Spektrofotometre Ne İşe Yarar?

Spektrofotometrenin temel görevi, fotonların eğilimine dayanır. Spektrometre ve fotometre olarak iki temel bileşenden oluşur.  Spektrometre, bir prizmaya düz şekilde bir ışık demeti gönderir. Işık, prizma üzerinde kendi dalga boylarına bölünür. Bir tane dalga boyu seçici yardımı ile belirli dalga boyları filtrelenir. Daha sonrasında fotometreye gönderilir. Fotometre, emilen fotonların sayısını algılar. Daha sonra bunu bir dijital ekran ile kullanıcıya gösterir. Fotonların sayısının azalması ise emilimin arttığını gösterir. 

Spektrofotometre, bir çözeltinin moleküllerinin enerji seviyelerini ölçmek için ışık kaynağından geçirilen bir ışık dalgasının spektrumunu ölçer. Bu spektrum, bir çözeltinin moleküllerinin hangi enerji seviyelerine geçtiğini gösterir ve bu bilgi, çözeltinin bileşimini belirlemeye yardımcı olur. Spektrofotometre, aynı zamanda bir çözeltinin konsantrasyonunu belirlemek için de kullanılır. Bu, çözeltinin absorbansını ölçerek yapılır ve absorbans ile konsantrasyon arasında doğrusal bir ilişki vardır.

Spektrometreler genelde astronomi ve kimyanın bazı dallarında kullanılır. İlk spektroskoplar sadece ışık dalga boyutlarını kademeli olarak işaretleyen prizmalardan oluşmaktaydı. Modern spektrometreler ise genelde otomatik ve bilgisayar tarafından kontrol edilen bir sapma ölçüm şebekesi yani kırılma ızgarası olan, hareketli bir yarık ve fotodedektörlerden oluşmaktadır.

Spektrofotometre Çeşitleri Nedir?

Spektrofotometre cihazı kendi içinde birkaç çeşide ayrılır. Spektrofotometre, laboratuvarlarda sıklıkla kullanılan bir araçtır ve çeşitli türleri vardır. Örneğin, UV-Vis spektrofotometreleri, ultraviyole ışık ve görülebilir ışık kullanılarak çözeltinin absorbansını ölçer. IR spektrofotometreleri ise, infrared ışık kullanılarak çözeltinin vibrasyon modlarını ölçer. 

Bunlardan ilki Nanodrop cihazlardır. Nanodrop spektrofotometre cihazlar aynı zamanda Mikro hacim spektrofotometreler (küçük hacim spektrofotometre, düşük hacim spektrofotometre veya nano-spektrofotometre olarak da bilinir. Hacimleri 0.5 µL ile 2 µL arasında olan örnekleri ölçme kapasitesindedir. Bazıları daha düşük hacimleri de ölçer. Bu cihazlar, protein ve nükleit asitler gibi değerli örnekleri çok az miktarda kullanır. 

Böylece ölçümlerin hızlı ve doğru alınmasına da olanak sağlar. Bazı kullanışlı özellikleri sunar. Bunlar; örneği kurtarması ve saklaması, çok kanatlı pipetler için ayrı kanallar, önceden programlanmış yöntemler, kalibrasyon eğrilerinin sonuçlarını gösteren grafik, veri toplama ve analizi için tümeşik yazılımı ile  kinetik veya oransal ölçümlerdir.

Diğer çeşidi ise UV-VIS spektorofotometrelerdir. Bunlar, elektromanyetik sprekturumun ultraviyole ve görünüm aralıklarını ölçmeye yarar. UV spektrofometre daha çok, kimyasal maddelerin 200-38- nm dalga boyu aralığındaki spektrum analizler için kullanılmaktadır. 

Spektrofotometre Çalışma Prensibi Nedir?

Spektrofotometre, bir çözeltinin bileşimi hakkında bilgi vermek için kullanılan bir aletlerdir. Bu aletler, bir çözeltinin parçacıklarının veya moleküllerinin belirli bir dalga boyunda ışık emitiğini ölçerler. Bu ışık emitiğinin ölçümü, çözeltinin bileşimine göre değişir ve bu değişiklikler spektrofotometre tarafından ölçülür.

Spektrofotometreler, bir lamba ve bir monokromatör gibi optik sistemleri içerir. Lamba, çözeltinin ışık emitiğini ölçmek için kullanılan bir ışık kaynağıdır. Monokromatör, lambadan gelen ışığı tek bir dalga boyuna ayırır. Bu dalga boyu, çözeltinin bileşimi hakkında bilgi veren belirli bir dalga boyu olabilir. Örneğin, bir spektrofotometre karbonmonoksit (CO) moleküllerinin belirli bir dalga boyunda ışık emitiğini ölçebilir.

Spektrofotometreler, monokromatör tarafından ayırılan ışığın çözelti tarafından emilip emilmediğini ölçmek için bir fotodetektör kullanırlar. Fotodetektör, çözeltinin emdiği ışığın miktarını ölçer ve bu bilgi spektrofotometre tarafından işlenir. Bu ölçümler, çözeltinin bileşimine göre değişir ve bu değişiklikler spektrofotometre tarafından ölçülür. Spektrofotometreler, bu bilgileri bir grafik olarak gösterir ve bu grafik, çözeltinin bileşimine göre değişen ışık emitiğini gösterir.

Dalga boyu seçici element, genellikle bir grating veya prisma gibi bir optik aygıttır ve belirli bir dalga boyu aralığını geçirirken diğerlerini bloke eder. Örneğin, bir spektrofotometre, 400-700 nanometre aralığında ışık geçirirken, 700 nanometre üzerindeki ışık geçirmez. Bu şekilde, spektrofotometre, bir çözeltinin belirli bir dalga boyu aralığında ışık geçirgenliğini ölçebilir.

Işık sensörü, genellikle bir fotodetektörden oluşur ve ışık geçirgenliği ölçülürken ışık miktarını ölçer. Bu miktar, bir çözeltinin belirli bir dalga boyu aralığında ışık geçirgenliğine göre değişir. Örneğin, bir çözelti daha az ışık geçirirse, fotodetektör daha az ışık alacak ve bunun sonucunda daha düşük bir sinyal üretecektir.

Spektrofotometre, bu ışık geçirgenliği verilerini kullanarak bir çözeltinin belirli bir dalga boyu aralığında absorbansını ölçer. Absorbans, bir çözeltinin ışık geçirgenliğine göre belirlenir ve bir çözeltinin belirli bir dalga boyu aralığında ne kadar ışık geçirmezse, o kadar yüksek absorbans değerine sahiptir. Bu bilgi, birçok laboratuvar uygulamasında kullanılır, örneğin bir çözeltinin konsantrasyonunu belirleme veya bir reaksiyonun seyrini takip etme gibi. 

Lambert Beer Kanunu Nedir?      

Lambert Beer Kanunu, optik alanında kullanılan bir kanundur. Bu kanun, ışık yolunun bir malzeme içinde geçerken yüksekligini belirleyen bir kuraldır. Kanun, malzemenin optik özelliklerine göre ışık yolunun değişimi ile ilgilidir ve ışık yolunun değişiminin matematiksel olarak nasıl ifade edileceğini belirtir.

Lambert Beer Kanunu, ışığın bir malzeme içinde geçerken yüksekligi ile ilgili olarak şu formülle ifade edilir:

I = I0 * e^(-kx)

Bu formülde, I ve I0 ışık yolunun başlangıç ve bitiş noktasındaki ışık yoğunluklarını, x ise ışığın malzeme içinde geçtiği yol uzunluğunu, k ise malzemenin optik özelliklerini gösteren bir sabit değerdir. Bu formül, ışığın malzeme içinde geçerken yüksekliginin nasıl değiştiğini açıklar.

Lambert Beer Kanunu Ve Spektrofometre İlişkisi Nedir?

Lambert Beer Kanunu, optik alanında ışığın yolunu tahmin etmek için kullanılır ve birçok farklı uygulamada yaygın olarak kullanılır. Örneğin, ışık yolunun değişiminin nasıl ölçüleceği konusunda bilgi verir ve optik sensörlerin tasarımında kullanılır. Ayrıca, ışık yolunun değişiminin nasıl modellenmesi gerektiğini belirler ve ışık yolunun değişimine bağlı olarak ışığın yüksekliğinin ölçülmesi için kullanılır.

Lambert-Beer Kanunu, spektrofometre kullanılarak ölçülen absorbans verilerine göre çözeltinin optik yoğunluğunu hesaplamak için kullanılır.

Lambert-Beer Kanunu, optik alanında kullanılan bir yasadır. Bu yasa, bir çözeltinin absorbansı ile çözeltinin optik yoğunluğu arasındaki ilişkiyi açıklar. Optik yoğunluk, bir çözeltinin belirli bir dalga boyunda ışık absorbe etme özelliğidir.Lambert-Beer Kanunu, çözeltinin absorbansının çözeltinin optik yoğunluğuna doğru orantılı olduğunu söyler. Bu, çözeltinin absorbansının artması durumunda çözeltinin optik yoğunluğunun da artacağı anlamına gelir.

Spectrofometre ile Lambert-Beer Kanunu arasındaki ilişki, spectrofometre sayesinde çözeltinin absorbansını ölçerek bu verilere dayanarak çözeltinin optik yoğunluğunu hesaplamaktır. Spectrofometre, bu yasa doğrultusunda çözeltinin absorbans verilerini toplayarak çözeltinin optik yoğunluğunu hesaplar.