Jak działa spektrofotometr – czyli sposób na pomiar barwy

Spektrofotometr to urządzenie, które znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie istotna jest maksymalna precyzja w określeniu barwy. W zastosowaniu tym okazuje się on znacznie lepszy od innego dostępnego sprzętu – kolorymetru.

Do czego się przydaje, czy sprawdza się nie tylko w laboratoriach i na jakiej zasadzie działa? O tym poniżej.

Jak działa spektrofotometr?

Funkcjonowanie tego urządzenia opiera się na zmierzeniu ile światła przedostaje się przez próbkę lub zostaje od niej odbite (samo światło jest wcześniej rozpraszane). Po zmierzeniu tej wartości uzyskuje się dokładne informacje na temat barwy danej próbki.

Nowoczesne spektrofotometry występują w różnych wersjach, coraz częściej umożliwiając zapis danych na mikrokartach, połączenie z komputerem przez port USB, czy przesył danych za pomocą połączenia bezprzewodowego.

Sam spektrofotometr składa się z kilku elementów. Pomiędzy detektorem, a źródłem emisji światła, znajduje się monochromator, wzorzec oraz miejsce, w którym można umieścić analizowany materiał. Tu pojawia się też pewna różnica pomiędzy różnymi dostępnymi na rynku spektrofotometrami. Część z nich pracuje na zasadzie równoległego porównywania wiązki światła, która przeszła przez analizowaną próbkę i drugiej, która była skierowana na materiał wzorcowy. Inne działają na zasadzie emisji wiązki światła, która przechodzi zarówno przez wzorzec (w pierwszej kolejności), jak i przez badaną próbkę.

Co ważne, zastosowane w danym spektrofotometrze źródło światła, wpływa na to, jak dokładnie możemy badać daną próbkę (zobacz przykłady spektometrów w sklepie Danlab). Innego źródła użyje się wtedy, gdy na potrzeby badania wystarczy analiza światła widzialnego (VIS), a innego, gdy na przykład wymagany jest także pomiar w UV. W zależności od możliwości określany jest zakres pracy urządzenia, najczęściej w przedziale 190-1100 nm. Gdy jednak wystarczy sam zakres VIS, wystarczy przedział 325-1000 nm.

Dlaczego spektrofotometr zamiast kolorymetru?

Kolorymetry (nazywany tez tintometrem), choć wykorzystuje się go w pomiarach barwy, nie zapewnia równie wielkiej precyzji, jak spektrofotometr. Jest w stanie zmierzyć wartości RGB. Niestety, choć test ten w wielu zastosowaniach może być wystarczający, to nie zawsze okazuje się wystarczająco dokładny. I właśnie w takich sytuacjach do gry wchodzi spektrofotometr.

Różnicę pomiędzy możliwościami kolorymetru i spektrofotometru dobrze obrazuje zakres badania, który w przypadku tego pierwszego wynosi tylko od 320 do 720 nm – czyli wyraźnie mniej niż przedział wspomniany we wcześniejszej części artykułu.

Do czego wykorzystuje się spektrofotometr?

W oczywisty sposób spektrofotometr znajduje zastosowanie w pracach laboratoryjnych. Z urządzenia tego korzystają chemicy i biolodzy, ale istotny jest również w medycynie. Z jego użyciem sprawdza się stężenie danej substancji w roztworze. Ma to znaczenie między innymi w przypadku określania stężenia rozmaitych roztworów, czy w określaniu składu badanych materiałów.

Bardziej „codzienne” zastosowania

Okazuje się, ze spektrofotometry stosuje się także w bardziej przyziemnych kwestiach. Swoje miejsce znajdują one w przypadku stomatologii oraz medycyny estetycznej – a więc tych dziedzin, w których drobne niedoskonałości kolorystyczne mogą wpływać na wrażenia estetyczne.

(materiał partnera)