A diferença entre espectrofotômetros de feixe único e feixe duplo

Os espectrofotômetros medem a intensidade da luz em função do comprimento de onda e são comumente usados ​​para medir a concentração de um composto em uma solução aquosa.Dependendo do tipo de espectrofotômetro, diferentes comprimentos de onda de luz podem ser analisados.

Embora a faixa de comprimento de onda e os limites de detecção sejam, sem dúvida, os fatores mais importantes a serem considerados ao selecionar um espectrofotômetro adequado, existem outros critérios importantes, como:

1. A densidade, forma ou tamanho do produto que você deseja medir

2. Faixa de trabalho analítica

3. Taxa de transferência de amostra

4. Qualidade dos dados

5. Opções de métodos personalizáveis ​​e/ou pré-configurados

6. Tempo de medição

Existem dois tipos principais de espectrofotômetros: feixe simples e feixe duplo.Como os seus nomes indicam, a principal diferença entre os dois instrumentos é o número de feixes de luz utilizados na análise.

Feixe Único

Em um espectrofotômetro de feixe único, todas as ondas de luz provenientes da fonte de luz passam através da amostra como um feixe.O instrumento é padronizado colocando uma referência no porta-amostra, e o valor resultante é subtraído das medições subsequentes da amostra para remover os efeitos do solvente e da célula.A sensibilidade de detecção do feixe de luz depois que ele passa pela amostra é alta, pois utiliza um feixe de luz não dividido - portanto, existe alta energia por toda parte.

Os espectrofotômetros UV-Vis de feixe único podem medir na faixa de comprimento de onda de 190 a 750 nm, embora alguns vão até 1100. A região UV, considerada qualquer comprimento de onda inferior a 340 nm, é útil para medir ácidos nucléicos, proteínas purificadas e outros. moléculas orgânicas, por exemplo.

Feixe Duplo

Por outro lado, a luz proveniente da fonte de um espectrofotômetro de feixe duplo se divide em dois feixes, com apenas um passando pela amostra e o outro passando apenas pela referência.Cada feixe monocromático, por sua vez, é dividido em dois feixes de igual intensidade por um dispositivo semi-espelhado.Um feixe, o feixe de amostra, passa através de uma cubeta contendo uma solução do composto em estudo em um solvente transparente.O outro feixe, o de referência, passa por uma cubeta idêntica contendo apenas o solvente.As intensidades desses feixes de luz são então medidas por detectores eletrônicos e comparadas.Os espectrofotômetros de feixe duplo normalmente oferecem uma faixa de medição de 190 a 1100 nm.

Embora não sejam considerados um tipo adicional de espectrofotômetro, os instrumentos de feixe dividido são semelhantes aos espectrofotômetros de feixe duplo.No entanto, em vez disso, eles contam com um divisor de feixe que alterna rapidamente o caminho da luz entre a referência e a amostra enquanto usa um detector.

Vantagens e desvantagens

Embora os espectrofotômetros de feixe duplo sejam a escolha mais popular nos laboratórios modernos de hoje, ainda existem algumas vantagens nos espectrofotômetros de feixe único.A relação custo-benefício dos espectrômetros de feixe único é o maior benefício, bem como uma área ocupada menor em comparação com outros espectrofotômetros.Os espectrofotômetros de feixe único também exibem alta sensibilidade de detecção devido ao alto rendimento de energia da não divisão do feixe fonte.

Por outro lado, se uma aplicação exigir estabilidade, um espectrofotômetro de feixe único pode não ser a melhor opção, pois o instrumento não compensa distúrbios como flutuações de circuitos eletrônicos, flutuações de tensão, instabilidade de componentes mecânicos ou desvios na energia da luz. fontes.Tais desvios causam flutuações anormais nos resultados.2

Enquanto isso, um instrumento de feixe duplo permite a compensação de flutuações de energia da fonte, melhorando significativamente a relação sinal-ruído e a extensão para diluir amostras de soluções e medições com gases.

Em geral, os espectrofotômetros de feixe duplo operam mais rapidamente e fornecem resultados mais reprodutíveis porque realizam uma correção automática para a perda de intensidade da luz à medida que o feixe passa pela amostra e solução de referência.Além disso, há pouco ou nenhum tempo de aquecimento da lâmpada, o que não só ajuda a melhorar o rendimento dos resultados, mas também conserva a vida útil da lâmpada.

Os espectrofotômetros de feixe duplo são significativamente mais caros do que as versões de feixe único, embora o custo da vida útil do instrumento possa ser reduzido quando a vida útil da lâmpada é levada em consideração.