Spektrofotometre Nedir? Spektrofotometre Çalışma Prensibi

Spektrofotometre, madde renginin yoğunluğunun ölçülmesiyle madde miktarının veya konsantrasyonunun bulunmasını sağlayan cihazlardır.

Güneş ışığı veya bir tungsten lambadan saçılan ışık, insan gözünün beyaz olarak tanımladığı, farklı dalga boylarındaki ışık enerjilerinin bir karışımıdır. İnsan gözü, yaklaşık 380 750 nm arasında dalga boylarına sahip olan ışık enerjilerine cevap verebilmektedir.

– <380 nm dalga boyundaki ışık Ultraviyole (Mor-ötesi, U.V.)
– 380-440 nm dalga boyundaki ışık Menekşe
– 440-500 nm dalga boyundaki ışık Mavi
– 500-580 nm dalga boyundaki ışık Yeşil
– 580-600 nm dalga boyundaki ışık Sarı
– 600-620 nm dalga boyundaki ışık Turuncu
– 620-750 nm dalga boyundaki ışık Kırmızı
– >750 nm dalga boyundaki ışık İnfraruj (Kırmızı-ötesi, IR) olarak tanımlanır.

Bir madde elektromagnetik dalga spektrumunda 380-750 nm uzunluğundaki görünür ışınların hepsini geçiriyor veya yansıtıyorsa beyaz görünür; hepsini soğuruyorsa (arbsorbluyorsa) siyah görünür.

Görünür spektrumda mavi rengi soğuran bir made sarı renkli, sarı rengi soğuran bir madde mavi renkli görünür. Yeşil rengi soğuran bir madde kırmızı renkli, kırmızı rengi soğuran bir madde yeşil renkli görünür.

Madde tarafından abzorbe edilen renkler ile maddenin görünür rengi, tamamlayıcı renkler olarak adlandırılır. çerisinde organik moleküller bulunan bir çözeltiden UV görünür bölge ışınları geçerse, çözelti bu ışınların bir kısmını seçimli olarak soğurur (absorpsiyon), diğerlerini ise çok az soğurur veya olduğu gibi geçirir (transmisyon).

Spektrofotometre Cihazının Kullanım Amacı

Spektrofotometre, moleküler biyolojide sıkça kullanılan bir çeşit fotometredir. Çözelti içeriğindeki maddenin miktarının bulunmasında kullanılır. Temel mantığı, hazırlanan çözeltiden belirli spektrumlarda ışık geçirilmesi ve bu ışının ne kadarının çözelti tarafından absorblandığını (soğurulduğunu) bulması esasına dayanır. Çözeltinin içerdiği madde miktarı ne kadar fazla ise daha fazla ışın, çözelti tarafından soğurulur. Spektrofotometre, çözeltinin içinden geçebilen (çözelti tarafından absorblanmayan) ışığın yoğunluğu tespit ederek çözelti içeriğindeki aranan maddenin miktarı hakkında kantitatif bilgi verir. Örneğin, farklı sıcaklıklarda bakterilerin gelişiminin gösterilmesi için çeşitli ortamlara bırakılan bakteriler daha sonra çözeltiler içinde teker teker spektrofotometre ile ölçüldüğünde bakterilerin fazla olduğu örnekte daha fazla absorblanma gözlenecektir. Dolayısıyla bu da bize ortamdaki sıcaklığa bağlı bakteri büyüme hızı ile ilgili bilgi verir. Sonuçta, daha fazla bakteri daha fazla madde demektir ve bu da absorbsiyonun daha fazla olması anlamına gelir.

Spektrofotometre Cihazının Kullanım Alanları

Cihazın ışık kaynağının türüne göre yapılan ölçümler farklılık kazanmakla beraber, ölçümü yapılacak madde sayısı da çok fazladır. Ölçülen madde sıvı ya da gaz olabilir. Işık geçirgenliğine sahip katılarda da ölçüm yapılabilir. Buna en iyi örnek optisyenlik alanıdır. Kullanım alanı çok geniş olan cihazın en çok karşılaştığımız bilim dallarını aşağıdaki gibi sıralayabiliriz.

– Tıp: Özellikle biyokimya alanında vücut sıvıları içindeki çeşitli parametrelerin miktar tayinleri ölçülmektedir.
– Çevre mühendisliği ve su ürünleri: Hava ve su kirlilik dereceleri ve miktarları ölçülmektedir.
– Kimya: Bileşik ve karışımların elemant yoğunlukları, oranları saptanmaktadır.
– Ziraat: Bazı toprak analizleri yapılmaktadır.
– Jeoloji: Maden içindeki bir takım parametrelerin analizleri yapılmaktadır.

Yukarıdaki sayılan bilim dalları haricinde gıda sanayi, ilaç sektörü, inşaat, biyoloji ve endüstrinin birçok kolunda spektrofotometre ve benzer cihazlarla analiz yapılmaktadır