Nguyên lý cấu tạo máy quang phổ uv-vis? Ứng dụng trong cuộc sống

Nếu bạn làm việc trong các phòng thí nghiệm và phòng sạch. Thì hẳn không còn xa lại gì với máy quang phổ UV-VIS. Thường được dùng để xác định một số thành phần vi chất trong các ngành công nghiệp dược, thực phẩm hay nước sạch. Máy quang phổ thực sự đóng một vai trò rất quan trọng trong phòng sạch di động.

Trong bài viết này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu kỹ hơn về máy quang phổ là gì. Cũng như nguyên lý máy quang phổ uv- vis và các ứng dụng của nó nhé!  

Khái niệm chung về máy quang phổ là gì?

Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng có nhiều thành phần đơn sắc khác nhau. Từ đó, thu được các thông tin về thành phần, tính chất hay trạng thái. Của những khối vật chất liên quan đến chùm ánh sáng đó. Thông thường thì những khối vật chất khác nhau sẽ có đặc tính hấp thụ ánh sáng.

Việc hấp thụ này được truyền qua các bước song hay photon. Máy quang phổ xác định phân bố cường độ ánh sáng theo bước sóng của ánh sáng. Do khối vật chất tự phát ra, hoặc phản xạ hay truyền qua nó thông qua các vạch quang phổ.

Máy tia huỳnh quang X là loại máy quang phổ đang được sử dụng nhiều nhất hiện nay . Nguyên lý hoạt động của loại máy này là hấp thụ tia X vào vật thể. Và thu hồi lại những thông tin từ vật thể thông qua các tia từ vật thể. Các tia xuyên qua này sẽ mang theo thông tin về các nguyên tố trong vật thể đó.

Vì vậy, máy quang phổ tia huỳnh quang X được phát minh nhằm mục đích. Phân tích thành phần nguyên tố trong vật liệu, phân chia các độc và chất không độc. Ứng dụng trong các ngành hóa học, nghiên cứu sinh học,… Khi đo cường độ ánh sáng ở các bước sóng đặc trưng này. Cho phép xác định tỷ lệ , hàm lượng của chất tương ứng trong mẫu vật cần nghiên cứu.

Xem thêm: Phòng sạch là gì? Tiêu chuẩn phòng sạch

Máy quang phổ uv-vis là gì?

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.

Hiện nay trên thị trường có 2 loại máy quang phổ uv-vis là:

Máy quang phổ UV-VIS một chùm tia

Thiết kế đơn giản, giá thành khá thấp, lượng bức xạ đi qua cao và độ nhạy cao. Là một trong những loại máy quang phổ đời đầu

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. Mặc dù vậy nhưng vẫn có một số hạn chế so với loại máy một chùm tia

Tham khảo: Sàn vinyl chống tĩnh điện? Quy trình thi công

Nguyên lý máy quang phổ uv-vis

Đọc các khái niệm thì có vẻ khá mơ hồ nhưng thực ra đối với những người. Phải thường xuyên sử dụng thiết bị này để phục vụ công việc thì nó lại có nguyên lý hoạt động khá đơn giản.

Quang phổ UV/VIS đã trở thành một phương pháp tiêu chuẩn được sử dụng hàng ngày. Trong nhiều phòng thí nghiệm khoa học đời sống. Tối ưu sự đơn giản; nó không yêu cầu chuẩn bị mẫu phức tạp. Dễ thực hiện và cho ra kết quả trong vài giây.

Khi máy quang phổ uv-vis bắt đầu hoạt động, ta chiếu một chùm tia sáng. Có những bước sóng xác định vào vào vật chất mà chúng ta muốn xác định. Lúc này các nguyên tử ở trạng thái hơi tự do, chùm tia sáng khiến chúng hấp thụ các bức xạ tương ứng với bức xạ. Chúng có thể phát ra sẽ khiến nguyên tử được chuyển đến trạng thái kích thích, mang năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản.

Quá trình này gọi là quá trình hấp thụ năng lượng của nguyên tử hơi tự do. Và tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của nguyên tố đó. Từ các phổ hấp thụ nguyên tử của nguyên tố đó ta sẽ có 1 vạch quang phổ tương ứng . Sau đó căn cữ vào định luật Lambert – Beer. Chúng ta có thể tính toán được độ hấp thụ cũng như giá trị mỗi giá trị năng lượng mà nguyên tử đã hấp thu.

Nằm ở vùng phổ UV-Vis là vùng nằm ở cận UV cho đến cận IR. Điểm này được xác định từ khoảng 180-1100nm. Đây cũng chính là vùng phổ đã được nghiên cứu nhiều và được áp dụng nhiều về mặt định lượng. Như vậy có thể thấy Nguyên lý máy quang phổ uv-vis là một phép đo điển hình. Chỉ yêu cầu một lượng mẫu nhỏ. Và vì nó là phương pháp không phá hủy mẫu nên có thể được sử dụng cho các phân tích sau.

Ứng dụng của máy quang phổ uv-vis

Ngày nay, thiết bị quang phổ UV-Vis được sử dụng rất nhiều trong các lĩnh vực khoa học đời sống. Đặc biệt là trong phân tích lâm sàng, thí nghiệm hóa học và sinh học. Ngoài ra nó cũng được ứng dụng khá phổ biến trong các lĩnh vực sau:

• Sử dụng trong y dược học.
• Dùng trong nông nghiệp.
• Sử dụng trong công nghiệp thực phẩm:
• 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 phòng thí nghiệm hóa học dầu mỏ, phòng quản lý chất lượng như kiểm soát môi trường. Kiểm soát nước, thực phẩm và nông nghiệp, kiểm soát chất lượng nghành công nghiệp đồ uống…

Trên đây là những chia sẻ về máy quang phổ và Nguyên lý máy quang phổ uv-vis. Hy vọng những thông tin này sẽ giúp bạn chọn được thiết bị quang phổ phù hợp với nhu cầu của doanh nghiệp mình!