Kas yra spektrofotometro sugertis?

Spektrofotometro sugertis reiškia tirpalo sugertą šviesos kiekį, išmatuotą laboratoriniu prietaisu, vadinamu absorbcijos spektrofotometru. Chemijoje ir biologijoje spektrofotometrai naudojami įvairiems tikslams. Jie gali padėti nustatyti junginius, nustatyti tirpalų koncentracijas arba įvertinti skystyje suspenduotų ląstelių skaičių. Spektrofotometrai veikia nukreipdami filtruotą tam tikro bangos ilgio šviesos rinkinį per mėginio tirpalą ir į šviesos matuoklį. Mėginio perduodamos arba sugertos šviesos kiekis, taip pat sugerti bangos ilgiai atskleidžia kai kurias mėginio savybes.

Šviesa, kurią žmonės suvokia vizualiai, yra energijos forma, elektromagnetinė spinduliuotė, apimanti bangų ilgių diapazoną mažoje elektromagnetinio spektro dalyje. Gama spinduliai, rentgeno spinduliai ir kiti trumpi bangos ilgiai, mažesni nei 400 nanometrų (nm), nėra matomi žmogaus akiai, taip pat nėra matomi bangos ilgiai, didesni nei 700 nm, pavyzdžiui, infraraudonoji šviesa ar radijo bangos. Spalvos, kurias suvokia žmonės, svyruoja nuo trumpesnių mėlynų ir violetinių bangų, maždaug 400 nm per vaivorykštę, iki raudonos, kuri yra arčiau 700 nm. Spektrofotometrai matuoja matomame diapazone, šiek tiek persidendami į ultravioletinę ir infraraudonąją spektro dalis.

Kai matome spalvą, pavyzdžiui, žalią lapą, matome šviesos bangos ilgius, kuriuos tas daiktas perduoda. Žalių lapų atveju augalo ląstelėse esantis junginys, vadinamas chlorofilu, sugeria mėlyną ir raudoną bangos ilgį iš baltos saulės šviesos, tačiau stipriai nesugeria žalios. Vietoj to, perduodami žalios ir beveik žalios bangos ilgiai, o augalas atrodo žalias.

Bet kuriame skystame tirpale kai kurie šviesos bangos ilgiai bus sugerti didesniais kiekiais nei kiti. Spektrofotometrai nukreipia baltos šviesos spindulį per tiriamą mėginio tirpalą. Spektrofotometro sugertis yra šviesos kiekis, kurį sugeria tiriamas junginys. Ši šviesa yra sugeriama įvairiais kiekiais įvairiuose bangos ilgiuose, žinomuose kaip sugerties spektras.

Absorbcijos spektras gali padėti identifikuoti mėginio junginį. Pavyzdžiui, kai kurie augalų pigmentai sugeria kitokio bangos ilgio nei chlorofilas ir gali būti atskirti vienas nuo kito pagal jų sugerties diagramas – grafikus, kuriuose spektrofotometro absorbcija rodoma kaip bangos ilgio funkcija. Didžiausias sugertas bangos ilgis grafike bus rodomas kaip smaigaliai, suteikdami kiekvieno junginio grafikui būdingą formą.

Tirpalo koncentraciją taip pat galima nustatyti iš jo spektrofotometro absorbcijos. Tai daroma pagal Lambert-Beer dėsnį, dar žinomą kaip Beer dėsnis, kuris yra lygtis, susiejanti spektrofotometro absorbcijos lygį su koncentracija per du kitus veiksnius: ekstinkcijos koeficientą ir kelio ilgį arba mėginio vamzdelio plotį. Ekstinkcijos koeficientas yra cheminis faktorius, kuris kiekvienam junginiui yra skirtingas, tačiau jį galima nustatyti išbandžius žinomos koncentracijos mėginį spektrofotometru. Tada alaus dėsnis gali būti naudojamas sprendžiant nežinomas to paties junginio koncentracijas.