فتومترها

اسپکتروسکوپ یا طیف نما چیست؟(Spectroscop)


اسپکتروسکوپ یا طیف نما چیست؟(
Spectroscop)

 

مقدمه

طیف‌نمایی یا اسپکتروسکوپی مطالعه ماده و خواص آنها با بررسی نور، صوت و ذرات گسیل شده‌، جذب شده یا پراکنده شده از ماده مورد نظر است. طیف نمایی به عنوان مطالعه برهمکنش بین نور و ماده نیز تعریف می‌شود. از لحاظ تاریخی طیف نمایی به شاخه‌ای از علم برمی‌گردد که نور مرئی برای مطالعات نظری در ساختار ماده و آنالیزهای کیفی و کمی استفاده می‌شد. اگرچه اخیرا به عنوان یک تکنیک جدید نه فقط برای نور مرئی بلکه بسیاری از اشکال تابش‌های الکترومغناطیسی و غیرالکترومغناطیسی مانند میکروموج‌ها ، امواج رادیویی ، اشعه ایکس ، الکترون‌ها ، فونون‌ها (امواج صوتی) و غیره بکاربرده می شود. طیف نمایی اغلب در شیمی‌فیزیک (بطور مثال در نوعی تصویربرداری ام‌آرآی) و شیمی تجزیه برای شناسایی ماده از طریق بیناب گسیلی یا جذبی از آنها یکار برده می‌شود. وسیله‌ای که بیناب‌ هر ماده را ثبت می کند بیناب‌سنج یا اسپکترومتر نام دارد. طیف نمایی همچنین به طور زیاد در اخترشناسی و مشاهدات از راه دور استفاده می‌شود. اکثر تلسکوپ‌های بزرگ بیناب‌نگار دارند که برای اندازه‌گیری ترکیبات شیمیایی و خواص فیزیکی اجسام نجومی یا اندازه‌گیری سرعت‌شان از طریق جابجایی دوپلری خطوط بیناب‌شان استفاده می‌شود. هدف استفاده از اسپكتروسكوپ تعیین ضریب شكست برای رنگهای مختلف طیف نور سفید می باشد.

 
اسپکتروسکوپ یا طیف نما

اسپكتروسكوپ كه برای بررسی طیف هر نوع چشمه نور به كار می‌رود و اساس كار آن تجزیه رنگهای متفاوت است شامل سه قسمت می‌باشد كه عبارتند از:


1- لوله موازی كننده یا كولیماتور 2- منشور 3- دوربین 

ساختمان اسپکتروسکوپ یا طیف نما

1- لوله موازی كننده یا كولیماتور: که در جلوی آن شکاف قابل تنظیمی وجود دارد که بوسیله پیچی می توان عرض آن را کم و زیاد کرد. این شکاف در کانون عدسی کلیماتور قرار دارد و درنتیجه نوری که از شکاف وارد می شود بصورت دسته پرتو موازی از کلیماتور خارج می گردد. برای بدست آوردن طیفی مشخص باید شكاف تا حد امكان باریك باشد. 2- منشور: نور موازی خارج شده از كولیماتور به منشور می تابد و پس از انحراف تجزیه می شود. این منشور طوری قرار گرفته که رأس آن قائم، یعنی به موازات شکاف کولیماتور باشد و نسبت به جهت تابش اشعه در وضعیت مینیمم انحراف قرار دارد. دسته پرتوی نور ضمن گذشتن از منشور به طرف قسمت ضخیم آن شكسته می‌شود و میزان شكست آن برای نور بنفش بیشتر و برای نور قرمز كمتر است بنابراین نور قرمز در بالا و بنفش در پایین قرار دارد. 3- دوربین: نور پس از شكست و تجزیه در منشور بصورت دسته پرتوهای موازی و رنگین جداگانه درمی‌آید كه پس از انكسار در یك عدسی همگرا در سطح كانونی آن جمع می‌شود و روی هم طیفی را تشكیل می‌دهد. آنگاه بوسیله ذره‌بین می‌توان این طیف را بزرگتر از آنچه هست نشان داد.


 
(شکل شماتیک از اجزای اسپکتروسکوپ=کولیماتور، منشور و دوربین)

روش استفاده

منشور را روی اسپكتروسكوپ گذاشته بطوریكه نور بر وجه منشور بتابد. در اینصورت طیفی تشكیل خواهد شد. ابتدا مینیمم زاویه انحراف منشور را پیدا می‌كنیم به این ترتیب كه صفحه را می‌چرخانیم اگر تصویر طیف را بر روی پرده سفیدی داشته باشید ملاحظه می‌كنید كه طیف نیز حركت می‌كند در جایی جهت حركت طیف عوض می‌شود. این مكان را نقطه مینیمم انحراف گویند. پیچ صفحه را محكم كرده و دوربین را به آن مكان منتقل كنید و طیف را از داخل دستگاه مشاهده كنید. سپس خطوط متقاطع عدسی چشمی را روی تك تك رنگها گذاشته و زاویه انحراف هر رنگ را یادداشت كنید. حالا منشور را برداشته و دوربین را حركت دهید تا تصویر واضحی از شكاف داشته باشید. این زاویه را نیز به عنوانa0 یادداشت كنید. اگر زوایای خوانده شده در جهت a0 باشد: (صفر و red اندیس هستند)

 

و اگر این زوایا در خلاف جهت 0 a باشد:

b=انحراف قرمز
b=a0-aRed b=a0+(360-aRed)
حال با استفاده از فرمول زیر ضریب شكست تك تك رنگها را حساب كنید:

 
(فرمول محاسبه شکست تک رنگها)

در فرمول بالا داریم:

: زاویه انحراف هر رنگ
با داشتن طول موج هر رنگ می‌توان نمودار n برحسب را رسم كرد.  A : زاویه رأس منشور است.

 

Turbidity LAB-IR & LAB-VIS

Turbidity LAB-IR & LAB-VIS

مشخصات و مزايا :

  • انجام آناليز ساده ، سريع و دقيق مايعات
  • محدوده اندازه گيري 0 تا 1000 NTU با قابليت اتورنج (محدوده اندازه گيري خودكار)
  • زمان پاسخ و آناليز كمتر از 6 ثانيه
  • استفاده از منبع LED مادون قرمز و اندازه گيري نور 90 درجه براي محلولهاي رنگي و بي رنگ (مدل LAB-IR)
  • كاليبراسيون با محلولهاي استاندارد
  • استفاده از لامپ تنگستن (نور سفيد) جهت اندازه گيري مطابق با استاندارد USEPA (مدل LAB-VIS)
  • دماي عملكرد 0 تا 50 درجه سانتي گراد
  • عرضه شده با محلولهاي استاندارد (0.02 ، 10 و 1000 NTU) ، دو عدد ويال نمونه ، باتري ، كابل برق ، گارانتي ، تاييديه كمپاني ، كابل برق

TurbiCheck WL

 

مشخصات و مزايا :

  • محدوده اندازه گيري 0.01 تا 1100 NTU
  • اندازه گيري آسان در آزمايشگاهها و ساير كاربردها
  • استفاده از منبع نوري سفيد و اندازه گيري آن در 90 درجه
  • انجام 5000 تست بدون تعويض باتري
  • قابليت تنظيم رنج خودكار (اتورنج)
  • انجام ساده كاليبراسيون با محلولهاي استاندارد
  • حمل و عملكرد آسان
  • وزن تقريبي 450 گرم
  • كدورت سنجي مناسب جهت كنترل منظم فرآيندها
  • مطابق با استاندارد USEPA

عرضه شده با كيف مخصوص ، كووت هاي نمونه ، باتري ، ست استاندارد كاليراسيون ، گارانتي ، تاييديه كمپاني ، دستورالعمل راه اندازي

رنگ سنج

رنگ سنج وسيله اي است كه جذب طول موج خاصي از نور ( در محدوده 400 تا 700 نانومتر )  را بوسيله نمونه اندازه گيري مي كند و با استفاده ازقانون بير لامبرت ، مقدار جذب خوانده شده را به غلظت آناليت موجود در نمونه ربط مي دهد.

اجزاي اصلي يك كالريمتر يا رنگ سنج عبارتند از :

  • منبع نور
  • دريچه قابل تنظيم
  • يك سري فيلترهاي رنگي قابل تعويض (براي انتخاب طول موج نوري كه آناليت جذب مي كند تا آناليزي با صحت ماكزيمم حاصل آيد)
  • كووت يا ويال براي قراردادن نمونه
  • دتكتور يا آشكارساز براي اندازه گيري نور عبوري
  • نمايشگر خروجي دتكتور
  • تنظيم كننده ولتاژ براي محافظت از دستگاه در برابر نوسانات برق
  • مسير نوري ، كووت يا ويال و دتكتور ثانويه (امكان مقايسه نمونه و شاهد را فراهم مي كند)

 

 

انواع رنگ سنجها بر اساس كاربرد

  1. رنگ سنجهاي كمپراتور (چشمي) – comperator colorimeters
  2. رنگ سنجهاي انعكاسي (سري RT)
  • رنگ سنج انعكاسي RT 100-200

اين اسپكتروفتومتر ساده و پرتابل ، داده هاي بازتابشي طيفي را براي كنترل كيفي رنگ سطح نمونه ارائه مي كند. ( اندازه گيري دقيق رنگ و كنترل منظم سطح ) دستگاه از هد اندازه گيري فيبر نوري و انعطاف پذيري استفاده مي كند و در دو مدل RT 100  و  RT 200  عرضه شده است.

  • رنگ سنج انعكاسي RT 600-700-800اين رنگ سنجها اسپكتروفتومترهايي روميزي اند كه براي اندازه گيري دقيق ، صحيح و سريع رنگ محدوده وسيعي از نمونه ها به كار مي رود. همچنين قادر به اندازه گيريهاي مطلق و اختلافي در سيستمهاي رنگ سنجي مختلف مي باشد.

     

3. رنگ سنجهاي اتوماتيك (سري PFX)

اين سري از رنگ سنج ها اسپكتروفتومترهايي مي باشند كه از تكنولوژي كنترل رنگ مايع بدون صرف وقت و هزينه استفاده مي كنند يعني  RCMSi(كاليبراسيون با قابليت كنترل از راه دور و سرويس نگهداري از طريق اينترنت) .

اين سري تمام محدوده مقياس رنگي مورد نياز براي آناليز رنگ مواد نفتي ، روغنهاي خوراكي ، دارويي ، مخمرها و عسل را تحت پوشش خود قرار مي دهد.

هر مدل از اين سري داراي نرم افزار كنترل رنگ براي آناليز داده ها مي باشد. (داراي كابل LAN & USB)

انواع مدلهاي آن به شرح زير مي باشد :

  • سري PFXi 195
  • سري PFXi 995-950-880 ( روغنهاي خوراكي )
  • سري PFXi 995/P-950/P-880/P ( نفت و واكس ها )

  • رنگ سنج اسپكتروفتومتري با دقت بالا است و كل رنج مقياسهاي رنگ را براي محصولات مختلف مثل محصولات نفتي ، روغنهاي خوراكي ، مواد شيميايي صنعتي ، دارويي ، مخمرها و قندها تحت پوشش قرار مي دهد .
  •   رنگ سنج PFX 880 , PFX 950 , PFX 995

اين رنگ سنج اسپكتروفتومتري با دقت بالا است و كل رنج مقياسهاي رنگ را براي محصولات مختلف مثل محصولات نفتي ، روغنهاي خوراكي ، مواد شيميايي صنعتي ، دارويي ، مخمرها و قندها تحت پوشش قرار مي دهد . هر مدل آن همراه با لوازم اضافي مثل سلهاي شيشه اي نوري براي مقياسهاي رنگ ، فيلترهاي كاليبراسيون شيشه اي تاييد شده ، لامپ اضافي عرضه مي شود.

4. رنگ سنج چشمي سري AF

اين رنگ سنج براي آناليز رنگ هاي روغن و مواد غذايي به كار مي رود. در اين دستگاه ، رنگ با مقايسه نور عبوري از يك ستون روغن با نور عبوري از يك سري شيشه قرمز و زرد استاندارد اندازه گيري مي شود.

شيشه ها داراي رنگ هاي مختلفي هستند و مقايسه رنگ عبوري  از روغن با رنگ شيشه ها ( زرد و قرمز ) انجام مي شود.

5. رنگ سنج كمپراتور 2000

اين رنگ سنج چشمي  ، رنگ نمونه را با مقايسه آنها با رنگ فيلتر هاي شيشه اي رنگي استاندارد تعيين مي كند.
اجزاي سيستم:

  • واحد روشناييكه به منظور اطمينان از ديد بهتر به كار مي رود
    • ديسك مقياس رنگي (شامل يك سري از فيلتر هاي شيشه اي)
    • ظرف نمونه با طول مسير مورد نياز

6. رنگ سنج كمپراتور 3000

اين كمپراتور داراي تجهيزات سه فيلدي براي مشاهده رنگ استاندارد مي باشد و مقايسه مستقيمي بين نمونه و فيلتر هاي شيشه اي رنگي را  انجام مي دهد.

7. رنگ سنج مدل F

اين رنگ سنج چشمي با استفاده از فيلترهاي شيشه اي ، رنگ نمونه را برحسب زرد ، قرمز ، آبي و بي رنگ تعيين مي كند. (رنگ نوري را كه از بين نمونه عبور مي كند با نمونه عبوري از سري فيلتر هاي شيشه اي رنگي  مقايسه مي كند). مدل F در دو مدل با ملزومات و كاربرد هاي مختلف توليد شده است.

180270 Model F (BS 684), with compensating slides

Model F 180000

كاربرد :

  • روغنها و چربيهاي خوراكي
  • غذايي و نوشيدني
  • روغنها و مومهاي نفتي
  • دارويي و آرايشي
  • آبجو ، مالت و كارامل

                              

 

آبجو ، مالت و كارامل            روكش ها                  مواد شيميايي

 

 

 

 

                       

 

 غذايي و نوشيدني             محيطي                  روغنها و چربيهاي خوراكي

 

 

 

                             

 

پزشكي و كلينيكي     روغنها و مومهاي نفتي           محصولات خانگي

 

 

 

 

                        

 

محلولهاي قندي،          پلاستيك ها                 دارويي و آرايشي

سوپ وعسل

 

 

 

                    

 

استخرهاي شنا و آبهاي     منسوجات                آبها و آبهاي زائد

معدني

 

 

معرفها

معرفها – واكنشگرها – شناساگرها – indicator – reagents

Reagents

معرفها

انواع مختلفي از معرفها براي كاربردهاي مختلف توليد شده اند. از نظر كيفي ، معرفهاي قرص بهترين نوع معرف مي باشند. معرفهاي قرص مختص آناليز آب داراي حداقل طول عمر 5 يا 10 ساله مي باشند كه با فويل هاي آلومينيومي پوشيده با پلي اتيلن مهر و موم مي شوند و در برابر شرايط محيط كاملا از معرف محافظت مي كند. معرفهاي قرص داراي حداكثر سازگاري و اطمينان و صحت تجزيه اي مي باشند.

بعضي از معرفها داخل لوله هاي تست به صورت در بسته توليد مي شوند كه عملكردي آسان ، سريع و با حساسيت و دقت بالا را فراهم مي كند. اين لوله ها از شيشه هاي اپتيكي خاص با قطر 16mm تهيه مي شوند.

معرفهاي پودري امكان آناليزي سريع و راحت را فراهم نموده است كه با فويل هاي آلومينيومي پوشيده شده اند.

معرفهاي مايع براي بسياري از آناليز از جمله آناليز موادي كه سخت شناسايي مي شوند ، براي پارامترهايي مثل نيتروژن كل ، يا براي پارامتر مقدار اكسيژن شيميايي مناسب اند. عمر مفيد اين معرفها در اثر تماس موقتي با اكسيژن هوا هنگام باز شدن بطري آنها ، كاهش مي يابد. چنانچه معرفهاي مايعDPD و محلول فنول رد  را در محدوده دماي 6 تا 10 درجه سانتي گراد نگهداري كنيد تا يكسال قابل استفاده هستند.

معرفهاي DPD ( قرص يا پودر) از نظر شيميايي داراي ماهيت0 بلوري سفيد رنگ هستند. چنانچه رنگ آنها سفيد نباشد و خاكستري/قهوه اي يا ارغواني باشد در اينصورت ممكن است فاسد شده باشد. معرف مايع آن بايستي بي رنگ باشد و در صورت فاسد شدن به رنگ قهوه اي تبديل مي شود.

استفاده از معرفهاي فاسد باعث توليد نتايج نادرستي خواهد شد.

معرف براي كمپراتور

كمپراتور 2000 – comparator – معرف – reagent

معرف براي فتومترها(فتومتر – photometer- reagent- معرف)

معرف براي اسكوبا – فتومتر scuba- photometer – reagent

 

 

توربيديمتر (كدورت سنج)

توربيديمتر – turbidity meter – كدري سنج

عبارت توربيدي يا كدري براي توضيح دادن ابري يا شيري بودن ظاهر محيط مايع يا جامد مثل آب ( آشاميدني  ، معدني ، استحمام يا آبهاي زائد ) ،نوشيدني ها ( آبميوه ، نوشابه يا ساير نوشيدني ها ) يا شيشه پنجره ( شيشه مات ) به كار مي رود.

 

كدري بعلت اندازه هاي مختلف نمونه در پراكندن يا جذب نور بوجود مي آيد يعني در نتيجه ذرات معلق مثل گل و لاي ، سنگ آهك ، مخمر يا ميكروارگانيسمها مي باشد.

 

امروزه براي اندازه گيري كدري ، ازتوربيديمترهاي ” اپتو الكترونيك متر” استفاده مي شود. در اين دستگاهها ، نور يك منبع با شدت نوري معلوم از نمونه عبور مي كند ذرات معلق در نمونه ، اين نور را پراكنده يا جذب مي كنند. سپس نور پراكنده شده در زاويه 90 درجه ( روش نفلومتري ) توسط فتودتكتور ثبت و بر اساس واحد كدري نفلومتريك نشان داده مي شود.

 

براي كسب نتايجي تكراپذير و معلوم ، اين دستگاهها با محلولهاي فورمازين كاليبره و تنظيم مي شوند. توربيديمترهاي LOVIBOND آلمان در چهار مدل زير توليد مي شوند :

 

 

MD 100 Photometer

MD 100 – فتومتر – طيف سنج – نور سنج

فتومتري كوچك ، پرتابل و با آناليزي سريع و دقيق

اين فتومتر از فيلترهاي تداخلي با كيفيت بالا همراه با منبع نوري LED با طول عمر بالا استفاده مي كند. فتومتر نتايجي صحيح و تكرارپذير را به سرعت فراهم مي كند. مزاياي مهم ديگر آن عملكرد آسان ، طراحي ارگونوميك ، ابعاد كوچك ، حمل ايمن ، مد كاليبراسيون  و قابليت انتقال داده ها از طريقIRIM (مدول ارتباطي مادون قرمز شامل 3 پورت USB و سريال) مي باشد.

فتومتر از قرصهاي معرف با طول عمر بالا و حداقل گارانتي 5 يا 10 ساله ، معرفهاي پودري و يا مايع استفاده مي كند. دستگاه به طور خودكار آخرين روش تجزيه اي استفاده شده را به هنگام خاموش شدن ، ذخيره مي كند و هنگاميكه دستگاه روشن مي شود ليستي از آخرين روشهاي تست استفاده شده نمايان مي شود.

برخي از ورژن هاي اين فتومتر نيازي به صفركردن دستگاه در هر بار استفاده ندارند . اين فتومترها تحت عنوان OTZ: One Time Zero شناخته مي شوند.

فتومتر در انواع 2 پارامتري ، 3 پارامتري ، 4 پارامتري ، 5 پارامتري و 6 پارامتري موجود مي باشد.

كاربرد آن در فرايندهاي تصفيه آب ، آبهاي زائد / نوشيدني ، آبهاي جوشان / تبريد ، آب استخر ، صنايع آبجوسازي و آزمايشگاهها مي باشد. 

 

COD VARIO photometer

COD VARIO photometer – فتومتر

فتومتر از روش دي كرومات براي تعيين مقدار اكسيژن شيميايي COD ( يعني مقدار اكسيژن مصرف شده در اكسيداسيون شيميايي مواد آلي موجود در نمونه آب ) با استفاده از روش فتومتري ( رابطه بين جذب و غلظت ) استفاده مي كند.

 

روش كار :

بعد از افزودن نمونه به لوله تست ( يكي از سه رنج COD يعني LR ، MR و HR ) ، آن را داخل راكتور مطابق استاندارد زماني و دمايي COD قرار مي دهند تا واكنش انجام شود.

 

مزايا و محدوده اندازه گيري :

  • محددوه اندازه گيري 0-15000  ميلي گرم بر ليتر
  • لوله هاي تست محتوي معرف دي كرومات به صورت آماده مصرف
  • جلوگيري از مزاحمت كلريد تا 1000 ميلي گرم بر ليتر
  • داراي سه رنج اندازه گيري مي باشد :

o       رنج پايين : 0 تا 150 ميلي گرم بر ليتر

o       رنج متوسط : 0 تا 1500 ميلي گرم بر ليتر

o       رنج بالا : 0 تا 15000 ميلي گرم بر ليتر

  • تست بسيار حساس و دقيق آب با كمترين تلاش
  • مجموعه كامل آن شامل فتومتر مخصوص COD ، راكتور 8 يا 25 خانه ، دو بسته ويال و راك قرارگيري ويال ها مي باشد

سهولت در حمل ( داراي كيف حمل فتومتر ) و ارائه نتايج قابل اطمينان از ديگر مزاياي آن مي باشد

فتومتر از روش دي كرومات براي تعيين مقدار اكسيژن شيميايي COD ( يعني مقدار اكسيژن مصرف شده در اكسيداسيون شيميايي مواد آلي موجود در نمونه آب ) با استفاده از روش فتومتري ( رابطه بين جذب و غلظت ) استفاده مي كند.

 

روش كار :

بعد از افزودن نمونه به لوله تست ( يكي از سه رنج COD يعني LR ، MR و HR ) ، آن را داخل راكتور مطابق استاندارد زماني و دمايي COD قرار مي دهند تا واكنش انجام شود.

 

مزايا و محدوده اندازه گيري :

  • محددوه اندازه گيري 0-15000  ميلي گرم بر ليتر
  • لوله هاي تست محتوي معرف دي كرومات به صورت آماده مصرف
  • جلوگيري از مزاحمت كلريد تا 1000 ميلي گرم بر ليتر
  • داراي سه رنج اندازه گيري مي باشد :

o       رنج پايين : 0 تا 150 ميلي گرم بر ليتر

o       رنج متوسط : 0 تا 1500 ميلي گرم بر ليتر

o       رنج بالا : 0 تا 15000 ميلي گرم بر ليتر

  • تست بسيار حساس و دقيق آب با كمترين تلاش
  • مجموعه كامل آن شامل فتومتر مخصوص COD ، راكتور 8 يا 25 خانه ، دو بسته ويال و راك قرارگيري ويال ها مي باشد

سهولت در حمل ( داراي كيف حمل فتومتر ) و ارائه نتايج قابل اطمينان از ديگر مزاياي آن مي باشد

TurbiCheck

TurbiCheck – كدري سنج – توربيديمتر

مشخصات و مزايا :

  • آناليز سريع و دقيق
  • محدوده اندازه گيري كدورت 0.01 تا 1100 NTU
  • براي آناليز گسترده نمونه ها از آب آشاميدني تا آبهاي زائد
  • استفاده از منبع نوري مادون قرمز LED با قابليت تصحيح خودكار دما (در زاويه 90 درجه و طول موج 860 نانومتر)
  • در دسترس بودن محلولهاي استاندارد براي كاليبراسيون
  • داراي آمپليفاير فتوسنسور و محفظه نمونه ضدآب
  • براي اندازه گيري مايعات رنگي و بي رنگ
  • حمل آسان
  • زمان اندازه گيري حدودا 8 ثانيه
  • خاموش شدن خودكار كدورت سنج
  • قابليت ذخيره نتايج تا 16 سري داده
  • وزن تقريبي 400 گرم
  • انجام 600 آناليز بدون تعويض باتري
  • عرضه شده با كيف مخصوص ، 4 عدد محلول استاندارد فورمازين (0.1 ، 20 ، 200 و 800 NTU) ، باتري 9 ولت ، 3 عدد ويال با درپوش ، گارانتي ، تاييديه كمپاني ، دستورالعمل راه اندازي