Uno spettrofotometro è un fotometro che rileva la composizione delle sostanze. Lo fa facendo passare la luce attraverso una sostanza e confrontando le caratteristiche della lunghezza d’onda prima e dopo. In genere, uno spettrofotometro a raggio singolo proietta un raggio di luce visibile, nel vicino ultravioletto (UV) o nel vicino infrarosso (IR) attraverso liquidi, solidi e gas, per analizzare l’assorbimento del raggio e le variazioni di intensità. Un dispositivo a doppio raggio confronta il raggio di prova con un secondo raggio di riferimento ed è spesso visto come un miglioramento più semplice e stabile della tecnologia. La varietà a raggio singolo, tuttavia, offre alcuni vantaggi; questi includono un design più semplice e compatto, una gamma dinamica più ampia e una maggiore versatilità.
Spesso simile a una stampante desktop, il dispositivo è impiegato in diversi settori e scienze. Nei tipici spettrofotometri, la luce emette da una sorgente come un filamento di tungsteno, un diodo emettitore di luce o un arco di xeno, a seconda delle caratteristiche spettrali richieste. Il raggio colpisce una grata, dove si riflette e si disperde in un’altra direzione. Questo passa attraverso un’apertura e poi la sostanza in questione.
Un rilevatore di luce elettronico cattura il raggio diffrato. L’energia luminosa viene convertita in energia elettrica e le fluttuazioni di tensione risultanti vengono analizzate su un computer. Il software per computer traduce quindi le caratteristiche della lunghezza d’onda spettrale. Con uno spettrofotometro a raggio singolo, le caratteristiche spettrali risultanti vengono confrontate con il raggio iniziale, rilevando variazioni e discrepanze. Ciò consente all’apparecchiatura di valutare la composizione della sostanza.
Di solito, uno spettrofotometro a raggio singolo è sufficiente per condurre analisi della gamma di luce UV-visibile. Le formule possono essere applicate ad assorbimenti selezionabili a lunghezza d’onda singola per aiutare a calcolare e dedurre le composizioni. Utilizzando una sorgente di luce fissa o continua, questi dispositivi possono fare affidamento su semplici emettitori e rilevatori di diodi allo stato solido per applicare i raggi in modo coerente per processi ripetibili.
Meno componenti significano che i dispositivi a raggio singolo sono meno costosi da acquistare o utilizzare. Sono meno complessi, quindi possono introdurre meno incongruenze operative. Il software aiuta nell’analisi e nel tracciare i grafici risultanti; l’apparecchiatura è in grado di calcolare rapidamente l’assorbenza e correggere i dati di base.
I dispositivi moderni possono determinare le sostanze da migliaia di spettri di riferimento archiviati in memoria. Le apparecchiature compatte possono essere trasportate più facilmente per l’uso sul campo e per applicazioni in loco, come il monitoraggio delle concentrazioni di CO2 nelle serre. Disponibili in una varietà di forme e dimensioni, le apparecchiature spettrofotometriche a raggio singolo richiedono meno precisione rispetto ai tipi a doppio raggio e non sono così sensibili ai difetti dei componenti e all’accumulo di polvere interna. Né passa attraverso lunghezze extra di ricombinazione di doppi raggi per il rilevamento.
Con un minor numero di parti mobili da usurare o disallineare, lo spettrofotometro a raggio singolo è progettato per una maggiore stabilità e affidabilità. Le innovazioni e le tecniche tecniche restringono il vantaggio dei modelli a doppia trave rispetto a questo tipo. Ulteriori sviluppi nell’elettronica e nelle tecnologie delle lampade introducono letture a raggio singolo più coerenti. Calibrazioni regolari e una corretta manutenzione delle apparecchiature possono garantire che il rilevamento di un singolo raggio dell’impronta digitale della curva spettrale di una sostanza possa essere ottenuto in modo affidabile.