Разница между однолучевым и двухлучевым спектрофотометрами

Спектрофотометры измеряют интенсивность света как функцию длины волны и обычно используются для измерения концентрации соединения в водном растворе.В зависимости от типа спектрофотометра можно анализировать разные длины волн света.

Хотя диапазон длин волн и пределы обнаружения, несомненно, являются наиболее важными факторами, которые следует учитывать при выборе подходящего спектрофотометра, существуют и другие важные критерии, такие как:

1. Плотность, форма или размер продукта, который вы хотите измерить.

2.Аналитический рабочий диапазон

3.Пропускная способность образца

4. Качество данных

5. Настраиваемые и/или предварительно настроенные параметры метода.

6. Время измерения

Существует два основных типа спектрофотометров: однолучевые и двухлучевые.Как видно из их названий, основное различие между этими двумя приборами заключается в количестве лучей света, используемых при анализе.

Одиночный луч

В однолучевом спектрофотометре все световые волны, исходящие от источника света, проходят через образец как один луч.Прибор стандартизируется путем помещения эталона в держатель образца, а полученное значение вычитается из последующих измерений образца, чтобы исключить влияние растворителя и ячейки.Чувствительность обнаружения светового луча после его прохождения через образец высока, поскольку в нем используется нерасщепленный световой луч, поэтому повсюду существует высокая энергия.

Однолучевые спектрофотометры УФ-ВИД могут проводить измерения в диапазоне длин волн от 190 до 750 нм, хотя некоторые из них достигают 1100 нм. УФ-диапазон, который считается любой длиной волны менее 340 нм, полезен для измерения нуклеиновых кислот, очищенных белков и других веществ. органические молекулы, например.

Двойная балка

И наоборот, свет, исходящий от источника двухлучевого спектрофотометра, разделяется на два луча, причем только один проходит через образец, а другой проходит только через эталон.Каждый монохроматический луч, в свою очередь, разделяется на два луча одинаковой интенсивности с помощью полузеркального устройства.Один луч — пучок образца — проходит через кювету, содержащую раствор исследуемого соединения в прозрачном растворителе.Другой луч, эталонный, проходит через идентичную кювету, содержащую только растворитель.Интенсивность этих световых лучей затем измеряется электронными детекторами и сравнивается.Двухлучевые спектрофотометры обычно имеют диапазон измерений от 190 до 1100 нм.

Хотя приборы с разделенным лучом не считаются дополнительным типом спектрофотометра, они аналогичны двухлучевым спектрофотометрам.Однако вместо этого они полагаются на светоделитель, который быстро меняет путь света между эталоном и образцом при использовании одного детектора.

Преимущества и недостатки

Хотя двухлучевые спектрофотометры являются более популярным выбором в современных лабораториях, у однолучевых спектрофотометров все же есть некоторые преимущества.Экономическая эффективность однолучевых спектрометров является самым большим преимуществом, а также меньшей занимаемой площадью по сравнению с другими спектрофотометрами.Однолучевые спектрофотометры также демонстрируют высокую чувствительность обнаружения благодаря высокой пропускной способности энергии за счет нерасщепления исходного луча.

С другой стороны, если приложение требует стабильности, однолучевой спектрофотометр может быть не лучшим вариантом, поскольку прибор не компенсирует помехи, такие как колебания электронных схем, колебания напряжения, нестабильность механических компонентов или дрейф энергии света. источники.Такие дрейфы вызывают аномальные колебания результатов.2

В то же время двухлучевой прибор позволяет компенсировать колебания мощности источника, значительно улучшая соотношение сигнал/шум и расширяя возможности разбавления проб растворов и измерений газами.

Как правило, двухлучевые спектрофотометры работают быстрее и обеспечивают более воспроизводимые результаты, поскольку они выполняют автоматическую коррекцию потери интенсивности света при прохождении луча через образец и эталонный раствор.Кроме того, время прогрева лампы минимально или вообще отсутствует, что не только помогает улучшить качество результатов, но и продлевает срок службы лампы.

Двухлучевые спектрофотометры значительно дороже, чем однолучевые версии, хотя стоимость срока службы прибора может быть снижена, если принять во внимание срок службы лампы.