Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành các thành phần đơn sắc khác nhau. Dựa trên cơ chế hoạt động và dạng quang phổ ta có 2 loại máy quang phổ là Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử và Máy quang phổ tử ngoại khả kiến. Trong bài viết này sẽ giới thiệu chi tiết chức năng máy quang phổ tử ngoại khả kiến.
Máy quang phổ tử ngoại khả kiến (hay còn gọi là Máy quang phổ UV - VIS) vận hành trên cơ sở đo độ hấp thụ ánh sáng đặc trưng cũng như độ truyền quang ở các bước sóng khác nhau, kết quả thu được nhanh và chính xác. Cho phép sử dụng các loại hóa chất và thuốc thử thông dụng và sẵn có ở Việt Nam.
Ứng dụng này được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa học, sinh học, công nghệ thực phẩm, đồ uống cũng như môi trường.
- Với ngành đồ uống để xác định thành phần vi lượng cũng như các chỉ tiêu vệ sinh an toàn thực phẩm.
- Trong lĩnh vực công nghệ sản xuất bia, máy quang phổ UV - VIS được ứng dụng để xác định độ màu của nguyên liệu cũng như bia thành phẩm, thành phần đạm amin, đường khử, hàm lượng â-glucan, polyphenol, hàm lượng chất đắng và diacetyl... Ngoài ra, người ta còn sử dụng Máy so màu trong phân tích các kim loại nặng như Cr, As, Zn, Al, Hg,...
Máy quang phổ tử ngoại khả kiến
Phần mềm cơ bản:
Đo độ hấp thụ, độ truyền quang hoặc đo nồng độ với hệ số nồng độ hay hệ số nồng độ chuẩn như μg/ml, mg/ml, g/l, ppb, ppm, %, IU, mM/l, M/l hoặc các giá trị nồng độ khác có thể đưa vào qua bàn phím, hiển thị liên tục giá trị đo không cần nhấm phím đọc.
Chức năng định lượng:
Thiết lập hoặc lưu trữ các cách tính hiệu chuẩn để đo nồng độ mẫu chưa biết. Có thể dùng đến 10 dung dịch chuẩn để xác định đường cong chuẩn.
Chức năng quét:
Quét phổ của mẫu tại bất kỳ khoảng bước sóng nào với việc lựa chọn tốc độ quét và lượng dữ liệu đo. Tốc độ quét có thể lựa chọn phù hợp từ 100nm đến 3600nm/phút; Bước sóng quét sẽ được quét từ bước sóng cao đến bước sóng thấp. Do vậy, thiết bị đợi bước sóng cao, cách này làm giảm nhiễu, tăng độ nhạy của thiết bị; Việc điều khiển chính xác kính lọc và đổi đèn làm tăng hiệu quả quét.
Chức năng DNA/protein:
Tính toán nồng độ và độ tinh khiết DNA. Tỷ lệ tại các bước sóng đo khác nhau. Tỉ lệ tại các bước sóng 260nm/280nm hoặc 260nm/230nm và có thể trừ đi độ hấp thụ tại bước sóng 320nm. Các bước sóng khác và hệ số có thể thêm vào.
Chức năng Đo đa bước sóng:
Đo đa bước sóng để phân tích và xác định các thành phần trong hỗn hợp như phân tích mầu của bia.
Ứng dụng máy quang phổ UV - VIS trong phân tích
Xác định hàm lượng mangan tổng
Lấy 25 ml mẫu, sau đó cho 1,25 ml H2SO4đ, để nguội, thêm tiếp 1,25 ml HNO3đ, đun đến khi bốc hết khói trắng, bắc ra để nguội, cho nước cất đến 25 ml và 1,25 ml HNO3đ, 1,25 ml H3PO4đ. Đun sôi nhẹ bắc ra để nguội cho tiếp 0,075 g KIO4. Đun sôi cạn một nửa. Bắc ra định mức thành 25 ml. So màu với mẫu trắng (mẫu không có Mn2+) ở bước sóng = 520 nm.
Phân tích sắt tổng bằng Máy quang phổ UV - VIS
Xác định hàm lượng sắt tổng:
Lấy 25 ml mẫu, thêm 1 ml HCl đ và 0,5 ml NH2OH.HCl. Đun sôi cạn một nửa. Bắc ra cho 5 ml amoniaxetat và 1ml phenanthrolin rồi định mức thành 25 ml. Để 10 - 15 phút cho màu phát triển (màu hồng) rồi đem đo quang ở bước sóng = 520 nm.
Ngoài ra, người ta còn sử dụng Máy quang phổ tử ngoại khả kiến để phân tích được rất nhiều chỉ tiêu trong nước sinh hoạt, nước công nghiệp, nước thải...
Phân tích NH+3 sử dụng phương pháp Nessler và đem đo màu ở bước sóng 410 nm
Phân tích NO2- so màu ở bước sóng 520 nm.
Phân tích Nitrat ( NO3- ) so màu ở bước sóng 410 nm.
Phân tích PO43- so màu ở bước sóng 410 nm.
Phân tích COD trong nước thải so màu ở bước sóng 600 nm.
EMIN - Nhập khẩu và Phân phối trực tiếp Máy quang phổ LABOMED, SCHOOT, SI ANALYTICS, DYNAMICA.
Máy quang phổ UV-VIS hay còn có tên gọi đầy đủ hơn là máy quang phổ hấp thụ phân tử ngoại khả kiến UV-VIS, được dùng để thu, phân li và ghi lại phổ của một vùng phổ quang học nhất định.
Có hai loại máy quang phổ UV-VIS :
- Máy quang phổ UV-VIS một chùm tia : ra đời đầu tiên với thiết kế đơn giản, giá thành khá thấp, lượng bức xạ đi qua cao và độ nhạy cao.
- Máy quang phổ UV-VIS hai chùm tia : được sản xuất nhằm khắc phục nhược điểm của loại một chùm tia đó là có độ trôi khi đo và cho kết quả đo chính xác hơn. Tuy nhiên giá thành của loại hai chùm tia này cao hơn, độ nhạy thấp hơn do cấu trúc quang học phức tạp hơn.
Máy đo quang phổ UV VIS sử dụng làm gì
Máy đo quang phổ UV VIS đáp ứng yêu cầu rất cao về độ chính xác và tin cậy của phép đo nên được ứng dụng nhiều trong ngành nghiên cứu sinh học, công nghiệp, phân tích dược phẩm, giảng dạy và nghiên cứu, bảo vệ môi trường (phân tích nước thải, nước uống, nước đóng chai), phân tích ngành thực phẩm nước giải khát (bia, rượu), kiểm tra lâm sàn, y tế, phòng ngừa dịch bệnh và các lĩnh vực khác.
Cấu tạo máy quang đo phổ UV – VIS
Máy quang phổ UV-VIS được cấu tạo từ các thành phần cơ bản sau:
– Nguồn sáng: có nhiệm vụ cung cấp bức xạ tương thích với quá trình đo và nguồn sáng này thường là chùm bức xạ đa sắc.
– Bộ phận đơn sắc hóa: Bao gồm có kính lọc, lăng kính, cách tử, khe sáng.
– Buồng đo: Khoang hấp thu quang phổ chính là vùng tối nằm nơi cuối cùng của đường truyền. Khi mà tia bức xạ đơn sắc được phân tách, nó sẽ đi đến đó.
– Detecter: Đây là bộ phận đảm nhận vai trò ghi nhận và xử lý tín hiệu quang thành tín hiệu điện, có tác dụng cảm nhận bức xạ điện từ sau khi bị hấp thụ và chuyển dúng thành dòng điện.
Nguyên lý hoạt động máy phổ UV-VIS
– Khi nguyên tử ở trạng thái hơi tự do, ta chiếu một chùm tia sáng có những bước sóng xác định vào chúng sẽ khiến chúng hấp thụ các bức xạ tương ứng với bức xạ chúng có thể phát ra.
– Lúc này, nguyên tử sẽ được chuyển đến trạng thái kích thích và mang năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản.
– Toàn bộ quá trình trên được gọi là quá trình hấp thụ năng lượng của nguyên tử hơi tự do và sẽ tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của nguyên tố đó.
– Ứng với mỗi giá trị năng lượng mà nguyên tử đã hấp thu, ta sẽ có một vạch phổ hấp thụ. Để tính toán được độ hấp thụ, ta sử dụng định luật Lambert – Beer.
– Nằm ở vùng phổ UV-VIS chính là vùng nằm ở cận UV cho đến cận IR. Điểm này sẽ được xác định từ khoảng 180 – 1100nm. Và đây cũng chính là vùng phổ đã được nghiên cứu nhiều và có nhiều áp dụng về mặt định lượng.
Máy quang phổ hấp thụ UV-VIS với thiết kế đơn giản, dễ sử dụng, giá thành không quá cao, phù hợp với nhu cầu phân tích nhiều chất có hàm lượng nhỏ. Chính vì vậy mà máy quang phổ UV-VIS được ứng dụng khá rộng rãi, dưới đây là một số lĩnh vực ứng dụng:
- Sử dụng trong y dược học.
- Dùng trong nông nghiệp.
- Sử dụng trong công nghiệp thực phẩm: máy quang phổ UV-VIS sử dụng để xác định hàm lượng Fe có trong các mẫu bột mì, hoặc hàm lượng Nitrat, Nitrit trong thịt.
- Dùng trong phân tích môi trường, phân tích nguồn nước.
- Dùng cho công nghiệp hóa học: sử dụng để phân tích hàm lượng Photpho có trong phân bón, hàm lượng Titan có trong sơn, hàm lượng Neodymi có trong thủy tinh.
Các loại máy đo quang phổ UV VIS
Thắng Lợi Victory hiện nay là một trong những đơn vị chuyên nhập khẩu và phân phối các loại máy đo quang phổ HACH tại thị trường Việt Nam. Sản phẩm được chúng tôi nhập trực tiếp từ các nhà sản xuất máy quang phổ hàng đầu thế giới như: HACH(Mỹ),
Loại máy đo quang phổ UV VIS được nhiều khách hàng lựa chọn
– Máy quang phổ UV-VIS HACH DR6000
HACH DR6000 là máy quang phổ cao cấp nhất dành cho phòng thí nghiệm của Hach hiện nay trên thị trường. Máy có chức năng quét bước sóng tốc độ cao trong dải phổ tia cực tím và ánh sáng khả kiến, có 250 chương trình được lập sẵn với những phương pháp phân tích thông dụng nhất trong lĩnh vực phân tích chất lượng nước. Với các phụ kiện tùy chọn cho phép thực hiện các thử nghiệm thể tích lớn như dụng cụ luân chuyển mẫu, tăng độ chuẩn xác với hệ thống phân phối mẫu tự động giúp loại trừ sai số chênh lệch quang học, thiết bị này đảm bảo bạn có thể xử lý các nhu cầu phân tích nước hàng loạt.
– Máy đo quang phổ HACH DR3900
Máy quang phổ Hach DR 3900 là loại máy phân tích để bàn, được tích hợp sẵn hơn 220 phương pháp được lập trình sẵn dùng để phân tích nước trong phòng thí nghiệm..các quy trình an toàn và kết quả chính xác. Dễ dàng thực hiện kiểm soát các thông số như: Amoni, COD, Phosphate, Nitrate và nhiều thông số khác.
– Máy quang phổ DR1900
Máy đo quang phổ Hach DR1900 là 1 loại máy quang phổ vượt trội trong lĩnh vực phân tích nước bởi vì nó là loại máy quang phổ cầm tay nhẹ nhất và nhỏ gọn nhất. Công việc kiểm tra ngay tại hiện trường của bạn thường gặp phải khả năng bụi bẩn và điều kiện ẩm ướt dễ làm cho thiết bị không được an toàn. Nhưng Máy DR1900 được thiết kế để sử dụng trong điều kiện không thuận lợi, đòi hỏi tính bền cao của thiết bị và rất linh hoạt – sử dụng rộng rãi nhất các kích cỡ ống test khác nhau.