첨단 시설 효율적인 생산분광 광도계는 많은 연구 및 산업 실험실에서 일반적으로 사용되는 과학 도구 중 하나입니다. 분광 광도계는 물리, 분자 생물학, 화학 및 생화학 실험실에서 연구에 사용됩니다. 일반적으로 이름은 자외선 가시 광선 (UV-Vis) 분광법입니다.
빛의 에너지는 일반적으로 람다로 지정된 파장에 의존합니다. 전자기 스펙트럼은 엄청나게 넓은 파장 범위로 확장되지만 대부분의 실험실은 작은 파장 만 측정 할 수 있습니다. UV-Vis 분광법은 UV 광선 측정을 위해 200에서 400 나노 미터 (nm)까지, 가시 스펙트럼에서 최대 약 750 nm까지 측정합니다.
UV-Vis 분광법의 경우, 샘플은 보통 큐벳이라고하는 작은 용기에 담겨 측정됩니다. 가시 광선 스펙트럼에서 사용하는 경우 플라스틱 일 수 있지만 UV 측정에 사용되는 경우 석영 또는 용융 실리카 여야합니다. 유리 테스트 튜브를 사용할 수있는 기계가 있습니다.
가시 광선 분광법은 종종 비색법에 산업적으로 사용됩니다. 이 방법을 사용하여 샘플을 400-700 nm의 여러 파장에서 측정하고 흡광도 프로파일을 표준과 비교합니다. 이 기술은 섬유 및 잉크 제조업체에서 자주 사용합니다. UV-Vis Spectroscopy의 다른 상용 사용자는 법의학 실험실과 프린터를 포함합니다.
생물학적 및 화학적 연구에서 용액은 종종 특정 파장에서 광 흡수 정도를 측정하여 정량화됩니다. 흡광 계수라고하는 값이 화합물의 농도를 계산하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 분자 생물학 실험실은 분광 광도계를 사용하여 DNA 또는 RNA 샘플의 농도를 측정합니다. 때로는 기존의 분광 광도계에 사용 된 것과 비교하여 샘플의 일부를 사용하는 NanoDrop ™ 분광 광도계라는 고급 기계가 있습니다.
정량이 유효하려면 샘플이 Beer-Lambert Law를 준수해야합니다. 이것은 흡광도가 큐벳의 경로 길이와 화합물의 흡수에 정비례해야합니다. 전부는 아니지만 많은 화합물에 대해 사용 가능한 흡광 계수 표가 있습니다.
많은 화학 및 효소 반응은 시간이 지남에 따라 색이 변하고 분광 광도계는 이러한 변화를 측정하는 데 매우 유용합니다. 예를 들어, 과일을 갈색으로 산화시키는 폴리 페놀 옥시 다제 효소는 페놀 성 화합물의 용액을 산화시켜 투명한 용액을 눈에 띄게 착색 된 것으로 변경시킨다. 이러한 반응은 색이 변함에 따라 흡광도의 증가를 측정함으로써 분석 될 수있다. 이상적으로는 변화율이 선형이며이 데이터에서 비율을 계산할 수 있습니다. 보다 진보 된 분광 광도계는 효소에 이상적인 정확한 온도에서 반응을 수행하기 위해 온도 제어 큐벳 홀더를 갖습니다.
미생물 및 분자 생물학 실험실은 종종 분광 광도계를 사용하여 박테리아 배양의 성장을 측정합니다. DNA 복제 실험은 종종 박테리아에서 수행되며, 연구자들은 특정 절차를 수행 할시기를 알기 위해 배양의 성장 단계를 측정해야합니다. 이들은 분광 광도계에서 광학 밀도 (OD)로 알려진 흡광도를 측정합니다. 박테리아가 적극적으로 분열되는지 또는 그들이 죽기 시작하는지 여부를 OD로부터 알 수 있습니다.
분광 광도계는 광원을 사용하여 모노 크로 메이터를 통해 파장 배열을 비 춥니 다. 그런 다음이 장치는 좁은 대역의 빛을 투과시키고 분광 광도계는 샘플을 통과하는 빛의 강도와 참조 화합물을 통과하는 빛의 강도를 비교합니다. 예를 들어, 화합물이 에탄올에 용해되면, 에탄올이 참조 될 것이다. 결과는 차이의 흡광도로 표시됩니다. 이는 샘플 화합물의 흡광도를 나타냅니다.
이 흡광도의 이유는 자외선과 가시광 모두 화학 물질을 더 큰 에너지 수준으로 여기시키기에 충분한 에너지를 가지고 있기 때문입니다. 이 여기는 더 높은 파장을 초래하며, 이는 흡광도가 파장에 대해 플롯 될 때 볼 수 있습니다. 상이한 분자 또는 무기 화합물은 상이한 파장에서 에너지를 흡수한다. 가시 범위에서 최대 흡수율을 가진 사람은 사람의 눈에 의해 착색 된 것으로 보입니다.
화합물의 용액은 투명 할 수 있지만 UV 범위에서 흡수된다. 이러한 화합물은 일반적으로 이중 결합 또는 방향족 고리를 갖는다. 때때로 흡수 정도가 파장에 대해 플롯 될 때 하나 이상의 검출 가능한 피크가 존재한다. 그렇다면, 이것은 플롯의 모양을 알려진 참조 플롯의 모양과 비교함으로써 일부 화합물의 식별을 도울 수 있습니다.
UV-Vis 분광 광도계 기계에는 단일 빔과 이중 빔의 두 가지 유형이 있습니다. 이들은 참조 샘플과 테스트 샘플 사이의 광 강도를 측정하는 방법이 다릅니다. 이중 빔 기계는 참조 및 테스트 화합물을 동시에 측정하는 반면 단일 빔 기계는 테스트 화합물을 추가하기 전과 후에 측정합니다.