ביוטכנולוגיה/מעבדות/ספקטופוטומטר

ספקטרופוטומטר – מכשיר למדידת עכירות ; למדידת קרינה הנפלגת או נבלעת עקב מפגש עם חומר.

למה משמש הספקטורופומטר

ספקטורופומטריה הוא ענף העוסק בחקר הקרינה הנבלעת או הנפלט ע"י חומרים שונים. השיטה משמשת במגוון תחומים :

1. אבחון קליני – אנליזה של מתכות וחומרים שונים בדם או בשתן.
2. איכות הסביבה – בדיקת ריכוז של חומרים שונים (בעיקר רעלנים) במים ובסביבה
3. תעשיית התרופות - למדידת ריכוזים הנדרשים (קטנים במיוחד) של מתכות המוספות לתרופות.

כיצד פועל המכשיר?

# קרן אור
# האור עובר דרך החור נקרא אור מונוכרומאטי - אור בארוך גל אחד. # עובר דרך המבחנה (I)
# מגיע לגלאי (I_0) - אנרגית האור מותמרת (משתנה) לאנרגיה חשמלית וכך נמדדת כמות האור שעברה דרך התמיסה (T% - אחוז העברה) או כמות האור הנבלע (A - בליעה).
# מד זרם.

אחוז העברה

$T\mathrm{\%}=\frac{I}{I_0}*100$

• $I$ – אור נכנס.
• $I_0$ – אור יוצא.

בליעה

רוב הספקטופוטומטרים הקיימים היום הם מכשירים שרגישים לרמת בליעה "שתים" (רמת הבליעה הגבוה ביותר). קיימיים כאלה הרגישים לשלוש, אולם, ברוב בתי הספר אינם קיימים. לכן, כאשר נתון בידנו $T\mathrm{\%}$, ונרצה לדעת את אחוז הבליעה נבצע את החישוב : {%A=2–log{T.

דוגמא

אם החומר אותו בדקנו היה מים, קרן האור שהייתה יוצאת מהספקטופוטומטר היה זהה, ולכן $T\mathrm{\%}=100$. הצבה בנוסחא תיתן : $A=2-log100=2-2=0$

כלומר, ערכי הבליעה שהתקבלו הם המרבים (אפס – התמיסה צלולה).

חוק בר למברט

החוק קובע כי יש יחס בין ריכוז תמיסה לבליעה שלה : $A={\epsilon }_{\lambda }Cl$

1. $A$ – בליעה
2. $\epsilon$ – שיפוע ; מקדם הבליעה.
3. $C$ – ריכוז חומר נבדק.
4. $l$ או $b$- אורך התא ; המרחק שעושה קרן האור בנוזל.

ככל ששיפוע גבוהה יותר = יש יותר ריכוז חלבון, כלומר, T מתקרב לערך $T\mathrm{\%}=1\mathrm{\%}$.

תבנית:אין תמונה - גרף - שיפוע, C, A.

גל

אורך הגל ($\lambda$)

אורך גל = המרחק בין שני שיאי הגל. יחידות :

1. עבור גלים ארוכים (כמו גלי רדיו) - נמדד ביחידות של סנטימטר ומטר.
2. עבור גלים צרים יותר – קייצמים מגוון יחידות, מבין המקובלות :
   • ננומטר (nm). 1nm=0.000000001 מטר.
3. Å ׁ(אנגסטרם). 1Å = 0.00000001 מטר

תדירות (ν = האות "נו")

תדירות = מספר התנודות שעובר הגל בשנייה אחת. יחידה של התדירות היא HZ (הרץ).

מהירות

לגל קיימות שני מהירויות :

1. מהירות פאזה – לא נדון.
2. מהירות חבורה – מהירות הגל במרחב.

מהירות הגל (C)/מהירות אור

הכפלת אורך הגל ותדירות נותנת מהירות הגל/אור : $\lambda *\nu =C$ מהירות האור המהירה שיש 300,000 ק"מ לשנייה (בוואקום).

אורך הגל והאנרגיה העצורה בו

$E=h*\nu$

• h – משתנה קבוע ע"י פלנק

ככל שאורך הגל קצר יותר יש בתוכו יותר אנרגיה.

תחום אורכי קרינות

• רדיו 100 מטר
• מיקרו 100,000 מטר
• IR – 1000μm
• האור הנראה – 400-700nm
• UV – 100nm
• קרינת X (קרינת רנטגן) – 0.1nm
• קרינת ר"א 0.01nm

איך משתמשים בספקטופוטומטר

• 
  כיתוב תמונה
• 
  כיתוב תמונה

ראה גם

• כלים וחומרים

קישורים חיצונים

• אלפבית יווני