سانتریفیوژها

سانتریفیوژها:

سانتریفیوژها دستگاه هایی هستند که برای جداسازی اجزای خون در آزمایشگاهها مورد استفاده قرار می گیریند. سانتریفیوژها از دستگاههای نیمکتی کوچک تا اندازه های بزرگ، با ظرفیت بالا و ماشین های ایستاده با سرعت بالا متفاوت هستند.

اصطلاح سانتریفیوژ به دستگاهی اطلاق می شود که با سرعت زیاد می چرخد ​​و محتویات مواد مختلف را بر اساس چگالی آنها از هم جدا می کند. ماشینهای جدید از همان دانشی استفاده می کنند که بنیامین رابینز در قرن هجدهم برای اختراع دستگاه تست شخصی خود و محاسبه نیروی درگ استفاده می کند. در سال 1864 ، آنتونین پرندل از این روش برای جدا کردن شیر از خامه استفاده کرد. برادر پرنتل این روش را بهبود بخشید و در سال 1875 وی دستگاهی را برای جداسازی چربی شیر اختراع کرد.

اگرچه هنوز هم از سانتریفیوژها برای جداسازی اجزای شیر استفاده می شود ، اما در زمینه های علمی و پزشکی نیز مورد استفاده گسترده قرار می گیرند. معمولاً از سانتریفیوژها برای جداسازی مایعات از یکدیگر یا جدا کردن ذرات جامد از مایعات استفاده می شود. در بعضی موارد می توان از سانتریفیوژهای گازی نیز استفاده کرد.

سرعت سانتریفیوژها :

سرعت سانتریفیوژها ، سرعت زاویه‌ای است که به صورت دور در دقیقه (RPM) یا به صورت شتاب (g) بیان می‌شود. ضریب تبدیل برای RPM و g، به شعاع روتور سانتریفیوژ وابسته است. همچنین، سرعت ته نشست ذرات به موارد زیر بستگی دارد:

  • اندازه و شکل ذرات
  • شتاب گریز از مرکز (سانتریفیوژ)
  • کسر حجمی مواد جامد
  • اختلاف چگالی بین مایع و مواد جامد
  • ویسکوزیته

خطرات اصلی استفاده از سانتریفیوژها :

• قطعات تخلیه شده ناشی از شکست روتور و یا لوازم جانبی روتور
• انتشار ماده های بالقوه مضر و عفونی که در حال پردازش هستند
• درج یا تماس با یک روتور چرخشی
• دست زدن به آسیب های مرتبط با نصب و دفع سانتریفیوژ
• روتورها
• عناصر اصلی عملیات سانتریفیوژ ایمن
• کار توسط کارکنان مجرب
• اقدامات مدیریت ریسک
• نگهداری و بازرسی
• مدیریت روتور موثر

عملیات توسط کارکنان و دانشجویان مجرب

• سانتریفیوژها فقط باید توسط کارکنان و دانشجویان آموزش دیده و ماهر مورد استفاده قرار گیرد.
• تمام کاربران سانتریفیوژها برای استفاده از نوع خاصی از سانتریفیوژ باید به طور رسمی توسط یک شخص کاردان و ماهر راهنمایی شوند.
• سانتریفیوژهای با سرعت بالا و سانتریفیوژهای با ظرفیت بالا بایستی یک کتاب نامه شخصی داشته باشند که در مجاورت سانتریفوژ نگهداری می شود که در آن اطلاعاتی نظیر مدت زمان اجرای روتور، سرعت چرخش، چرخش های تجمعی، نقص ها و فعالیت های نگهداری می تواند ثبت شود.
• این کتابنامه همچنین می تواند برای ثبت کاربران مجاز ماشین های خاص استفاده شود.

کاربران باید اقدامات زیر را برای به حداقل رساندن خطر انجام دهند :

    • اجتناب از لرزش / عدم تعادل
    • لوله های مناسب برای سرعت مورد نظر و روتور در حال استفاده را انتخاب کنید.
  • شلنگ های لاستیکی یا آداپتورها باید بطری یا روتور را به درستی در خود جای دهند.
  • لوله ها یا ظروف حاوی مواد در محفظه سانتریفیوژ باید از نظر وزنی تعادل داشته باشند و نباید بیش از حد توصیه شده توسط سازنده باشد.
  • کانتینرها را به روتور منتقل کنید و طوری بچینید که موجب تقارن و تعادل شود.. در بعضی از ماشین ها همه مکان ها باید پر شوند.
  • مرکز جاذبه کانتینر یا لوله های حاوی مواد در سانتریفیوژ باید در سمت مخالف هم و به طور مساوی از محور چرخش باشد و بنابراین از سطح وزن / سطح مشابهی برخوردار باشد.
  • اطمینان حاصل کنید که روتور به درستی در صورت لزوم درایو با استفاده از ابزار مناسب در شفت قرار می گیرد. بعضی از روتورها دارای پین ها در قسمت پایین آنها هستند که باید به درستی آنها را تنظیم کرد.
  • در یک روتور نوسانگر اطمینان حاصل کنید که مونتاژ درست است و سطلها را به طور آزادانه و به درستی چرخان می کند.
  • در صورت لزوم، درب روتور را مناسب و ایمن کنید، برای مثال در برخی از مدلها دو دستگیره قفل وجود دارد، یک قفل درب را به روتور قفل می کند و دیگری روتور را به شفت درایو قفل می دهد.
  • هرگز تا زمانی که سانتریفیوژ به سرعت مورد نیاز نرسیده است از آن دور نشوید.
  • هر صدایی غیر معمول باید بلافاصله مورد بررسی قرار گیرد.
  • اطمینان حاصل کنید که سانتریفیوژها به دور از مسیرهای پر رفت و آمد قرار می گیرند و به همین ترتیب از ریسک حرکت به علت وزن نامتقارن سانتریفیوژ جلوگیری شود. این به خصوص برای مدل های مدل پایه که ممکن است در صورت تصادف فاجعه بار افتد.
  • مواد خطرناک نباید در محدوده 300 میلی متری از دستگاه سانتریفیوژ ذخیره یا قرار داده شود.
  • استفاده دستي هنگام سوار کردن و باز کردن روتورها مي تواند خطر قابل توجهي داشته باشد. مدارس و ادارات باید توانایی های کارکنان و دانشجویانی که برای اجرای این عملیات نیاز دارند را در نظر بگیرند. ریسک را می توان به طور قابل ملاحظه ای با احتیاط کافی در تعیین محل و طراحی نگهداری روتورها کاهش داد تا فاصله حمل سانتریفیوژ را کاهش دهد و تلاش به رسیدن به سانتریفیوژ و میزان خم شدن فرد برای رسیدن به سانتریفیوژ را به حداقل برسد.
  • سانتریفیوژ prp آیکا مدل GL آلمان یک وسیله آزمایشگاهی و صنعتی است که جداسازی مایعات، گاز و اجرای جامد محلول ها را بر اساس چگالی آن‌ها، انجام می دهد.

    جداسازی با چرخش یک روتور حاوی لوله‌های نمونه با سرعت بالا حاصل می‌شود. نیروی گریز از مرکز مواد سنگین‌تر را به سمت خارج از مرکز روتور هدایت می‌کند.

    سانتریفیوژ prp آیکا مدل GL آلمان در اکثر آزمایشگاه‌های دانشگاهی،کلینیکی و تحقیقاتی یافت می‌شود.

    مشخصات فنی سانتریفیوژ prp آیکا مدل GL آلمان

    • دارای روتور فلزی ۱۲ خانه با ظرفیت ۱٫۵/۲ میلی لیتر
    • دارای رابط  USB
    • پیچ گوشتی برای باز کردن درب در مواقع اضطراری
    • چگالی مجاز ۱٫۲ kg/dm3
    • محدوده سرعت ۸۰۰ – ۱۵۷۰۰ دور در دقیقه

    انواع سانتریفیوژ های آزمایشگاهی با گارانتی معتبر و مناسب ترین قیمت را از ماهان تجهیز آزما بخواهید.

    لطفا تماس بگیرید
  • مشخصات دستگاه سانتریفیوژ prp یونیورسال

    دستگاه سانتریفیوژ prp، وسیله ای است که در آزمایشگاه های عمومی برای جداسازی اجزای ترکیب (مخلوط) در مایعات و غیره استفاده می شود.

    مکانیسم این دستگاه چرخش حول یک محور ثابت و جداسازی اجزا با استفاده از نیروی گریز از مرکز است.

    از سانتریفیوژ prp یونیورسال در ازمایشگاه ها برای جداسازی انواع سوسپانسیون ها با حداکثر دور 4000 و در مطب های زیبایی و پزشکی و دندان پزشکی برای جداسازی انواع خون و چربی و … استفاده می شود به همین دلیل اصطلاحا به سانتریفیوژ prp معروف شده است.

    مشخصات فنی سانتریفیوژ prp یونیورسال

    • 4000 دور
    • 15 سی سی
    • تمام دیجیتال
    • دارای هد متغیر
    • ساخت ایران و دارای یکسال گارانتی
    • مناسب ترین قیمت با کیفیت بالا و طراحی زیبا
    • قابل استفاده در مطب ها، بیمارستان ها و آزمایشگاه ها و مراکز تحقیقاتی
    لطفا تماس بگیرید
  • سانتریفیوژ پی آر پی 12 شاخه 4500 دور DM0412 ساخت دراگون لب چین

    این دستگاه آنالوگ بوده و مجهز به نمایشگر دیجیتال است و بعنوان سانتریفیوژ کلینیکال برای جداسازی خون، پلاسما و سایر کاربردهای ازمایشگاهی با سرعت پایین تر از 4500 مناسب است.

    • عملکرد آسان با منوی تصویری و صفحه نمایش آسان و واضح برای خواندن
    • سرعت سانتریفیوژ پی آر پی 12 شاخه 4500 دور مدل DM0412 را می توان بصورت RPM/RCF تنظیم کرد
    • موتور DC و Brushless بدون نیاز به تعمیر و نگهداری
    • عملکرد چرخش سریع با فشار دادن و نگه داشتن کلید پالس
    • درب سانتریفیوژ پی آر پی 12 شاخه 4500 دور مدل DM0412 با قابلیت قفل برقی و عملکرد باز شدن خودکار
    • باز کردن خودکار قفل درب پس از اجرا
    • قابلیت تنظیم زمان ترمز در دو مرحله فقط برای روتور A6-50P
    • روتور پلاستیکی بسیار مستحکم، تعادل را برای کار کردن کم نوسان و مداوم تضمین میکند.
    • بدنه دارای حفاظ دوگانه مؤثر به ویژه برای ایمن بودن دستگاه روشن و در حال کار
    • ترمز ملایم در سرعت های پایین با قابلیت جداسازی بهینه
    • سانتریفیوژ پی آر پی 12 شاخه 4500 دور مدل DM0412 دارای علامت CE، cTÜVus و گذراندن و قبولی در تست ضد انفجار

    دانلود کاتالوگ

    ۱۹,۵۰۰,۰۰۰ تومان
  • سانتریفیوژ پی آر پی 6 شاخه 4000 دور با فالکن ۵۰ و ۱۵ سی سی

    با توجه به ناموجود بودن این مدل، می توانید مدل پیشنهادی ماهان تجهیزآزما را تهیه کنید.

    سانتریفیوژprp 6 شاخه 5000 دور مدل DM0506

    سانتریفیوژ پی آر پی 6 شاخه 4000 دور با فالکن ۵۰ و ۱۵ سی سی دارای یک LCD گرافیکی 128×64 می باشد که قادر به نمایش اطلاعات و همچنین میزان گرانش همزمان با سرعت به کاربر می باشد.

    این دستگاه دارای سرعت Minimum (کمترین) 500 دور در دقیقه و Maximun (بیشترین) 4000 دور در دقیقه می باشد. با توجه به این اعداد، مشخص می شود که این سانتریفیوژ از سرعت بالا و همچنین دقیقی برخوردار است.

    سانتریفیوژ پی آر پی 6 شاخه 4000 دور با فالکن ۵۰ و ۱۵ سی سی پارت آزما همچنین دارای تنظیم شتاب (ramp)، تنظیم ترمز، سنسور بالانس، اتوکالیبراسیون نیز می باشد.

    این دستگاه دارای ابعاد 460 میلیمتر عمق، 330 میلیمتر عرض و 300 میلیمتر ارتفاع می باشد که باعث می شود کاربر براحتی آن را در هر قسمت از آزمایشگاه (که مناسب قرارگیری دستگاه می باشد) قرار دهد.

    با توجه به مشخصات فنی و نوع باکت هایی که در این مدل سانتریفیوژ می توان استفاده کرد، این دستگاه بعنوان سانتریفیوژ prp بسیار مناسب می باشد.

    سانتریفیوژ پی آر پی 6 شاخه 4000 دور با فالکن ۵۰ و ۱۵ سی سی دارای دو سری باکت می باشد:

    • یه ست برای لوله ی ۱۵ سی سی
    • یه ست برای لوله ی ۵۰ سی سی

    مشخصات فنی سانتریفیوژ پی آر پی 6 شاخه 4000 دور با فالکن ۵۰ و ۱۵ سی سی:

    • نمایشگر ال سی دی گرافیکی ۱۲۸×۶۴
    • مینیمم سرعت ۵۰۰ دور
    • ماکسیمم سرعت ۴۰۰۰ دور
    • نمایش میزان گرانش همزمان با سرعت
    • تنظیم شتاب (ramp)
    • تنظیم ترمز
    • سنسور بالانس
    • اتوکالیبراسون
    • سرعت فوق العاده دقیق
    • ابعاد: ۴۶۰عمق، ۳۳۰ عرض، ۳۰۰ ارتفاع
    • ایده آل بعنوان سانتریفیوژ prp
    لطفا تماس بگیرید
  • توضیحات بیشتر سانتریفیوژ پی آر پی 6 شاخه 5000 دور مدل DM0506

    • محدوده سرعت 300-5000 دور در دقیقه؛
    • سرعت روتور را می توان با RPM یا G-force تنظیم و نمایش داد.
    •  برنامه تعریف شده توسط دستگیره ذخیره می شود و با روشن شدن فعال می شود.
    •  دو برنامه P1/P2، آسان برای شروع روش با یک کلید.
    •  تنظیم دو سرعت کاهش سرعت برای برآوردن نیازهای مختلف.
    •  نمایش پردازش آسان برای خواندن و هشدار صدا.
    •  آزادسازی خودکار قفل درب پس از اجرا.
    •  موتور DC بدون جاروبک بدون نیاز به تعمیر و نگهداری.

    کاربرد سانتریفیوژ پی آر پی 6 شاخه 5000 دور مدل DM0506

    • مناسب برای آزمایشگاه های تشخیص طبی، prp، مطب‌های پزشکی و …
    • انتخاب رایج در هر کلینیک و آزمایشگاه است.
    • کنترل میکروکامپیوتر، موتور براشلس.
    • قابل برنامه ریزی و نمایشگر دیجیتال است.
    • دارای سوئیچ سرعت/RCF به راحتی.
    • دستگاه ایمنی درب، دستگاه ایمنی سرعت، و تشخیص خطا وجود دارد.
    • راحتی حلقه مهر و موم شده به GMP.US دارای گواهی FDA.
    ۲۲,۵۰۰,۰۰۰ تومان
  • مشخصات فنی میکروفیوژ 8 شاخه مدل D1008

    • ساخت کمپانی دی لب – دراگون ( DLAB – Dragon Lab )
    • تولید کشور چین
    • مدل : D1008
    • حداکثر سرعت میکروفیوژ 8 شاخه مدل D1008 : 7000 دور در دقیقه
    • عملکرد پیوسته و متداوم
    • سطح آلودگی صدا ( نویز ) : کمتر از 45 دسی بل
    • ابعاد : 160*170*122 میلی متر
    • وزن : 0.5 کیلوگرم
    • میکروفیوژ 8 شاخه مدل D1008 یک مینی سانتریفیوژ آزمایشگاهی است که برای کارهایی مانند میکروفیلتراسیون و اسپین داون سریع مناسب است. این سانتریفیوژ دارای ویژگی‌های زیر است:
    • شروع و ایست حرکت تنها با یک دکمه : با بستن در، سرعت چرخش تا 7000 دور در دقیقه را تنظیم می‌کند.
    • عملکرد بسیار بی‌صدا (سطح نویز ≤ 45 دسی‌بل).
    • تنظیم سرعت لحظه جهت حصول به دور مشخص و تثبیت در آن
    • روتور ایمن، دارای قفل کلمپ: قابل استفاده با روتورهای 2 میکرولیتری × 8 و PCR 8 × 4.
    • تغییر سریع روتور بدون نیاز به ابزار خاص و تنها با دست .
    لطفا تماس بگیرید

شکست روتور – به دلیل خوردگی و یا فشار و تنش بیش از حدخوردگی :

• مطمئن شوید که روتورها توسط شخص ماهر و کاملا آشنا به سانتریفیوژها بررسی می شوند.
• قبل از هر اجرا، روتور، لوله ها و کلاه ها را بررسی کنید تا اطمینان حاصل کنید که آنها تمیز، خشک و بدون نشانه هایی از تنش یا خوردگی (پوسیدگی یا ترک ها) هستند.
• در هنگام متعادل کردن سانتریفیوژ، آب را مستقیما در داخل کانتینرها نریزید.
• پس از سانتریفوژ کردن مواد خورنده مانند اسید، نمک، بطری یا روتور را بشویید.
• مراقب باشید که به حفاظت سطحی روتور سانتریفیوژ، به خصوص آنیدایزای آلومینیوم آسیب نرسانید.
• روتورها باید حداقل یکبار در هفته، با استفاده از شوینده PH خنثی به عنوان مثال با Neutracon و برس پلاستیکی نرم ، شسته شوند. هرگز از مواد شوینده با pH بالا (مانند دکون) استفاده نکنید.
• مراقب باشید که به حفاظت سطحی یک روتور، به ویژه آنیدایز آلومینیوم ، آسیب نرسانید.
• روتور باید به طور منظم، حداقل یک بار در هفته، با استفاده از pH خنثی شسته شود.
• روتور باید به طور مرتب، حداقل یک بار در هفته، با استفاده از شوینده خنثی pH، به عنوان مثال Neutracon و برس پلاستیکی نرم. هرگز از مواد شوینده با pH بالا (مانند دکون) استفاده نکنید.
• آداپتورها را داخل جیب های روتور یا کانتینرها ترک نکنید.
• روتور و / یا کانتینر سانتریفیوژ را خشک کنيد و از دستمال غیر ساینده استفاده کنيد.
• به طور منظم اسپری حفاظت از روتور را استفاده کنید.
• روتور ها و لوله های سانتریفیوژها را تمیز، خشک، سرپوشیده و یا سرپا نگه دارید.
• به صورت منظم، حلقه های 0-گریس و قطعات سانتریفیوژها را طبق توصیه های سازنده یا حداقل هفتگی برای دستگاه هایی که به صورت منظم مصرف می شوند، قبل از هر بار اجرا کنید.

تنش بیش از حد (Overstressing)

موارد زیر باعث تنش بیش از حد روتور است و در نهایت ممکن است منجر به تجزیه شود.
• استفاده سانتریفیوژ در سرعت های بالاتر از حد مجاز
• شکست در مشاهده کاهش سرعت دستگاه در نتیجه سن و استفاده زیاد سانتریفیوژ
• نمونه های سانتریفیوژ با تراکم بیش از 1.2 g / cm3 بدون کاهش حداکثر سرعت روتور.
• استفاده از لوله هایی که خیلی سنگین هستند.
• تهنشینی مواد در یک گرادیان چگالی، به عنوان مثال CsCl

نگهداری آئروسل ها

• مواد خطرناک فقط باید در لوله های کلاهک دار و ضد انفجار سانتریفیوژ شوند و باید در سطل ها / روتور های مهر و موم شده باشند.
• سطل های مهر و موم شده یا روتورهایی که حاوی مواد بیولوژیکی هستند در گروه خطر 2 کمیته مشورتی (Patagon Pathogens ACDP) یا بالاتر باید در یک کابینه ایمنی میکروبیولوژی نوع I یا II باز شود.

طریقه عمل در مواقع شکستگی یا نشت

شکستگی یا نشت در یک سانتریفیوژ موجب تولید آئروسل در دستگاه می شود. شیوه های زیر در هنگام وقوع تصادف برای دستگاه یا احتمال شکستگی در آن باید در نظر گرفته شوند.
• در صورت شکستگی آشکار، سانتریفیوژ را خاموش کنید و حداقل 30 دقیقه درب سانتریفیوژ را باز نکنید. برای خطرات بیولوژیکی روتور / سطل باید در کابینت ایمنی میکروبیولوژیک باز شود.
• پساب ها باید با استفاده از ضدعفونی کننده های غیر خورنده و / یا پاک کننده های PH خنثی شوند.
راهنمای انتخاب مناسب ضدعفونی کننده سانتریفیوژها 
• انتشار و یا نشت تصادفی ارگانهای تغییر یافته ژنتیکی یا عوامل زیستی باید از طریق فرم موجود در گزارش شود

تعمیر و بازرسی سانتریفیوژها

• قبل از نگهداری یا تعمیر، روتورها و لوازم جانبی باید غیر رادیواکتیو، غیر پاتوژن، غیر سمی و غیرقابل اطمینان باشند. یک بیانیه امضا شده که تایید کننده این موارد است باید در هنگام انتقال تجهیزات به یک ارائه کننده خدمات تعمیر و نگهداری ارائه شود.
• تمامی سانتریفیوژها باید با توجه به توصیه های سازنده با استفاده از ارائه دهندگان خدمات شایسته سانتریفیوژ، تحت نظارت قرار گیرند؛ این مخصوصا برای سانتریفیوژهای با سرعت بالا و اولتراسانتریفیوژها و ماشین آلات با ظرفیت بالا از اهمیت .ویژه ای برخوردار است.
• پیش بینی می شود که بازرسی ها در هر هفته زمانی که سانتریفیوژ به طور منظم استفاده می شوند یا قبل از شروع استفاده مکرر سانتریفیوژها انجام شود.
• سابقه نگهداری و بازرسی سانتریفیوژها باید ثبت و حفظ شود.

مدیریت روتور سانتریفیوژها

• دستورالعمل روتور باید قبل از استفاده دستگاه مطالعه شود و تمام دستورات خاص تولید کننده دستگاه به روشهای عملیاتی معمول همیشگی اضافه گردد.
• در هنگام استفاده سانتریفیوژها حداکثر سرعت و مقادیر چگالی نمونه برای هر روتور که برای جلوگیری از مشکلات شکستگی ناشی از فشار توسط سازنده تعیین شده است باید در نظر گرفته شود و همیشه باید مشاهده شود، به همین ترتیب کاهش سرعت مورد نیاز برای راه اندازی دستگاه برای محلولهای با چگالی بالا، آداپتورهای پلاستیکی و یا لوله های فولادی ضد زنگ باید مورد توجه قرار گیرند.
• روتور باید در سانتریفوژ صحیح و مناسب خود استفاده شود. به طور مثال روتورهای بکمن باید در سانتریفیوژ بکمن استفاده شود.
• تاریخ خرید هر روتور باید همراه با تاریخ تولید و شماره سریال ثبت شود.
• مدت زمان ضمانت و پیشنهادهای سازنده ها برای زمان کنار گذاشتن روتورها برای هر کلاس روتور باید دقیقا مورد توجه قرار گیرد. بعد از تاریخ انقضا که معمولا به طور دائمی بر روی لوازم جانبی روتور یا خود روتور ثبت شده است از آن استفاده نکنید.
• بعضی از روتورها همچنین دارای حداکثر سیکل استفاده هستند که باید تحت نظارت باشن و از آن حد بیشتر مورد استفاده قرار نگیرند. علائمی چون تغییر شکل، ترک خوردگی و یا خوردگی همچنین مواردی هستند که با توجه به آنها باید یک روتور را از سرویس خارج نمود .
• در شرایط خاص، عمر یک روتور ممکن است گسترش یابد؛ برای مثال در مواردی می توان نشان داد که یک روتور خاص نامکرر مورد استفاده نبوده و در وضعیت خوبی قرار دارد. تصمیم برای افزایش عمر یک روتور برای یک دوره مشخص باید توسط یک مهندس ماهر اعلام و به صورت کتبی در اختیار شما قرار گیرد.
• ذخیره سازی یکی از عوامل مهم در نگهداری روتور و لوازم جانبی روتور در وضعیت خوب است. روتور ها باید در یک محیط تمیز و خشک نگهداری شوند و در حالت ایده آل نباید در سانتریفیوژ نگهداری شوند.
• روتورهای لوله های عمودی زاویه ثابت و روتورهای لوله های نزدیک به عمودی باید سر و ته نگه داشته شوند و درب ها یا شاخه ها برای جلوگیری از تراکم، برداشته شوند.
• روتور سطل چرخنده باید به صورت سرباز نگهداری شود.

کالیبراسیون PH متر

در این مقاله می خواهیم درباره کالیبراسیون PH متر ها شامل الکترود شیشه ای PH، POH و مکانیسم الکترود اطلاعات کامل و جامعی را به شما عزیزان ارائه دهیم.

همچنین بر درک مفاهیم اساسی PH ، POH و مکانیسم الکترود نیز تاکید شده است . علاوه بر آن مفاهیم جدیدی از PH، POH، بررسی بحرانی فعالیت و ضرایب فعالیت ارائه داده شده است.

بیشتر بدانید :

انواع  PH متر

 فروش PH متر با قیمت مناسب و گارانتی معتبر را از شرکت ماهان تجهیز آزما بخواهید.

امروزه ظهور الکترودهای جدید PH حالت جامد و جایگزینی پل نمکی با سیستم هدایت کننده افق جدیدی برای اندازه گیری PH به وجود آورده است.

یک محلول بافر با یک سیم هدایت کننده می تواند به عنوان یک الکترود مرجع پایدار استفاده شود. از شیب خطی و نامحدود که گمراه کننده است باید صرف نظر شود.

منحنی های کالیبراسیون با 3 قسمت غیر خطی برای کل محدوده 0تا 14 به علت اثر تغییر نقطه ایزوالکتریک توصیف شده اند.

اندازه گیری پانسیل با همزدن یا بدون همزدن و اثرات دولایه (Double Layer) یا (DL) و سه لایه (Triple Layer) یا (TP) مورد بحث قرار خواهد گرفت.

  • PH متر HI8424

    5.00 out of 5
    (1)

    مشخصات فنی PH متر HI8424

    جدول مشخصات دستگاه PH متر HI8424

    pH رنج -2.00 to 16.00 pH
    صحت  0.01 pH
    دقت ±0.01 pH
    کالیبراسیون اتوماتیک، یک یا دو نقطه با سه محلول بافر آماده (4.01 ، 7.01،  10.01)
    تصحیح دمایی pH اتوماتیک از 20.0- تا 120.0 درجه سانتی گراد
    دستی بدون استفاده از پراب دمایی
    mV رنج ±699.9 mV; ±1999 mV
    صحت 0.1 mV; 1 mV
    دقت ±0.2 mV; ±1 mV
    دما رنج 20.0- تا 120.0 درجه سانتی گراد (4.0- تا 248.0 فارنهایت)
    صحت 0.1°C / 0.1°F
    دقت ±0.4°C; ±0.8°F
    مشخصات اضافی پراب / الکترود HI1230B: الکترود pH با بدنه ی PEI ، اتصال BNC و یک متر سیم

    PH متر HI8424 : پی اچ متر پرتابل و ضد آب مناسبی جهت سنجش pH، ORP و دما می باشد. این دستگاه به همراه موارد زیر تأمین می گردد: کیف قابل حمل محافظتی، الکترود pH با بدنه پلاستیکی PEI، پراب دمایی از جنس فولاد ضد زنگ، ساشه های بافر کالیبراسیون و ساشه های محلول تمیزکننده ی الکترود.

    PH متر HI8424 ویژگی کالیبراسیون اتوماتیک یک یا دو نقطه ای را دارا می باشد. مشاهدات انجام شده برای انحرافات دمایی متفاوت به طور اتوماتیک به وسیله ی یک پراب دمایی جداگانه تصحیح می شود.

    PH متر HI8424 با قیمت مقرون به صرفه و کیفیت عالی یکی از دستگاه های پرمصرف ساخت کمپانی HANNA آمریکا به شمار می رود.

    این دستگاه دو ورودی جداگانه برای الکترود pH با اتصال BNC و پراب دمایی ترمیستور دارد. اتصال BNC این امکان را به کاربران  می دهد تا از رنج گسترده ای از الکترودهای pH وORP برای کاربرد های متنوع و برندهای مختلف استفاده کنند. PH متر HI8424 ضد آب بوده لذا در هنگام تست امکان نفوذ آب به داخل دستگاه نمی باشد.

    لطفا تماس بگیرید
  • مشخصات فنی PH متر پرتابل مدل HI8010

    PH متر پرتابل مدل HI8010 به طور خاص جهت استفاده‌های میدانی و آموزشی طراحی و ساخته شده است.

    این pH متر را می‌توانید به وسیله کلید‌های پتانسیومتری قرار گرفته بر روی PH متر پرتابل مدل HI8010 به صورت دستی در یک یا دو نقطه کالیبره نماید.

    • PH متر پرتابل مدل HI8010 هانا آمریکا مناسب جهت استفاده در محیط‌های آموزشی و تحقیقاتی
    • جبران سازی دمایی دستی با استفاده از پتانسیومتر روی دستگاه
    • کالیبراسیون دستی در یک یا دو نقطه به وسیله پتانسیومتر قرار گرفته بر روی دستگاه
    • رنج اندازه‌گیری pH در رنج ۱۴٫۰۰ تا ۰٫۰۰
    • دارای الکترود pH مدل HI1230B با پوشش محافظ PTFE و کابل یک متری با کانکتور BNC
    • دارای باتری ۹ ولتی با قابلیت نگهداری شارژ تا ۱۰۰ ساعت و قابل تعویض
    • ارسال به همراه الکترود پی اچ و پیچ گوشتی کالیبراسیون دستگاه

    ویژگی‌های PH متر پرتابل مدل HI8010 در یک نگاه

    • اندازه‌گیری میزان pH و دما
    • کالیبراسیون در دو نقطه
    • کاربری بسیار راحت

    دانلود کاتالوگ

    لطفا تماس بگیرید
  • مشخصات فنی PH متر پرتابل هانا مدل HI991001

    دستگاهPH متر پرتابل هانا مدل HI991001 برای اندازه گیری pH / Temp و دما که با قابلیت ضد آب بودن مورد استفاده مراکز ازمایشگاهی و کاربران قرار می گیرد.

    • HI991001 با قابلیت اندازه‌گیری pH/pH-Mv و دما، با کلاس حفاظتی IP67
    • قابلیت استفاده در طیف وسیعی از صنایع و آزمایش‌های میدانی جهت اندازه‌گیری پی اچ و دما
    • دارای نمایشگر چند خطی و نمایش هم زمان مقادیر pH و دما
    • قابلیت استفاده از الکترود‌های مختلف
    • دارای علامت گرافیکی نمایش دهنده وضعیت الکترود بر روی نمایشگر
    • دارای رنج اندازه‌گیری pH بین ۱۶٫۰۰ تا ۲٫۰۰-
    • کالیبراسیون اتومات در یک یا دو نقطه با استفاده از بافر‌های استاندارد
    • اندازه‌گیری pH-mV بین ۸۲۵mV±
    • دارای رنج اندازه‌گیری دمای بین ۱۰۵٫۰ تا ۵٫۰- درجه سانتی‌گراد و جبران‌سازی دمایی اتومات در این رنج
    • ارسال به همراه الکترود pH و دمای مدل HI12963 دارای بدنه تیتانیومی، کانکتور DIN و طول کابل یک متری، محلول‌های استاندارد کالیبراسیون، محلول تمیز کننده الکترود، بیکر پلاستیکی و کیف مقاوم نگهداری پی اچ متر

    دانلود کاتالوگ

    لطفا تماس بگیرید
  • PH متر دستی HI8314  / ORP با الکترود pH مدل هانا

    یک PH متر آنالوگ قابل حمل (با اندازه گیری mV) است که به گونه ای طراحی شده است که دقیق، قابل اعتماد و آسان برای استفاده باشد.

    • با سنسور دمای یکپارچه 12:00 bis14.00 pH،
    • دما 0.0 تا 100.0 درجه سانتی گراد
    • HI8314 از الکترود pH از پیش تقویت شده HI1217D با سنسور دمای داخلی داخلی استفاده می کند. هنگام بسته‌بندی، در راه‌حل‌های کالیبراسیون صرفه‌جویی کنید!
    • جبران خودکار دما (ATC)
    • کالیبراسیون دو نقطه ای
    • پوشش محافظ فشرده، سنگین و ضد آب HI8314 از الکترود pH از پیش تقویت شده HI1217D با سنسور دمای داخلی استفاده می کند.
    لطفا تماس بگیرید

اکثر روشهای آنالیز دستگاهی نسبی هستند. ابزارها علائم را بر اساس بعضی از ویژگی های فیزیکی یا شیمیایی محصول ثبت می کنند.

به طور مثال PH متر ها پتانسیل الکترود را اندازه گیری می کنند که می تواند مربوط به غلظت H یا OH محلول در مقایسه با غلظت همین عناصر در محلولهای بافر استاندارد باشد. به عبارت دیگر انواع PH متر برای به دست آوردن نتایج دقیق باید کالیبره شود.

یک روش استاندارد برای کالیبره کردن PH متر آماده کردن یک منحنی کار خطی است که به عنوان منحنی کالیبراسیون شناخته می شود که پتانسیل اندازه گیری شده را به عنوان تابعی از PH یا POH رسم می کند.

بسیاری از تعاریف کالیبراسیون در ادبیات بیشتر باعث سردرگمی و گمراهی می شوند. اما در این مقاله، درباره بعضی از مفاهیم اساسی PH یا POH و الکترودهای PH شیشه ای، الکترودهای مرجع، بافرهای استاندارد و PH متر ها بحث خواهد کرد.

بدون تعریف درستی از عبارت های مشخص مربوط به PH و درک درستی از مکانیسم های الکترود PH شیشه ای، دانش آموزان به راحتی سردرگم می شوند و نمی دانند که چطور PH متر را به درستی کالیبره کنند.

این متن بحث در مورد بعضی اشتباهات و کج فهمی هایی است که در دستورالعمل های کالیبراسیون PH متر در کتاب های آنالیز کمی و بعضی هندبوک های نوشته شده توسط شرکت ها برای مصرف کنندگان PH متر ها و الکترودهای آنها، به صورت مکرر با آنها روبرو می شویم.

عبارت PH به عنوان یک فرم ساده برای بیان [H] کم در محلولهای اسید رقیق استفاده شده است. برای الکترود LaF3 اسم آن باید La/F ISE (الکترود یون انتخابی) نامیده می شود. به طور مشابه، الکترود PH متر شیشه باید به عنوان ISE OH/H نامیده شود.

گسترش (بسط) PH به محلول های بازی غلط است. عملکرد الکترود PHمتر در یک محلول بازی برای تشخیص یون های OH- است نه H+ .

ممکن است بعضی این نظر را داشته باشند که PH+POH=PKw=14 است و بنابراین روش قبلی برای گزارش PH محلول بازی می تواند کاربردی و صحیح باشد.

با این وجود این رابطه نادرست است چرا که PKw=14 فقط برای آب خالص در دمای 25 درجه صحیح است نه برای هر دمایی یا محلول اسیدی یا بازی.

ما خصوصاً توجه ها را به نقش مهم OH- در محلول های بازی جلب می کنیم. ما باید عبارت POH را برای محلول های بازی استفاده کنیم و POHمتر را بر اساس آن کالیبره کنیم.

همچنین ممکن است بعضی این نظر را داشته باشند که عبارت PH و PH متر حدود یک قرن در همه جا استفاده شده است و چرا الان باید آن را تغییر دهیم؟

پاسخ ما این است که این تغییر برای دقیق تر شدن از نظر علمی و تفسیر مناسب نتایج است. کتاب های درسی شیمی تجزیه ای معمولاً تئوری های اسید-باز آرنیوس، برانستد و لوویس را پیشنهاد می دهد و بیشتر آنها مفاهیم برونستد و لوویس را ترجیح می دهند.

بعضی فقط آرنیوس را انکار می کنند اما ما آرنیوس را که بر نقش هیدروکسید و حضور آب در خصوصیات اسیدها و بازها تاکید کرد ترجیح می دهیم.


تعاریف اسیدها و بازها در کالیبراسیون PH متر چیست؟


برای اینکه بدانید اسیدها و بازها در کالیبراسیون ph چه تعریفی دارند با ما همراه باشید.

تئوری برونستد نقش OH- را نقض می کند و نظریه لوئیس بیش از حد برای معنادار بودن گسترده است. چون عملاً تمام واکنش های مواد شیمیایی با انتقال الکترون درگیر است. اخیراً IUPAC سوالی در مورد PH مطرح کرده است و نتیجه مشاجرات را منتشر کرده است.

وضعیت گیج کننده شده است و ما مایل هستیم به روش بهتر و منطقی تری مفاهیم PH و POH را به دانش آموزان خود آموزش دهیم تا آنها بتوانند درک خوبی از این مفاهیم داشته باشند.

دانش آموزان معمولا یادگرفته اند که برای دقت بیشتر به فعالیت توجه نشان دهند تا به غلظت. مفهوم فعالیت چیست؟ تفاوت Hα و [H] در چیست؟

در حقیقت آنها مشابه اند چون [H] تنها غلظت پروتون های آزاد را نشان می دهد و شامل لیگاندهای پروتون شده نمی شود.

ما ضرایب فعالیت بی فایده که به طور ناکافی ای اثر لیگاندهای کمپلکس ها با پروتون یا هیدروکسید را تصحیح می کنند و اغلب اطلاعات غلط می دهند را نیاز نداریم.

این اثر لیگاند حتی می تواند برای مفهوم قدرت یونی نیز استفاده شود. هر لیگاندی که با H یا OH- در واکنش باشد پس از رسیدن به غلظت مشخص موثر را کاهش خواهد داد.

چرا که کمپلکس لیگاند نمی تواند به سادگی با معرفی یک ضریب فعالیت جبران نشود. در موارد مشخص، تاثیر لیگاند در یک مخلوط پیچیده می تواند با کالیبراسیون استاندارد اضافه حذف شود.


نتیجه گیری


در این مقاله سعی نمودیم تا شما را با نحوه کالیبراسیون ph آشنا کنیم. ماهان تجهیز آزما ارائه دهنده انواع ph متر با گارانتی معتبر و قیمت منصفانه در خدمت شما عزیزان است.

خطاهای سمپلر

در این مقاله قصد داریم تا درباره خطاهای سمپلر صحبت نماییم. در واقع یک دستورالعمل جامع برای کنترل کیفی و نگهداری و کالیبراسیون سمپلرها ارائه خواهیم کرد. پس ما با تا انتهای مقاله همراه باشید.

در مفاله « سمپلر » به تفصیل درباره این ابزار پرکاربرد در آزمایشگاهها صحبت کردیم.

دستورالعمل تعيين چگونگی كاربری و نگهداری و ايمنی، كنترل كيفی و كاليبراسيون سمپلر

1- هدف : تعيين چگونگی كاربری، نگهداری و ايمنی، كنترل كيفی و كاليبراسيون سمپلر

2- دامنه كاربرد : تمامی بخش های آزمايشگاه

3- تعاريف و اصطلاحات: منظور از نگهداری، فعاليت های مربوط به تنظيم ، سرويس و حفظ شرايط كاری می باشد.

4- مسئوليت و اجرا: كاركنان فنی

5- مدارک مرتبط : روش اجرایی كنترل تجهيزات و لوازم ، روش اجرایی كاليبراسيون ، فرم نگهداری و تعمير تجهيزات، فرم كنترل ، روش اجرایی اقدام اصلاحی

6- شرح اقدامات :

كليات : نظارت و چگونگی اجرا توسط مدير فنی انجام و پیگيری موارد مشروحه زير نظر مسئول واحد صورت می پذيرد.

خرید سمپلر با قیمت مناسب و گارانتی معتبر را با ماهان تجهیز آزما تجربه کنید.

چگونگی كاربری به منظور کاهش خطاهای سمپلر :

در ابتدای هر روز كاری قبل از شروع به استفاده از سمپلر مورد نظر، شاسی آن را حداقل 20 بار بالا و پايين كنيد. آنگاه برای برداشتن حجم اين كار به روغن كاری اجزای وسيله كمک كرده، موجب افزايش عمر مفيد آن خواهد شد.

الف- سمپلر های > 10μl

به منظور حصول بيشترين دقت و صحت از سمپلر مورد استفاده، هر بار كه سر سمپلر را عوض می كنيد بايد عمل pre-wetting را انجام دهید. بدين معنا که 3-2 بار نمونه يا مايع مورد نظر را درون سر سمپلر پر و خالی كنيد.

انجام اين عمل براي تمامي سمپلر های بالاتر از 10μl الزامی است.

  1. سر سمپلر مناسبي را محكم به وسيله متصل نماييد.
  2. عمل -pre-wetting را انجام دهيد.
  3. شاسي سمپلر را تا مرحله -1 به سمت پايين فشار دهيد.
  4. در همين حال، و بدون رها كردن شاسي سمپلر را به صورت عمودي تا حدود -mm 3 داخل نمونه، مايع يا محلول مورد نظر فرو ببريد.
  5. در اين مرحله نبايد حبابي داخل سر سمپلر مشاهده شاسي را آرام رها كنيد تا مايع بداخل سر سمپلر وارد شود. -بيرون سر سمپلر را با گاز پاك كنيد. در غير اين صورت بايد مجددا عمل كشيدن مايع را تكرار كنيد. شود.
  6. جهت تخليه حجم موجود در سر سمپلر، ابتدا سر سمپلر را به ديواره داخلي لوله آزمايش مورد نظر بچسبانيد.
  7. شاسي را به آرامي تا مرحله ۱ به پايين فشار دهيد. 3-1 ثانيه صبر كرده، آنگاه شاسي را تا مرحله 2 فشار دهيد تا مايع كاملا خالي شود.
  8. در همين حال كه شاسي تا آخرين مرحله به پايين فشرده شده، سمپلر را طوري بيرون آوريد كه سر سمپلر هنگام بالا آمدن به ديواره لوله ماليده شود.
  9. شاسي را رها كنيد.
  10. سر سمپلر را دور بيندازيد و در صورت عدم نياز به استفاده مجدد از سمپلر ، آن را در پايه مناسب قرار دهيد.

توجه۱) هيچ گاه در حالتي كه داخل سر سمپلر مايعي كشيده شده، سمپلر را روي ميز كار نگذاريد!

توجه ۲) در صورت كار با محلولها يا مايعاتي كه ويسكوزيته بالايي دارند، در مراحل مكش و تخليه بيشتر تامل نماييد.

ب- سمپلر های 10μl يا كمتر

حجمي كه با اين گونه سمپلر ها برداشته می شود تنها در صورتی از دقت و صحت مورد نياز برخوردار است كه نمونه در داخل محلول ديگری شسته ( rinse ) شود. در مورد اين سمپلر ها نبايد عمل (pre-wetting ) اعمال شود.

  1. پس از اتصال سر سمپلر ، عمل آسپيراسيون نمونه را مانند روش فوق (مراحل 5-3) انجام دهيد.
  2. سر سمپلر حاوی نمونه را داخل محلولی كه قرار است نمونه بدان اضافه شود فرو ببريد.
  3. چندين بار سر سمپلر را درون محلول پر و خالی كنيد ( = شستشو ) در مواقع خالی كردن، شاسی را تا مرحله 2 به پايين فشار دهيد.
  4. در آخر عمل تخليه را با فشردن شاسی تا مرحله 2 در همين حال به آرامی سمپلر را بيرون آوريد انجام دهيد . طوريكه سر سمپلر هنگام بالا آمدن با سطح داخلی لوله تماس پيدا كند.
  5. شاسی را رها كنيد.
  6. سر سمپلر را دور بيندازيد و در صورت عدم نياز به استفاده مجدد از سمپلر ، آن را در پايه مناسب قرار دهيد.

توجه ۱) هر گونه اختلاف دمايی ما بين سر سمپلر و نمونه يا مايع مورد نظر می تواند موجب خطای حجمی گردد.

توجه ۲) در صورت كار با مايعات فرار نيز ممكن است خطای حجمی پيش آيد.

نکات درخصوص خطاهای سمپلر :

  1. اطمينان از اتصال محكم سر سمپلر
  2. عمود نگهداشتن سمپلر در زمان مكش
  3. تخليه محلول با تماس نوک سمپلر و جداره ظرف تحت زاويه -40-10 درجه
  4. رها كردن آرام دكمه در زمان برداشت و تخليه
  5. كشيدن سر سمپلر به لبه ظرف براي حذف قطرات اضافی
  6. ۱ الی ۳ ثانيه تامل پس از فشار تا توقف اول در زمان تخليه محلول (ضمن تماس با جداره)

نحوه نگهداری سمپلر :

نگهداری دوره ای : شامل شستشو و كنترل كيفی سمپلر می باشد، شستشو سالی دوبار و قبل از انجام مراحل كنترل كيفی انجام می شود و به شكل تميز كردن قسمت های داخلی است كه براساس روش موجود در راهنمای سمپلر انجام می گيرد.

برای تميز كردن قسمتهای داخلی بايد به راهنمای سمپلر مراجعه شود.

توجه: پيستون پس از شستشو بايد با مقدار كمی از روغن همراه سمپلر روغن كاری شود.

در صورت لزوم كليه قسمتهای خارجی را مي توان با محلول آب و صابون تميز كرد و پس از آبكشی در دماي اتاق خشک كرد.

براي ضدعفونی كردن سمپلر محلول 60 درصد ايزوپروپانول توصيه می شود.

 كنترل كيفی سمپلر :

بررسی دقت و صحت سالي 4 بار ( هر 3 ماه ) به روش رنگ سنجی ( سمپلرهای كمتر از 1 ميكروليتر ) و يا وزن سنجی ( سمپلر های بالاتر از   1ميكروليتر ) امكان پذير است.

برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید دستورالعمل كاليبراسيون و خطاهای سمپلر را دانلود نمایید.

منبع‌: آزمایشگاه نیلو

آنچه در استفاده از میکروپیپت نباید انجام شود: ( خطاهای سمپلر )

  1.  انداختن سمپلر : مراقب باشید سمپلر از دستتان به زمین نیفتد. ضربه خوردن به سمپلر باعث خارج شدن آن از کالیبره می شود. بنابراین بسیار با دقت کار کنید.
  2. نشانگر را قبل یا بعد از حجم مورد نظر قرار دادن: این کار ممکن است سبب شکستن کانتر شود.
  3. فشردن سر سمپلر با اعمار فشار به سمپلر: این کار نه تنها به سر سمپلر آسیب می رساند بلکه مهمتر از آن به شفت سمپلر نیز آسیب وارد می شود.
  4. مکش ماده به داخل سمپلر: این اتفاق ممکن است رخ دهد. که درصورت استفاده از مواد شیمیایی مضر و خورنده موجب ایجاد خطا در خواندن اطلاعات می شود.

UV-Visible spectroscopy

UV-Visible spectroscopy Absorption of light in the UV/Visible part of the spectrum (210 – 900 nm). • The transitions that result in the absorption of electromagnetic radiation in this region of the spectrum are transitions between electronic energy levels. • Generally, the most probable transition is from highest occupied molecular orbital (HOMO) to lowest occupied molecular orbital (LUMO). • Probes the various excited states of the system. • Light in the UV-VIS part of the spectrum is used to promote electrons from the ground state to various excited states. • The particular frequencies at which light is absorbed are effected by the structure and environment of the chromophore (light absorbing species). • Excited electrons can return to the ground state by vibrational transitions through smaller energy increments. • Absorbed energy appears ultimately as heat in solution. Interatomic distance Energy Excited electronic state Ground state Vibrational energy levels Introduction Effect of substituents on the absorption spectra • Bathochromic shift (red shift): a shift to lower energy or longer wavelength. • Hypsochromic shift (blue shift): a shift to higher energy or shorter wavelength. • Hyperchromic effect: An increase in intensity. • Hypochromic effect: A decrease in intensity. The effect of conjugation of alkene Ethylene Butadiene Hexatriene E n e r g y 175 nm 217 nm 258 nm Energies are quantized A Discreet set of energy levels Why are Cherries Red and Blueberries blue ? The Colour of Fruit This energy corresponds to Deep Red Colour If L=0.7 nm, =540 nm If L=0.6 nm, =397 nm Green Colour Blue Colour Estimating pigment length Assumptions: Wavelength of transition for Anthracene Particle in a Box Simple model of molecular energy levels. Anthracene L L 6 A   p electrons – consider “free” in box of length L. Ignore all coulomb interactions. Pigments and Quantum mechanics • Electrons have wave properties and they don’t jump off the pigments when they reach its ends. • These electrons resonances determine which frequencies of light and thus which colors, are absorbed & emitted from pigments High degree of conjugation!! Experimental Set Up • Various designs of spectrophotometers : Fixed and variable wavelength; Single, split and double beam • Cuvettes: Glass or plastic – visible Quartz – visible, UV Acrylic – visible, UV Light source Monochromator Cuvette with sample Detector I0 I Monochromator Monochromator Instrumentation Absorbance and the Beer – Lambert Law According to the Beer-Lambert Law, absorbance is proportional to concentration, and Absorbance versus concentration plot is a straight line. Deviation from Lambert’s Beer Law  p n    p Electronic levels and transitions       p p   n p   n     p Occupied levels Unoccupied levels σ→σ* Alkanes σ→π* Carbonyl compounds π →π* Alkenes, carbonyl compn, alkyne etc. n→σ* Oxygen, nitrogen, sulfur and halogen compounds n →π* Carbonyl compounds Typical absorptions of simple chromophores Class transition Wavelength max (nm) R-OH n→σ* 180 R-O-R n→σ* 180 R-NH2 n→σ* 190 R-SH n→σ* 210 R2C=CR2 π →π* 175 R-C≡C-R π →π* 170 Typical absorptions of simple chromophores Class transition Wavelength max (nm) R-CHO π →π* 190 n →π* 290 R2CO π →π* 180 n →π* 280 RCOOH n →π* 205 R-COOR’ n →π* 205

طیف سنجی مرئی و فرا بنفش

UV2150طیف‌سنجی جذبی مرئی و فرابنفش (UV-Vis Spec)
جذب (Absorbance) فرآیندی است که در آن یک ماده به طور گزینشی، انرژی فرکانس های خاصی از تابش الکترومغناطیسی را جذب نموده و در نتیجه پرتو تابشی اولیه را تضعیف می کند. طیف سنجی فرابنفش و مرئی، جذب تابش الکترومغناطیسی توسط ماده در ناحیه فرابنفش / مرئی است. مولکول های آلی، گونه های معدنی و کمپلکس های انتقال بار سه دسته مهم از جاذب ها در طیف سنجی فرابنفش و مرئی هستند. مهمترین انتقالات ترکیبات آلی مربوط به دو انتقال n به *π و π به *π است. الکترون های مسئول جذب در گونه های معدنی در اوربیتال های d و f قرار دارند و جذب انتقال بار در کمپلکس ها نیز محصول یک نوع فرآیند اکسایش/کاهش درونی است. ممکن است تمام انرژی یک فرکانس از تابش توسط ماده جذب نشود. عبور (transmittance) مقیاسی از کمیّت نور جذب نشده است. جذب نیز یک کمیّت بدون واحد است که با غلظت رابطه مستقیم دارد. قانون بیر-لامبرت (Beer-Lambert) رابطه ی بین جذب و غلظت را بیان می کند. یکی از عواملی که بر طیف های جذبی اثر می گذارد قطبیّت حلال است که بر حسب نوع انتقال می تواند باعث ایجاد انتقال در فرکانس نور قابل جذب (انتقال قرمز به سمت فرکانس های کمتر یا آبی به سمت فرکانس های بیشتر شود.
1- مقدمه ( انتقالات الکترونی و گونه های جاذب ):
در این بخش انواع گونه های مولکولی را بررسی می کنیم که تابش فرابنفش یا مرئی را جذب می کنند و بنابراین می توانند توسط طیف بینی جذبی تعیین مقدار شوند. سه نوع کلی از انتقالات الکترونی باعث جذب در طیف سنجی فزابنفش / مرئی هستند. این انتقالات در سه دسته از ترکیبات دیده می شود: دسته ی اول جذب توسط مولکول های آلی، دسته ی دوم جذب توسط گونه های معدنی و دسته ی سوم جذب توسط کمپلکس های انتقال بار.
دسته ی اول جذب های مربوط به انتقالات الکترونی الکترون های موجود در اوربیتال های n (اوربیتال غیر پیوندی)، σ (اوربیتال پیوندی) و π (اوربیتال پای) است. اینگونه انتقالات بیشتر در مولکول های آلی انجام می شوند (شکل 1). برای آشنایی بیشتر با ترکیبات آلی می توانید به مقاله “شیمی ترکیبات کربن” مراجعه نمایید. به طور کلی دو نوع الکترون مسئول جذب فرابنفش / مرئی در مولکول های آلی هستند. الکترون های پیوندی که مستقیماً در تشکیل پیوند شرکت دارند (مانند الکترون های σ) و بنابراین با بیش از یک اتم همراهند و الکترون های خارجی غیر پیوندی (الکترون های n) که تا حد زیادی حول اتم هایی مانند اکسیژن، هالوژن ها، گوگرد و نیتروژن (هترواتم‌ها) مستقرند. طول موج مشخصی که در آن یک مولکول آلی تابش را جذب می کند به این که چه مقدار الکترون های مختلف محکم پیوند شده اند بستگی دارد. الکترون های پیوندی در پیوند های یگانه مانند کربن-کربن یا کربن-هیدرژن به حدی محکم نگهداشته می شوند که برانگیختن آنها به انرژی هایی متناظر با طول موج هایی زیر 190nm که در ناحیه فرابنفش خلاً (Vacuum UV) قرار می گیرند، نیاز دارد. طیف های پیوند یگانه برای مقاصد تجزیه ای زیاد مورد مطالعه قرار نگرفته اند.

شکل 1- انتقالات الکترونی در مولکول ها

ترکیبات آلی حاوی پیوند های دوگانه یا سه گانه (Multiple Bonds) معمولاً پیک های جذبی مفیدی را نشان می دهند. زیرا الکترون ها در پیوندهای سیرنشده (Unsaturated) نسبتاً شل نگه داشته می شوند (معمولا الکترون های π) و بنابراین به سهولت برانگیخته می شوند. گروه های عاملی آلی سیر نشده ای که در ناحیه فرابنفش و مرئی جذب دارند را اصطلاحاً رنگساز (Chromophore) می گویند. ترکیبات آلی حاوی گوگرد (S)، برم (Br) و ید (I) نیز در ناحیه فرابنفش جذب می کنند، زیرا این عناصر دارای الکترون های غیرپیوندی هستند که در مقایسه با الکترون های پیوندی یک پیوند سیر شده راحت تر برانگیخته می شوند و بنابراین به آسانی توسط فوتون ها برانگیخته می گردند [1]. پس با توجه به مباحث فوق، انتقالات الکترونی ممکن با الکترون های موجود در اوربیتال های n، σ و π به این ترتیب اند (شکل 1)؛ انتقالات σ به*σ ، σ به *π ، π به *σ که احتیاج به انرژی زیادی دارند. به طور مثال جذب پیوند C-H متان (σ به *σ) در طول موج 125nm است. جذب های مربوط به این انتقالات در طیف های Uv-Viss معمولی دیده نمی شوند. جذب های مربوط به انتقالات n به *σ در مولکول های دارای اتمهایی با زوج الکترون های آزاد مشاهده می شود. این گونه جذب ها در نواحی nm 150-2500 قرار می گیرند. البته تعداد گروه های عاملی که این انتقال را دارند اندک است. اکثر انتقالات ترکیبات آلی بر اساس انتقال الکترون هایشان از اوربیتال های n و π به *π است. یعنی دو انتقال n به *π و π به *π . اینگونه انتقالات نیازمند وجود یک گره غیر اشباع در مولکول است و نسبت به انتقالات قبلی نیازمند انرژی کمتری هستند [2و3].
دسته ی دوم، جذب های مربوط به یون های کمپلکس و مولکول های معدنی است. طیف های این گونه ها مشابه با طیف های ترکیبات آلی است ولی یک پیک جذبی پهن است ایجاد می نماید. طیف های مربوط به لانتانید ها و اکتینید ها (Lanthanides، Actinides) یک استثنای مهم است. از آنجا که به ترتیب الکترون ها در ترازهای f4 و f5 مسئول جذب نور هستند، این الکترون ها توسط دیگر الکترون های اتم (که در اوربیتال هایی با اعداد کوانتومی اصلی بزرگتر هستند) پوشیده شده (Shielding Effect) و بنابراین از آثار خارجی حفظ می شوند. این امر باعث می شود که نوار های جذبی حاصله باریک شوند (پیک پهنی مشاهده نمی شود). دلیل آن است که الکترون های مسئول جذب تقریبا تحت تأثیر ماهیت گونه های پیوند شده (محیط شیمیایی) و الکترون های بیرونی قرار نمی گیرند. با چند استثناء، یونها و کمپلکس های 18 عنصر در اولین دو سری واسطه، در حداقل یکی از چند حالت اکسایش خود رنگی اند (در ناحیه مرئی فعالند). جذب تابش مرئی توسط این گونه ها شامل انتقالات الکترون ها بین اوربیتال های d پرشده و پرنشده ای است که بر اثر لیگاند های پیوند شده به یون های فلزی از نظر انرژی با هم تفاوت دارند. اختلاف بین اوربیتال های d (و بنابراین موقعییت پیک جذبی مربوطه) به حالت اکسایش عنصر، موقعیت آن در جدول تناوبی و نوع لیگاند پیوند شده به آن بستگی دارد.
در نهایت دسته ی سوم جذب متناظر با انتقال بار است. این گونه انتقالات بیشتر در کمپلکس های آلی و معدنی انجام می شوند و به آنها کمپلکس های انتقال بار (Charge Transfer Complexes-CTC) می گویند. این انتقالات دارای حساسیت بسیار بالایی هستند و ضرائب جذب مولی بسیاربالایی دارند (در ادامه در مورد ضریب جذب مولی صحبت خواهیم کرد). یک کمپلکس انتقال بار متشکل از یک گروه الکترون دهنده (Electron Donor) و یک الکترون پذیرنده (Electron Acceptor) است. هنگامی که کمپلکس تابش را جذب می کند، یک الکترون از دهنده به اوربیتالی منتقل می شود که عمدتاً مربوط به گیرنده است. بنابراین حالت برانگیخته درنتیجه یک نوع فرآیند اکسایش / کاهش درونی رخ می دهد. در حقیقت طیف های انتقال بار هنگامی حاصل می شود که جذب یک فوتون، یک الکترون را از لیگاند به فلز یا از فلز به لیگاند در کمپلکس های فلزات واسطه ارتقاء دهد. این رفتار با رفتار یک رنگساز آلی (Organic Chromophore) که در آن الکترون برانگیخته در اوربیتال مولکولی است (معمولا الکترون ها در اوربیتال های مولکولی n و *π)، تفاوت دارد. رنگ قرمز کمپلکس آهن (III) / تیوسیانات مثالی از جذب انتقال بار است. در این کمپلکس جذب یک فوتون به انتقال یک الکترون از یون تیوسیانات به اوربیتالی منجر می شود که عمدتاً مربوط به یون آهن (III) است و محصول عمدتاً شامل آهن (II) و رادیکال تیوسیانات است [1].

2 – معرفی چند اصطلاح در طیف بینی جذبی:
1-2- عبور (Transmittance):
شکل 2 باریکه ای از تابش را نشان می دهد که از درون لایه ای از محلول با ضخامت (b (cm و غلظتی معادل c با واحد M از گونه جاذب عبور کرده است.

شکل 2- کاهش توان باریکه ای از تابش توسط یک محلول جاذب

در اثر برهم کنش بین فوتون ها و ذرات جاذب، توان باریکه از P0 به P کاهش می یابد. طبق تعریف، عبور (Transmittance , T) کسری از تابش فرودی است که توسط محلول عبور داده می شود (معادله 11). عبور اغلب به صورت درصد گزارش می شود.

(1) T= P / P0

2-2 جذب
جذب (Absorbance, A) توسط معادله 2 تعریف می شود:
(2) (A= -Log10 (T) = Log10 (P0 / P

افزایش در تضعیف توان باریکه تابش عبور کرده از محلول به معنای افزایش جذب و کاهش عبور است. در صورتی که خروجی یک طیف نورسنج هم بر حسب عبور و هم بر حسب جذب درجه بندی شود، بر طبق معادله 2 مقیاس جذب باید لگاریتمی باشد. شکل 3 خروجی یک طیف نور سنج را نشان می دهد.مقیاس های خروجی روی برخی طیف نور سنج ها بر حسب درصدعبور خطی اند. به طوری که در شکل نشان داده شده است، در این صورت مقیاس های جذب باید لگاریتمی باشند [4].

شکل 3- قانون بیر-لامبرت (The Beer-Lambet Law)

رابطه بین جذب و غلظت توسط قانون بیر-لامبرت را بیان می شود. این قانون در حقیقت بیان می کند که یک رابطه تابعی خطی بین کمیّت اندازه گیری شده در یک روش جذبی (A) و کمیّت مورد بررسی (غلظت آنالیت c) وجود دارد (معادله 3).

(3) A = Log10 (P0 / P) = abc

در رابطه بالا a ثابت تناسب به نام ضریب جذب (Absorption or Extinction Coefficient) و b طول مسیر تابش از درون جاذب (محفظه حاوی نمونه، سل Cell) است (شکل 2). از آنجایی که جذب کمیّتی بدون واحد (Unit less) است، واحد ضریب جذب طوری است که واحدهای b و c را حذف می کند. چنانچه غلظت در معادله (3) بر حسب مولاریته (مول بر لیتر) و b بر حسب cm بیان شود،ثابت تناسب ضریب جذب مولی نام دارد و با نماد ε مشخص می گردد (معادله 4).

(4) A = εbc

که در این صورت واحد ε برابر است با L cm-1mol-1. به عبارت دیگر ε مقدار تابش جذب شده در واحد غلظت است. در حقیقت ε برای یک ماده مشخص ثابت است وبه ماهیت گونه، نوع حلال و طول موج پرتو عبوری بستگی دارد. بنابر این با کاهش غلظت، جذب کاهش یافته تا ضریب جذب مولی ثابت بماند. در نهایت این طور انتظار می رود که یک ترکیب با ε بالا (مثل کمپلکس های انتقال بار) به طور مؤثری تابش را جذب کند و بنابراین در غلظت های کم هم به دلیل جذب شدید، قابل شناسایی و تعیین مقدار باشد [1و 5].

در نهایت باید ذکر شود که قانون بیر-لامبرت تنها در توصیف رفتار جذب محلول های رقیق موفقیّت دارد و معمولاً در غلظت های بزرگتر از 0.01M فاصله های میانگین بین ذرات جاذب به حدی کاهش می یابد که هر ذره بر توزیع بار همسایه های خود اثر می گذارد. این بر هم کنش توانایی ذرات را برای جذب یک طول موج معین تابش تغییر می دهد. انحرافات از قانون بیر-لامبرت همچنین به این علت مشاهده می شود که ضریب جذب مولی به ضریب شکست محلول (Refractive Index) بستگی دارد. بنابراین اگر تغییرات غلظتی باعث تغییرات قابل توجهی در ضریب شکست محلول بشود، انحرافاتی از قانون بیر-لامبرت مشاهده می شود. به طور کلی این اثر در غلظت های کمتر از 0.01M کوچک و به ندرت قابل توجه است [1].

4- اثر حلال ها در طیف سنجی فرابنفش / مرئی :
همان طوری که مطرح شد طیف های فرابنفش / مرئی اکثراً در محلول های رقیق آنالیت ثبت می شوند. البته در مورد ترکیبات فرّار، طیف های مفید تر هنگامی به دست می آیند که نمونه به صورت گاز آزمایش شود. حلال، برای طیف بینی فرابنفش / مرئی باید در طول این ناحیه شفاف باشد (جذب نداشته باشد) و مقدار کافی آنالیت را برای تولید پیک های کاملاً مشخص در خود حل کند. علاوه براین، احتمال برهم کنش حلال با گونه جاذب هم باید مد نظر باشد [1] دیده شده که وقتی طیف جذبی یک گونه در حلال های مختلف با پلاریته های (قطبیت Polarity) مختلف ثبت شده است؛ موقعیّت، شدت و شکل طیف تحت تأثیراین تغییر قطبیت قرار گرفته است. عبارت Solvatochromism برای توصیف تغییرات طیف جذبی در اثر تغییر قطبیت محیط کار برده می شود. پدیده Solvatochromism ناشی از اثر تغییر در ساختار الکترونی و توزیع بار در حالت های پایه و برانگیخته با تغییر پلاریته محیط است. اگر دریک انتقال الکترونی یک حالت انرژی قطبی تر از حالت دیگر باشد باشد، افزایش پلاریته حلال باعث پایدارتر شدن این حالت انرژی می گردد. مثلاً در انتقال π به *π با افزایش قطبیت حلال، سطح انرژی*π پایدارتر از سطح انرژی π خواهد شد (شکل 4) و به همین علت، کاهش سطح انرژی *π بیشتر از π خواهد بود (*π سطح قطبی و π سطح غیرقطبی است). این امر باعث می شود که در این حالت فاصله بین ترازهای انرژی کمتر شده و انرژی کمتری برای انجام این انتقال الکترونی لازم باشد و در نتیجه پیک جذب به سمت طول موج های بلندتر (انرژی و فرکانس های کمتر) برود. به این حالت انتقال قرمز(Red Shift, Bathochromic Shift) و یا Positive Solvatochromism می گویند.

شکل 4- تغییرات در انتقال π به *π در اثر افزیش پلاریته حلال

حالت دیگر حالتی است که با افزایش قطبیت حلال، حالت پایه پایدارتر شود؛ مثل انتقال n به *π (شکل 5). در این حالت به علت کاهش سطح انرژی n نسبت به *π ، فاصله بین ترازهای انرژی بیشتر شده و انرژی بیشتری بری انجام این انتقال الکترونی لازم خواهد بود و در نتیجه پیک جذب به سمت طول موج های کوتاه تر (فرکانس های بلندتر) می رود. به این حالت انتقال آبی (Blue shift, Hypsochromic shift) و یا Negative solvatochromism می گویند [6 و7].

شکل 5- تغییرات در انتقال n به *π در اثر افزیش پلاریته حلال

دو اصطلاح دیگر هم در مورد تغییرات طیفی در این ناحیه به کار برده می شود: Hypochromic Shift و Hyperchromic Shift که به ترتیب مربوط به کاهش و افزایش در ε است [8]. مزدوج شدن (Conjugation C=C-C=C, C=C-C=O, Ph-C=C) معمولاً باعث ایجاد Hyperchromic Effect و همزمان باعث Bathochromic Shift می شود (شکل 6).

شکل 6- انتقال های Bathochromic, Hypsochromic, Hyperchromic, Hypochromic

5- طیف های تشدید پلاسمون سطحی (SPR) در نانوذرات فلزی:
همانگونه که در بالا ذکر شد، فرآیند جذب نور در خصوص مولکول های آلی معمولا به برانگیختگی الکترون های موجود در اوربیتال های مولکولی نسبت داده می شود. برخی از نانوذرات فلزی (به طور ویژه Au و Ag) رفتار جذبی مشابهی را نشان می دهند. به دلیل فقدان اوربیتال های مولکولی در ساختار نانوذرات فلزی، جذب نور در این مورد به پدیده تشدید پلاسمون سطحی (Surface Plasmon Resonance-SPR) مربوط است[9]. به طور ساده می توان گفت که دریایی از الکترون های غیرمستقر بر سطح یک نانوذره فلزی شناورند. در فلزاتی خاص (که مشخصا قابلیت SPR را نشان می دهند)، جذب نور منجر به تشدید نوسان این الکترون های سطحی می شود. رنگ محلول های کلوئیدی طلا و نقره با اندازه ذرات نانو به همین پدیده ربط داده می شود. در مقالات تخصصی SPR و همچنین مقالات مربوط به نانوذرات فلزی (به خصوص نانوذرات فلزات نجیب) بیشتر به مقوله SPR پرداخته می شود.

6 – بحث و نتیجه گیری:
در این مقاله در مورد انتقالات الکترونی، انواع مولکول های جاذب در ناحیه فرابنفش/مرئی، قانون بیر-لامبرت، انتقال آبی و قرمز و پدیده ی Solvatochromism صحبت شده است. همچنین رفتار SPR محلول های کلوئیدی برخی نانوذرات فلزی به صورت مختصر ارائه گردیده است.

منابـــــع :

1. ] اسگوگ، وست، هالر،” مبانی شیمی تجزیه، جلد دوم.” ترجمه: عبدالرضا سلاجقه، ابوالقاسم نجفی. چاپ دوم. تهران: مرکز نشر دانشگاهی، (1380).
• 2. http://teaching.shu.ac.uk/hwb/chemistry/tutorials/molspec/uvvisab1.htm
• 3. http://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/VirtTxtJml/Spectrpy/UV-Vis/spectrum.htm#uv2
• 4. Skoog, D. A. , Holler, F. J. , Crontch, S. R. “Principles of Instrumental Analysis”, 6th edition, Canada:David Harris, (2007).
• 5. http://teaching.shu.ac.uk/hwb/chemistry/tutorials/molspec/beers1.htm
• 6. Reichardt C. (Ed.), “Solvents and Solvent Effects in Organic Chemistry”, 3rd edition, Germany:Wiley-VCH, (2003).
• 7. Hemmateenejad, B., Yazdani, M., Sharghi, H., “Effects of solvent and substituent on the electronic absorption spectra of some substituted Schiff bases: A chemometrics study”, Spectrochimica Acta Part A, Vol. 91, pp. 198–205, (2012).
• 8. Ingle, J. D. , Crouch, S. “Spectrochemical Analysis”, USA:Prentice-Hall, Inc., (1988).
• 9. Jones M. R., Osberg, K. D., Macfarlane, R. J., Langille, M. R., Mirkin C. A., “Templated Techniques for the Synthesis and Assembly of Plasmonic Nanostructures”, Chemical Reviews, 111, 3736–3827, (2011).
edu@nano.ir

shop
Sidebar
0 سبد خرید