Спектрофотометры

Спектрофотометры

Спектрофотометр — это оптический прибор, который измеряет оптическую плотность и пропускание раствора на заданной длине волны и строит спектр поглощения. Свет от источника проходит через монохроматор с дифракционной решёткой, выделяющий узкую полосу, затем через образец в кюветном отделении, а детектор фиксирует ослабление светового потока. По закону Бугера-Ламберта-Бера ослабление прямо связано с концентрацией вещества, поэтому фотометрия даёт быстрое и точное определение концентрации растворов. В нашем каталоге собраны спектрофотометры видимого спектра и УФ-видимого диапазона (UV-Vis) для КДЛ, НИИ и производственных лабораторий с доставкой по всей России.

Типы спектрофотометров

Приборы различают по числу оптических лучей, спектральному диапазону и конструкции — от этого зависят точность и круг задач:

• Однолучевые. Свет идёт одним потоком, холостую пробу и образец измеряют поочерёдно. Простые и доступные модели видимого спектра — ПЭ-5300В, Unico 1201 — для рутинной фотометрии.
• Двухлучевые. Поток делится на измерительный и опорный, дрейф источника компенсируется автоматически; такие приборы дают стабильный результат в аналитической химии.
• Сканирующие. Прибор автоматически проходит спектральный диапазон и строит полный спектр поглощения — нужны для качественного анализа и идентификации веществ.
• УФ-видимого диапазона (UV-Vis). Работают в области 190–1100 нм с дейтериевой и галогенной лампами; обязательны для анализа белков и нуклеиновых кислот.
• Видимого спектра. Диапазон 320–1000 нм с одной галогенной лампой — экономичное решение для контроля концентрации растворов.
• Портативные и стационарные. Портативные модели берут на выезд и в полевые измерения, стационарные ставят в лаборатории для постоянного потока проб.

Отдельную группу образуют нанофотометры: они измеряют каплю 0,5–2 мкл без кювет и применяются для количественной оценки ДНК, РНК и белков в биотехнологиях.

Как выбрать спектрофотометр

Подбор прибора удобно вести по измеримым параметрам — по ним легко сравнить модели в каталоге:

• Спектральный диапазон, нм. Видимый спектр — 320–1000 нм, UV-Vis — 190–1100 нм, расширенные приборы доходят до 200–2500 нм. Чем шире диапазон, тем больше методик доступно.
• Спектральная ширина щели, нм. У бюджетных моделей 4–5 нм, у точных лабораторных — 1,8–2 нм. Узкая щель повышает разрешение и различает близкие пики.
• Точность длины волны, ±нм. Типовое значение ±1 нм; для аккредитованных лабораторий выбирают приборы с воспроизводимостью лучше ±0,5 нм.
• Фотометрический диапазон. Рабочий диапазон оптической плотности обычно от −0,3 до 3,0 A — этого хватает для большинства растворов.
• Источники света. Галогенная лампа закрывает видимый спектр, дейтериевая — ультрафиолет; в планшетных приборах ставят импульсную ксеноновую лампу.
• Монохроматор и детектор. Дифракционная решётка задаёт разрешение, а кремниевый фотодиод или ПЗС-детектор — стабильность и фотометрическую точность.
• Кюветное отделение. Стандартная длина оптического пути 10 мм; держатели на 4–6 кювет ускоряют серийные измерения, кюветы шириной от 1 до 100 мм расширяют круг проб.

Сравнивать модели проще на конкретных приборах. ПЭ-5300В закрывает 320–1000 нм при ширине щели около 5 нм и подходит для учебных и заводских лабораторий. ПЭ-5400УФ и Unico 2804 работают в УФ-видимом диапазоне 190–1100 нм с двумя лампами, а СФ-2000 от ОКБ Спектр сканирует весь диапазон с фиксированной оптической схемой. Для микрообъёмов берут Nano-500 или DLAB SP-V1000, для планшетного скрининга — FlexA-200 с импульсной ксеноновой лампой. Современные приборы хранят градуировочные кривые в памяти и ведут обработку результатов прямо на дисплее, а через USB передают обработку данных и протоколы измерений на компьютер. Такой подход ускоряет серийный анализ и снижает влияние оператора на обработку спектров.

Принцип работы и закон Бугера-Ламберта-Бера

В основе фотометрии лежит зависимость поглощения светового излучения от длины волны и концентрации. Источник даёт сплошной спектр, монохроматор на дифракционной решётке выделяет узкую полосу, луч проходит через раствор в кювете заданной длины оптического пути, а детектор сравнивает интенсивность до и после образца. По закону Бугера-Ламберта-Бера оптическая плотность растёт линейно с концентрацией, поэтому по измеренной оптической плотности прибор рассчитывает концентрацию вещества. Сначала спектрофотометр калибруют по холостой пробе и стандартным образцам, затем измеряют исследуемые растворы. Двухлучевая схема и узкая спектральная ширина щели уменьшают погрешность, а стабильные источники света и детектор обеспечивают воспроизводимость от пробы к пробе.

Сравнение по типам и моделям

Таблица помогает быстро сопоставить класс прибора, спектральный диапазон и ключевую особенность:

Бренды и модели в каталоге

В каталоге собраны спектрофотометры от российских и зарубежных производителей под разные задачи и бюджет:

• ПЭ (ЭКРОСХИМ) — российский производитель: ПЭ-5300В, ПЭ-5300ВИ с держателем, ПЭ-5400ВИ с держателем и ПЭ-5400УФ с держателем; увеличенное кюветное отделение на 4 кюветы.
• Юнико (Unico) — Unico 1201 видимого спектра, двухлучевые Unico 2100 и Unico 2804 для УФ-видимого диапазона со щелью 1,8 нм.
• ОКБ Спектр — сканирующие СФ-2000 и СФ-56 с автоматическим кюветным отделением на 6 проб.
• КФК — фотометры КФК-3КМ и КФК-3-01 для измерения оптической плотности на фиксированных длинах волн.
• DLAB, Shimadzu, Hach (DR-серия), ПромЭкоЛаб — кюветные SP-V1000, лабораторные и портативные приборы, включая модели для анализа питьевой и сточной воды на железо и другие показатели.

Где применяют спектрофотометры

Спектрофотометрия востребована везде, где нужно определять концентрацию по оптической плотности. В клинико-диагностических лабораториях (КДЛ) приборы измеряют биохимические показатели крови; в фармацевтическом анализе контролируют чистоту и подлинность субстанций; в пищевом анализе оценивают красители, нитриты и качество сырья. Экологические лаборатории по этим приборам ведут анализ питьевой и сточной воды, определяя железо и прочие примеси. В НИИ и биотехнологиях спектрофотометр и нанофотометр измеряют белки, ДНК и РНК, изучают зависимость поглощения светового излучения от длины волны. Метод лежит в основе фотометрии строения и состава растворов и твёрдых веществ. Применяют спектрофотометры и в других сферах: в текстильной промышленности измеряют цвет красителей, в нефтехимии — показатели нефтепродуктов, в металлургии — концентрацию ионов металлов после переведения пробы в раствор. Универсальность метода объясняет, почему один прибор закрывает задачи нескольких отделов одной лаборатории.

Для корректной работы прибор размещают на ровной поверхности вдали от вибрации и прямых солнечных лучей, а кюветы держат в чистоте: следы реагентов на оптических стенках искажают оптическую плотность. Перед серией измерений лампам дают прогреться, чтобы поток света стабилизировался. Эти простые условия помогают получать достоверный результат и продлевают ресурс источников и детектора.

Доставка, цена и поверка

Цена спектрофотометра зависит от типа, спектрального диапазона и ширины щели: модели видимого спектра доступнее, двухлучевые UV-Vis и сканирующие приборы — дороже. Товары в наличии на складе отгружаем сразу, цена и наличие указаны в карточке каждой модели; реагенты и кюветы как сопутствующие принадлежности тоже есть на складе и добавляются в корзину к прибору. Чтобы оформить заказ, добавьте нужную модель в корзину или оставьте заявку — менеджер уточнит условия поставки и поможет с поверкой. Доставка выполняется по всей России транспортной компанией; для юридических лиц работаем по счёту, на каждый прибор действуют гарантия и сервисная поддержка. Перед покупкой можно согласовать условия лизинга и подобрать спектрофотометр под методики вашей лаборатории, добавив выбранные приборы в корзину.

Вопросы и ответы