{"display_name":"admin","author_link":"https:\/\/qvarz.com\/pl\/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\/pl\/author\/admin\/"},"uagb_comment_info":0,"uagb_excerpt":"Powszechnie wiadomo, \u017ce zwyk\u0142e bia\u0142e \u015bwiat\u0142o sk\u0142ada si\u0119 z mieszanki r\u00f3\u017cnych d\u0142ugo\u015bci fal lub kolor\u00f3w. Wszyscy znamy r\u00f3\u017cne kolory t\u0119czy, kt\u00f3re w rzeczywisto\u015bci s\u0105 r\u00f3\u017cnymi kolorami zawieraj\u0105cymi bia\u0142e \u015bwiat\u0142o. \u015awiat\u0142o bia\u0142e jest rzadko u\u017cywane jako takie w analizie spektroskopowej, chocia\u017c \u017ar\u00f3d\u0142o \u015bwiat\u0142a widzialnego jest powszechnym elementem spektrometru UV-VIS. Nieprzetworzone bia\u0142e \u015bwiat\u0142o z takiego \u017ar\u00f3d\u0142a dostarczaRead…","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/qvarz.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/68866","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/qvarz.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/qvarz.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/qvarz.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/qvarz.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=68866"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/qvarz.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/68866\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":68869,"href":"https:\/\/qvarz.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/68866\/revisions\/68869"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/qvarz.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=68866"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/qvarz.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=68866"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/qvarz.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=68866"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}