Czym jest spektometr i jakie jest jego zastosowanie ?

Spektrometr to urządzenie, które służy do badania substancji w różnym stanie skupienia za pomocą widma mas atomów i cząsteczek, z którego składa się dana substancja. Urządzenie to wykorzystywane jest w wielu dziedzinach wiedzy.

Wśród nich wymienić możemy między innymi fizykę, chemię, medycynę ale również technikę, biologię molekularną a także ochronę środowiska. Sprawdźmy jak wyglądają spektrometry i gdzie znajdują swoje zastosowanie.

Jak działa spektrometr?

Mówiąc najprościej zasada działania spektrometru opiera się na analizowaniu widma powstającego wskutek oddziaływań różnych rodzajów promieniowania na substancję. Istnieją różne rodzaje spektrometrów (zobacz modele w DanLab). Najpopularniejsze z nich, czyli spektrometry Ramana pomiaru promieniowania rozpraszania fotonów. Kolejny rodzaj spektrometrów to spektrometry masowe. Ich działanie opiera się na pomiar stosunku masy do ładunku elektrycznego danego jonu. Tego rodzaju spektrometry składają się z jonizatora, czyli urządzenia, które (jak sama nazwa wskazuje) do jonizowania cząsteczek przy użyciu różnorodnych technik. Kolejnym elementem tego typu spektrometrów jest analizator, w którym jony ulegają rozdziałowi na podstawie stosunku ich masy do ładunku oraz detektor, czyli urządzenie, którego rolą jest zliczanie jonów.

Istnieją również nowoczesne spektrometry, które wykorzystywane są szczególnie w przemyśle oraz badaniach geofizycznych. Mowa o spektrometrach gamma, których działanie opiera się na ilościowym badaniu widma energetycznego promieniowania gamma. Tak duża różnorodność urządzeń oraz fakt, że wykorzystują one różne rodzaje promieniowania lub energii elektrycznej sprawia, że ich zastosowanie jest naprawdę szerokie i wykorzystywane w wielu różnych branż.

Do czego służy spektrometr?

Spektrometr używany jest w wielu różnych sytuacjach, ponieważ jego działanie umożliwia przeprowadzenie badań substancji w każdym stanie skupienia. Wykorzystuje się go w laboratoriach naukowych gdzie pomaga między innymi w identyfikacji materiałów biologicznych i dioksyn. Pozwala na analizę metali, wykorzystywany jest również w badaniach farmaceutycznych. Pozwala bowiem na identyfikację związków chemicznych oraz ustalanie ich składu pierwiastkowego. Co więcej, pomocny jest również w diagnozowaniu wielu chorób i schorzeń takich jak miażdżyca, nowotwory, Alzheimer, Parkinson, osteoporoza.

Spektrometry w laboratoriach

Wśród wielu rodzajów spektrometrów o szerokim zastosowaniu na szczególną uwagę zasługują spektrometr wykorzystywane w laboratoriach diagnostycznych i chemicznych. W tym przypadku najczęściej wykorzystuje się spektrometr bliskiej podczerwieni, czyli tak zwane “FT-NIR”. Ten rodzaj spektrometrów analizuje obraz widma światła podczerwonego odbitego od próbki. Co ważne, w przypadku tego rodzaju urządzeń próbka nie musi być specjalnie przygotowywana. Analiza widma wykonywana jest bezpośrednio na badanej próbce przez zaawansowany system komputerowy. To niezwykle szybka identyfikacji i badania, która nie prowadzi do zniszczenia próbki.