Máy quang phổ (spectrophotometer) là gì? Phân loại, công dụng và cấu tạo

Tramthoitiet.com 28/10/2024 76 lượt xem

Máy quang phổ là một trong những dòng máy đo màu được được sử dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp từ nghiên cứu vật liệu, thực phẩm, điện tử, môi trường… Máy có khả năng xác định, phâm tích nhanh chóng màu sắc của sản phẩm thông qua ánh sáng. Vậy máy đo quang phổ là gì, phân loại, công dụng và cấu tạo cũng như cách sử dụng thiết bị này ra sao. Cùng theo dõi trong bài viết này để tìm hiểu câu trả lời nhé.

Spectrophotometer là gì? Công dụng máy quang phổ là gì?

Quang phổ kế (spectrophotometer) là một thiết bị dùng để đo mức độ ánh sáng mà một mẫu hấp thụ hoặc truyền qua. Thiết bị này hoạt động bằng cách phân tích các bước sóng ánh sáng khác nhau, cho phép xác định đặc điểm quang học của mẫu.

Quang phổ spectrophotometer là gì? — *Quang phổ kế spectrophotometer là gì?*

Vậy máy quang phổ dùng để làm gì? Câu hỏi này được nhiều người quan tâm và tìm hiểu. Công dụng của máy đo quang phổ là đo lường, phân tích màu sắc của các chất rắn, chất lỏng của các vật thể. Ngoài ra, thiết bị này còn phát hiện và hỗ trợ loại bỏ những thành phần độc hại giúp các nhà quản lý chất lượng phát hiện và loại bỏ những thành phần không an toàn ra khỏi thực phẩm.

Cấu tạo của máy quang phổ

Mỗi loại máy quang phổ sẽ có cấu tạo khác nhau nhưng nhìn chung cấu tạo máy quang phổ sẽ bao gồm các thành phần chính sau đây:

Nguồn sáng: Nguồn sáng cung cấp ánh sáng cần thiết cho phân tích quang phổ, với yêu cầu có dải bước sóng rộng, độ ổn định cao và tuổi thọ lâu dài. Hai loại nguồn sáng phổ biến là đèn halogen và đèn deuterium.
Ống chuẩn trực: Ống chuẩn trực thực chất là thấu kính hội tụ, có nhiệm vụ biến chùm tia sáng thành những tia song song. Điều này giúp tối ưu hóa sự truyền dẫn ánh sáng đến hệ tán sắc.
Hệ tán sắc: Hệ tán sắc tách chùm sáng đa sắc thành tia đơn sắc, thường sử dụng cách tử nhiễu xạ thay vì lăng kính trong các máy quang phổ hiện đại. Điều này giúp cải thiện độ chính xác và hiệu suất phân tích.
Buồng ảnh: Buồng ảnh có khe hở cho ánh sáng đơn sắc đi xuyên qua và vào khu vực mẫu, nơi thực hiện phép đo. Đây cũng là khu vực quan sát kết quả phân tích khi ánh sáng đi qua mẫu.
Bộ dò: Bộ dò nhận ánh sáng sau khi qua mẫu và chuyển đổi thành tín hiệu điện để hiển thị trên màn hình. Các bộ dò quang và đi-ốt phát quang thường được sử dụng cho vùng cực tím và ánh sáng nhìn thấy, trong khi các linh kiện quang dẫn như PbS được dùng cho hồng ngoại.

Nguyên lý hoạt động của máy đo quang phổ

Máy đo quang phổ Spectrophotometer hoạt động được nhờ dựa vào 3 nguyên lý. Sau đây là chi tiết về 3 nguyên lý máy đo quang phổ:

Nguyên lý hấp thụ ánh sáng

Khi ánh sáng đi qua mẫu, ánh sáng sẽ bị hấp thu bởi các chất có trong mẫu. Độ hấp thu của ánh sáng được đo bởi bộ phận đo lường của máy, và kết quả này được sử dụng để xác định nồng độ và các tính chất khác của các chất trong mẫu đó.

Nguyên lý phản xạ ánh sáng

Nguyên lý phản xạ ánh sáng của máy đo quang phổ dựa trên việc ánh sáng chiếu vào mẫu thử và phản xạ trở lại. Khi ánh sáng, thường là ánh sáng trắng, chiếu lên mẫu, các bước sóng khác nhau sẽ bị hấp thu hoặc phản xạ tùy thuộc vào tính chất của vật liệu.

*Hình ảnh minh họa nguyên lý hoạt động của máy quang phổ*

Ánh sáng phản xạ sẽ mang theo màu sắc đặc trưng, cho phép người dùng xác định màu sắc của mẫu. Máy đo quang phổ sau đó phân tích ánh sáng phản xạ để đưa ra các kết quả về nồng độ và tính chất của các chất trong mẫu.

Nguyên lý quang phổ huỳnh quang

Nguyên lý quang phổ huỳnh quang của máy quang phổ dựa trên hiện tượng các chất phát ra ánh sáng khi chúng bị kích thích bởi ánh sáng hoặc bức xạ năng lượng. Khi các phân tử trong mẫu hấp thụ năng lượng, chúng sẽ chuyển sang trạng thái kích thích và sau đó phát ra ánh sáng huỳnh quang khi trở về trạng thái ổn định. Máy quang phổ sẽ phân tích ánh sáng huỳnh quang này để xác định thành phần và định lượng các chất huỳnh quang trong mẫu.

Xem thêm: Top 5 máy đo màu sơn được ưa thích nhất hiện nay

Các loại máy quang phổ phổ biến

Máy quang phổ được chia thành nhiều loại dựa theo tính ứng dụng, tính di động, nguyên lý hoạt động. Sau đây là các loại máy đo quang phổ được chia theo nguyên lý hoạt động:

Máy quang phổ lăng kính

Máy quang phổ lăng kính sử dụng lăng kính để phân tách chùm tia sáng phức tạp thành các tia sáng đơn giản hơn. Nhờ đó, thiết bị này có thể đo các thông số màu cụ thể, giúp kiểm tra màu sắc một cách chính xác của nguyên liệu và sản phẩm cuối cùng để đảm bảo tính nhất quán về màu sắc. Máy quang phổ lăng kính rất hữu ích trong các ngành như sản xuất thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, và cả trong công nghiệp nhuộm.

Máy quang phổ UV – VIS

Máy quang phổ UV-VIS hoạt động dựa trên nguyên lý hấp thụ ánh sáng dải bước sóng từ tia cực tím (UV) đến ánh sáng nhìn thấy (VIS). Nhờ vậy, máy UV-VIS có thể phân tích màu sắc dựa trên các bước sóng hấp thụ đặc trưng của từng màu, cho phép xác định màu sắc một cách chi tiết và chính xác.

Đo màu bằng máy quang phổ UV-Vis mang lại lợi ích lớn trong các lĩnh vực như hóa học, thực phẩm và dược phẩm, giúp kiểm soát chất lượng và đảm bảo tính đồng nhất của sản phẩm. Nhờ vào khả năng đo màu chính xác, máy hỗ trợ cải thiện chất lượng sản phẩm và đáp ứng tiêu chuẩn an toàn trong sản xuất.

Máy quang phổ huỳnh quang tia X

Máy quang phổ huỳnh quang tia X (XRF) hoạt động dựa trên nguyên lý phát ra huỳnh quang khi một vật liệu bị chiếu xạ bởi tia X. Nhờ vậy, thiết bị này có thể phân tích bước sóng và cường độ của các tia huỳnh quang để xác định thành phần hóa học của mẫu vật.

Máy quang phổ kế (Spectrophotometer)

Máy quang phổ kế (Spectrophotometer) hoạt động dựa trên nguyên lý hoạt động phân tích ánh sáng phản xạ hoặc truyền qua mẫu ở các bước sóng khác nhau. Thiết bị phát ra chùm tia sáng, sau đó đo lượng ánh sáng bị hấp thụ bởi mẫu tại từng bước sóng, giúp xác định màu sắc và nồng độ của chất cần phân tích.

Với khả năng phân tích chính xác các dải màu và sắc độ, máy quang phổ kế mang lại lợi ích lớn trong việc đo màu, giúp đảm bảo độ chính xác cao và duy trì tính nhất quán trong sản xuất. Thiết bị này rất hữu ích trong các ngành như thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm, nơi màu sắc là yếu tố quan trọng trong việc kiểm soát chất lượng sản phẩm.

Ứng dụng của máy quang phổ trong thực tế

Máy đo màu quang phổ (spectrophotometer) được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như hóa học, sinh học và khoa học môi trường. Một số ứng dụng chính bao gồm:

Phân tích định lượng các chất hóa học: Máy đo màu quang phổ có thể xác định nồng độ của các chất trong dung dịch bằng cách đo độ hấp thụ ánh sáng ở các bước sóng cụ thể. Điều này rất hữu ích trong các thí nghiệm hóa học để định lượng các hợp chất.
Xác định các chất không rõ nguồn gốc: Trong các nghiên cứu về chất lượng thực phẩm, dược phẩm hoặc môi trường, máy đo màu quang phổ giúp xác định và phân tích các chất không rõ nguồn gốc, từ đó đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.
Kiểm soát chất lượng sản phẩm: Trong sản xuất, máy đo màu quang phổ được sử dụng để kiểm tra các sản phẩm hóa học và thực phẩm nhằm đảm bảo rằng chúng đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng và an toàn.
Phân tích các mẫu sinh học: Máy đo màu quang phổ có thể được sử dụng để phân tích các mẫu sinh học, như máu hoặc nước tiểu, nhằm phát hiện các bệnh lý hoặc theo dõi tình trạng sức khỏe của bệnh nhân. Thiết bị này còn được sử dụng để phân tích ô nhiễm trong nước và không khí, giúp giám sát chất lượng môi trường và phát hiện các chất độc hại.

Xem thêm:

Cách sử dụng máy đo quang phổ đơn giản

Máy đo màu quang phổ có sự đa dạng về nguyên lý hoạt động và chủng loại. Nhưng chúng lại thống nhất về cách vận hành. Vì thế, khi sử dụng, bạn có thể thực hiện theo các bước hướng dẫn sau:

Bước 1: Chuẩn bị mẫu đo và các dung dịch cần thiết cho phép đo. Đảm bảo rằng cuvet (ống đo) đã được rửa sạch và không có bụi bẩn để tránh ảnh hưởng đến kết quả đo.

Bước 2: Bật máy quang phổ, máy tính và máy in (nếu có). Chờ khoảng một phút để máy quang phổ ổn định trước khi sử dụng.

Bước 3: Mở phần mềm đã cài đặt trên máy tính bằng cách nhấp đúp chuột vào biểu tượng phần mềm. Sau đó, chọn nút “Start” trong phần “Quantitative Analysis” (Phân tích định lượng) để truy cập vào mục “Measuring Settings” (Cài đặt đo). Điền các thông số cần thiết như chế độ đo, chế độ hiển thị và chế độ hiệu chỉnh.

Bước 4: Thiết lập các chế độ quét phổ hoặc quét định lượng, bao gồm việc chọn dải bước sóng (wavelength range), cường độ ánh sáng (light intensity), và bước sóng ban đầu (initial wavelength) phù hợp với mẫu cần đo.

Bước 5: Đặt cuvet chứa mẫu vào vị trí đo của máy và nhấn nút “Measure” (Đo) trên phần mềm để bắt đầu quá trình đo. Kết quả đo sẽ được hiển thị trên màn hình. Lưu trữ hoặc in ra kết quả theo nhu cầu để phục vụ cho các phân tích tiếp theo.

*Sử dụng máy đo quang phổ đơn giản chỉ với 5 bước*

Trên đây là những thông tin cần thiết về máy đo quang phổ mà tramthoitiet.com muốn chia sẻ đến bạn. Qua những thông tin này, hy vọng bạn đã hiểu rõ hơn về máy đo quang phổ là gì và cấu tạo, phân loại, nguyên lý hoạt động cũng như cách sử dụng thiết bị này đúng kỹ thuật.

Nếu bạn có nhu cầu mua sắm máy đo quang phổ chính hãng tại THB Việt Nam, bạn hãy nhanh chóng liên hệ với chúng tôi qua hotline Hotline Hà Nội: 0904.810.817 - Hồ Chí Minh: 0979.244.335 hoặc truy cập website: maydochuyendung.com, thbvietnam.com để nhận tư vấn chuyên sâu cùng báo giá cạnh tranh.

Hoặc bạn có thể ghé thăm trực tiếp các cửa hàng của công ty theo 2 địa chỉ sau: