خرید تجهیزات پیشرفته‌ ای، مانند دستگاه‌ های جذب اتمی، شبیه به تهیه یک ابزار ساده آزمایشگاهی نیست؛ بلکه یک سرمایه‌ گذاری استراتژیک و پرهزینه است که مستقیما بر دقت نتایج، اعتبار آزمایشگاه و البته بودجه شما تأثیر می‌ گذارد. برای خرید جذب اتمی باید به نکاتی مانند نوع تکنیک، دقت اندازه‌ گیری، کاربردها و برندهای مختلف توجه کرد.

در بازار متنوع تجهیزات آنالیتیکال، روبرو شدن با برندهای مختلف، تکنیک‌ های متفاوت (از شعله تا کوره گرافیتی) و نوسانات قیمت، می‌ تواند حتی باتجربه‌ ترین مدیران خرید را هم سردرگم کند.

اگر قصد دارید این غولِ تحلیلی را به مجموعه خود اضافه کنید، پیش از برداشتن تلفن برای استعلام قیمت، باید نقشه راه مشخصی داشته باشید. در این مطلب که توسط شرکت آراتجهیز فارمد، تهیه و تنظیم شده است، قرار است به دور از پیچیدگی‌ های خسته‌ کننده، مهمترین و کلیدی‌ ترین نکاتی را بررسی کنیم که شما را از یک خریدار مردد، به یک تصمیم‌ گیرنده هوشمند تبدیل می‌ کنند. پس با ما همراه باشید…

جهت خرید دستگاه جذب اتمی حتما به راهنمایی و مشخصات ذکر شده توجه فرمایید!

انواع تکنیک جذب اتمی

جذب اتمی روشی است برای اندازه‌ گیری غلظت عناصر مختلف، که در نمونه‌ ها به کار می‌ رود. سه تکنیک اصلی وجود دارد که هرکدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌ اند.

انواع تکنیک جذب اتمی، شامل موارد زیر می‌ باشد:

• تکنیک شعله (Flame Atomic Absorption Spectroscopy – FAAS)
• کوره گرافیتی (Graphite Furnace Atomic Absorption Spectroscopy – GFAAS)
• هیدرید (Hydride Generation Atomic Absorption Spectroscopy – HGAAS)
• تکنیک‌ های ویژه

در ادامه، هر کدام از این تکنیک‌ ها را به‌ طور کامل توضیح می‌ دهیم.

۱- تکنیک شعله (FAAS)

• نحوه‌ عملکرد:

این روش به این صورت است که نمونه ابتدا به حالت مایع درآمده و از طریق یک نازل به داخل شعله پاشیده می‌ شود. شعله عنصر موجود در نمونه را به حالت اتمی تبدیل می‌ کند و سپس نور با طول موج خاصی به این اتم‌ ها تابیده می‌ شود. میزان جذب نور توسط اتم‌ ها با غلظت عنصر رابطه مستقیم دارد.

• کاربرد:

این روش برای اندازه‌ گیری سریع و دقیق غلظت عناصری مانند سدیم، پتاسیم، منیزیم و کلسیم مناسب است.

• مزایا و معایب:

از مزایای این تکنیک می‌ توان به کم‌ هزینه‌ بودن، سریع‌ بودن و مناسب‌ بودن آن برای نمونه‌ های با غلظت بالا اشاره کرد. همچنین از معایب این روش، حساسیت کمتر نسبت به تکنیک‌ های دیگر و عدم توانایی برای اندازه‌ گیری مقادیر بسیار کم آن است.

روش تکنیک شعله

۲- تکنیک کوره گرافیتی (GFAAS)

• نحوه‌ عملکرد:

در این روش، نمونه به جای شعله، به یک کوره گرافیتی وارد می‌ گردد و به شدت گرم می‌ شود. این گرمای زیاد باعث تبخیر و اتمی‌ شدن نمونه می‌ گردد. این تکنیک حساسیت بیشتری نسبت به روش شعله‌ ای دارد.

• کاربرد:

تکنیک کوره برای آنالیز دقیقتر و اندازه‌ گیری عناصر در مقادیر بسیار کم مثل سرب، کادمیوم و آرسنیک استفاده می‌ شود.

• مزایا و معایب:

از مزایای این تکنیک می‌ توان به حساسیت بسیار بالا اشاره کرد که مناسب برای نمونه‌ های با غلظت‌ های کم می‌ باشد. همچنین معایب آن شامل کندتر بودن نسبت به روش شعله‌ ای و نیاز به تجهیزات پیچیده‌ تر و گرانتر است.

۳- تکنیک هیدرید (HGAAS)

• نحوه‌ عملکرد:

در این روش، نمونه به هیدرید تبدیل شده و سپس وارد شعله یا کوره می‌ شود. این فرآیند حساسیت آنالیز را برای عناصر خاص مانند آرسنیک، سلنیوم و جیوه افزایش می‌ دهد.

• کاربرد:

کاربرد این تکنیک بیشتر برای اندازه‌ گیری عناصر متالویید و عناصر خاص مثل آرسنیک و سلنیوم است.

• مزایا و معایب:

حساسیت بسیار بالا برای برخی از عناصر و توانایی اندازه‌ گیری در غلظت‌ های بسیار کم از مزایای این روش است. هرچند دو موضوع این روش را سخت می کند. اول این که محدود به تعداد کمی از عناصر است و دوم هم این که نیاز به تجهیزات اختصاصی دارد.

۴- تکنیک‌ های ویژه

• در سیستم‌ های اتمیزاسیون تخلیه تابان (Glow Discharge) بخار اتمی تولید شده و برای آشکارسازی جذبی به سلول وارد می‌ شود. در این روش نمونه‌ جامد در کاتد قرار می‌ گیرد و یون‌ های پرانرژی آرگون با برخورد به آن، اتم‌ ها را جدا می‌ کنند؛ این فرایند کندوپاش (Sputtering) نام دارد. نمونه‌ ها باید رسانا باشند یا با موادی مثل گرافیت یا مس مخلوط شوند و حد آشکارسازی آن در حد ppm است.

• در اتمایزرهای تولید هیدریدی برای اندازه‌ گیری عناصر سنگین مانند As، Sn، Se و Bi استفاده می‌ شود. نمونه پس از اسیدی و رقیق شدن با سدیم بوروهیدرید (NaBH₄) واکنش داده و هیدرید تولید می‌ کند که با گاز آرگون به محفظه اتمیزاسیون منتقل شده و در شعله یا کوره به اتم‌ های آزاد تبدیل می‌ شود.

• برای جیوه (Hg) که در شعله یا کوره به خوبی اتمیزه نمی‌ شود، از روش بخار سرد استفاده می‌ شود؛ در این روش نمونه اسیدی شده، کاهش می‌ یابد و سپس با گاز خنثی جاروب شده و جذب آن اندازه‌ گیری می‌ شود.

نکته مهم این است که سیستم‌ های اتمیزاسیون ممکن است با گذشت زمان دچار مشکل شوند؛ بنابراین دستگاه باید مرتب بررسی شود، زیرا اختلال در اتمیزاسیون باعث خطا در اندازه‌ گیری جذب خواهد شد.

نکات مهمی که قبل از خرید دستگاه جذب اتمی، باید به آن توجه داشته باشید!

۱. نیازهای خاص آزمایشگاهی

قبل از خرید، مطمئن شوید که دستگاه موردنظر به نیازهای خاص آزمایشگاه شما پاسخ می‌ دهد. اگر به دقت و حساسیت بالا نیاز دارید، دستگاه‌ های مجهز به کوره گرافیتی مثل PinAAcle 900Z یا Agilent 240FS مناسبتر هستند. اگر سرعت برای شما اولویت دارد، دستگاه‌ هایی مثل Agilent 280FS با تکنولوژی Fast Sequential می‌ توانند کارآمد باشند.

۲. هزینه‌ های جانبی

علاوه بر قیمت دستگاه، هزینه‌ های نگهداری و مصرف مواد نیز اهمیت دارد. دستگاه‌ های جذب اتمی نیاز به منابعی مثل گازها و لامپ‌ های هالوکاتد (لوازم جانبی دستگاه AA) دارند که باید به طور منظم تعویض شوند. این هزینه‌ ها بسته به مدل دستگاه و برند متفاوت است.

۳. پشتیبانی فنی و خدمات پس از فروش

یکی از نکات مهم در خرید دستگاه جذب اتمی، بررسی کیفیت پشتیبانی فنی و خدمات پس از فروش شرکت ارائه دهنده است. شرکت پرکین‌ المر و نمایندگی Agilent اجیلنت هر دو خدمات گسترده‌ ای در این خصوص ارائه می‌ دهند، اما بسته به محل جغرافیایی شما، سطح این خدمات ممکن است متفاوت باشد.

۴. نرم‌ افزار و رابط کاربری

نرم‌ افزارهای کنترلی و تحلیل داده‌ ها در هر دو برند بسیار مهم هستند. بررسی کنید که آیا نرم‌ افزار دستگاه با نیازهای تحلیل شما هماهنگ است یا خیر. مدل‌ه ای جدید هر دو برند معمولا نرم‌ افزارهای کاربرپسندی دارند، اما ممکن است برخی مدل‌ های قدیمی تر با تکنولوژی‌های جدید سازگار نباشند.

مشاوره و استعلام قیمت دستگاه

در نهایت، خرید دستگاه جذب اتمی زمانی به یک انتخاب هوشمندانه تبدیل می‌ شود که پیش از استعلام قیمت، نیاز واقعی آزمایشگاه به‌ درستی مشخص شده باشد. انتخاب میان تکنیک‌ های شعله، کوره گرافیتی، هیدرید یا دیگر روش‌ های ویژه، باید بر اساس نوع عناصر مورد اندازه‌ گیری، حد تشخیص مورد انتظار، تعداد نمونه‌ ها، سرعت آنالیز و بودجه انجام شود.

دستگاهی که برای یک آزمایشگاه کنترل کیفیت صنعتی کاملا مناسب است، ممکن است برای یک مرکز تحقیقاتی با نیاز به اندازه‌ گیری غلظت‌ های بسیار پایین، انتخاب ایده‌ آلی نباشد؛ بنابراین تمرکز صرف بر قیمت، بدون توجه به کاربرد و کارایی، می‌ تواند در آینده هزینه‌ های بیشتری ایجاد کند.

از طرف دیگر، بررسی هزینه‌ های جانبی، دسترسی به قطعات مصرفی، کیفیت خدمات پس از فروش، پشتیبانی فنی، نرم‌ افزار دستگاه و اعتبار برند، به اندازه مشخصات فنی اهمیت دارد. یک دستگاه جذب اتمی خوب فقط با دقت و حساسیت بالا تعریف نمی‌ شود، بلکه باید در طولانی‌ مدت پایدار، قابل اعتماد و متناسب با ظرفیت کاری آزمایشگاه باشد. بنابراین پیش از خرید، بهتر است با کارشناسان معتبر شرکت آراتجهیز فارمد مشورت کرده، چند مدل مختلف را مقایسه کنید و سپس با دیدی دقیق‌ تر برای استعلام قیمت و انتخاب نهایی اقدام نمایید؛ تصمیمی که می‌ تواند دقت نتایج، بهره‌ وری آزمایشگاه و بازگشت سرمایه شما را تضمین کند.

در حوزه آنالیز عناصر، انتخاب دستگاه مناسب فقط یک تصمیم فنی نیست، بلکه انتخابی استراتژیک است که می‌ تواند بر دقت نتایج، سرعت انجام آزمون‌ ها، هزینه‌ های عملیاتی و حتی بهره‌ وری کل مجموعه تأثیر مستقیم بگذارد. بسیاری از آزمایشگاه‌ ها، مراکز تحقیقاتی، صنایع معدنی، غذایی، دارویی و محیط‌ زیستی در زمان خرید تجهیزات آنالیز عناصر با این پرسش روبه‌ رو می‌ شوند که…

کدام فناوری برای نیاز آن‌ ها مناسبتر است: جذب اتمی (AAS)، ICP یا XRF؟

در ادامه با مقایسه‌ ای روشن و کاربردی میان دستگاه‌ های جذب اتمی، ICP و XRF، نقاط قوت و محدودیت‌ های هرروش را بررسی می‌ کنیم تا مسیر تصمیم‌ گیری برای خریداران ساده‌ تر و مطمئن‌ تر شود. اگر شما نیز درحال بررسی گزینه‌ های موجود برای تجهیز یا ارتقای بخش آنالیز عناصر هستید، در این راهنمای اختصاصی از سایت آراتجهیز فارمد، به شما عزیزان کمک می‌ کنیم تا با شناخت بهتر این فناوری‌ ها، انتخابی آگاهانه‌ تر، اقتصادی‌ تر و متناسب با نیاز واقعی خود داشته باشید.

راهنمای جامع انتخاب ۳ دستگاه‌ آنالیز عناصر: AAS، ICP یا XRF؟

هر یک از دستگاه‌ های جذب اتمی (AAS)، پلاسما جفت‌ شده القایی (ICP) و فلورسانس پرتو ایکس (XRF) به عنوان “استاندارد طلایی” در کاربردهای خاصی شناخته شده و بر پایه اصول تحلیلی متفاوتی عمل می‌ کنند و در نتیجه، از نظر دامنه عناصر قابل اندازه‌ گیری، حساسیت، دقت، سرعت، نوع نمونه، هزینه خرید و نگهداری تفاوت‌ های قابل توجهی دارند. در ادامه به توضیح هر کدام می‌پردازیم:

۱. دستگاه جذب اتمی AAS (Atomic Absorption Spectroscopy)

بهترین دستگاه برای: تحلیل تعداد محدودی از عناصر بادقت بسیار بالا و هزینه مقرون‌ به‌ صرفه

عملکرد دستگاه AAS

عملکرد دستگاه

نمونه معمولا به شکل مایع است و پس از مراحل تبخیر، عناصر هدف از طریق یک نبولایزر به شعله وارد شده و به اتم‌ های آزاد تبدیل می‌ شوند. اصل کار بر اساس جذب فوتون نور توسط اتم‌های آزاد درحالت پایه در فاز گازی است. یک منبع نوری (لامپ کاتد توخالی) با طول موج مشخص برای اتم‌ هایی که درحالت گازی هستند، ساطع می‌ کند.

با جذب انرژی نور، الکترون‌ های موجود در اتم‌ ها با جذب انرژی (فوتون نور) به حالت برانگیخته ارتقا می‌ یابند. در طیف سنجی جذب اتمی، طول موج نور جذب شده توسط نوع اتم (که عنصر آن چیست) و مقدار نور جذب شده به عنوان غلظت عنصر در نمونه توسط دستگاه ثبت‌ کننده و آشکارساز تعیین می‌ شود.

نقاط قوت:

• هزینه خرید و نگهداری بسیار پایینتر نسبت به سایر رقبا
• دقت بسیار بالا برای اندازه‌ گیری غلظت‌ های پایین (ppb تا ppm)
• کاربری آسان و یادگیری سریع

نقاط ضعف:

• تک‌ عنصری است؛ در هربار آنالیز فقط یک عنصر را اندازه‌گیری می‌کند.
• برای آنالیز همزمان چندین عنصر بسیار زمانبر است.

جهت خرید دستگاه جذب اتمی با مشاورین ما در تماس باشید.

۲. دستگاه ICP (شامل ICP-OES و ICP-MS)

بهترین دستگاه برای: آنالیز همزمان ده‌ ها عنصر در حجم نمونه بالا و سرعت زیاد

دستگاه ICP (شامل ICP-OES و ICP-MS)

عملکرد دستگاه

نمونه ابتدا به شکل محلول مایع یا آئروسل وارد پلاسما می‌ شود. دمای بالای پلاسما (حدود ۱۰ هزار درجه کلوین) باعث می‌ شود اتم‌ ها برانگیخته شده و امواج نوری (OES) یا یونی (MS) منتشر کنند. سپس این امواج توسط سیستم نوری یا طیف‌ سنجی ثبت شده و به داده‌ های کمی و کیفی درباره غلظت عناصر تبدیل می‌ گردند.

نقاط قوت:

• سرعت: می‌ تواند بیش از ۶۰ عنصر را در چند دقیقه به‌ صورت همزمان آنالیز کند
• دامنه دینامیکی گسترده: از غلظت‌ های بسیار پایین (ppq در MS) تا درصد بالا
• کاهش تداخل‌ های شیمیایی به دلیل دمای بالای پلاسما

نقاط ضعف:

• هزینه خرید اولیه بالا
• هزینه‌ های جاری (گاز-آرگون و تعمیرات) نسبت به AAS بیشتر است.

 خرید و فروش دستگاه ICP-OES در شرکت آراتجهیز فارمد پس از مشاوره با کارشناسان برای شما مشتریان گرامی محیا می‌ باشد.

۳. دستگاه XRF (X-ray Fluorescence)

بهترین دستگاه برای: آنالیز غیرتخریبی مواد جامد و پودری در صنایع معدنی و متالورژی

عملکرد دستگاه

اشعه ایکس با انرژی زیاد از یک لوله اشعه ایکس به نمونه (جامد یا مایع) تابیده می‌ شود. اگر انرژی تابش اشعه ایکس بیشتر از انرژی اتصال الکترون‌ های لایه‌ های K و L باشد اتم از این لایه‌ ها کنده می‌ شود. برای این که اتم بحالت پایدار قبلی برگردد، الکترون‌ ها از لایه انرژی بالاتر به حفره ایجاد شده منتقل می شوند. بر اثر انتقال الکترون از سطح انرژی بالا به سطح انرژی پایین انرژی ایکس با طول موج مشخص آزاد می شود. اندازه گیری انرژی این تابش اساس تجزیه و تحلیل در XRF است.

نقاط قوت:

• غیرتخریبی: نمونه پس از آنالیز سالم باقی می‌ ماند (بسیار مهم در کنترل کیفیت محصولات گران‌ قیمت)
• سرعت: آماده‌ سازی نمونه حداقل است (نیازی به انحلال شیمیایی نیست)
• مناسب برای آنالیز کیفی و کمی در نمونه‌ های جامد (مانند سنگ معدن، آلیاژها و سیمان)

نقاط ضعف:

• دقت کمتر در غلظت‌ های بسیار پایین (Trace Analysis) نسبت به ICP-MS
• به‌ طور کلی برای نمونه‌ های مایع چالش‌ برانگیزتر است (مگر با آماده‌ سازی خاص)

جدول مقایسه دستگاه‌ های جذب اتمی (AAS)، ICP و XRF

جهت انتخاب راحت‎تر، می‌ توانید از جدول زیر هم استفاده کنید!

چگونه تصمیم نهایی خود را بگیرید؟

قبل از نهایی کردن سفارش، به این سه سوال پاسخ دهید:

۱. چه نوع نمونه‌ ای دارید؟

• اگر نمونه‌ های شما عمدتا جامد، سنگ یا آلیاژ است و نمی‌ خواهید آن‌ ها را تخریب کنید »» دستگاه XRF بهترین گزینه است.
• اگر نمونه‌ های شما آب، فاضلاب یا محلول‌ های شیمیایی است »» دستگاه‌های AAS یا ICP مناسب‌ ترند.

۲. چه تعداد عنصر را در هر نمونه می‌ خواهید بررسی کنید؟

• اگر فقط ۳-۲ عنصر خاص را مدام چک می‌ کنید: هزینه اضافی برای ICP نکنید؛ دستگاه جذب اتمی AAS کاملا پاسخگوست.
• اگر باید پروفایل کامل عنصری (مثلا ۱۵ عنصر همزمان) را داشته باشید: دستگاه ICP تنها انتخاب منطقی است.

۳. بودجه و حجم کار شما چقدر است؟

• برای آزمایشگاه‌ های کوچک با بودجه محدود: دستگاه جذب اتمی AAS گزینه خوبی می‌ تواند باشد.
• برای آزمایشگاه‌ های صنعتی با حجم نمونه‌ گیری بسیار بالا: سرمایه‌ گذاری روی دستگاه ICP در بلندمدت صرفه اقتصادی دارد.

” جهت استعلام و خرید محصولات با مشاورین واحد فروش شرکت آراتجهیز فارمد ۸۸۴۰۱۷۰۰-۰۲۱ در ارتباط باشید. “

جمع بندی و راهنمای خرید

انتخاب بین دستگاه‌ های آنالیز عناصر، یکی از حیاتی‌ ترین تصمیمات برای هر مدیر آزمایشگاه یا مسئول خرید صنعتی است. در واقع انتخاب صحیح تنها با مقایسه ظاهری یا شهرت برندها ممکن نیست؛ بلکه باید نیاز واقعی آزمایشگاه، نوع کاربرد، حجم نمونه‌ ها و بودجه دردسترس به‌ صورت دقیق بررسی شود.

اگر هنوز در انتخاب بین برندها یا مدل‌ های خاص تردید دارید، پیشنهاد می‌ کنیم با کارشناسان فنی شرکت آراتجهیز فارمد تماس بگیرید تا با آنالیز دقیقترِ “ماتریس نمونه‌ های شما”، گزینه‌ ای را پیشنهاد دهیم که نه تنها نیاز امروز شما را برطرف کند، بلکه تا سال‌ ها بازدهی مطلوب داشته باشد.

تفاوت تکنولوژی‌ های مرئی، UV-Vis و مادون قرمز چیست؟

اگر مسئول خرید تجهیزات آزمایشگاهی باشید یا قصد راه‌ اندازی یک آزمایشگاه کنترل کیفیت را داشته باشید، احتمالا هنگام مواجهه با لیست قیمت انواع اسپکتروفتومتر دچار سرگیجه شده‌ اید.

در یک سمت، دستگاه‌ هایی با قیمت چند ده میلیون تومان می‌ بینید و در سمت دیگر، سیستم‌ هایی که قیمتشان به چند میلیارد تومان می‌ رسد. فروشندگان از اصطلاحاتی مانند “UV-Vis” ،”Single Beam” ،”FT-IR” و “آرایه‌ ای” استفاده می‌ کنند. اما تفاوت واقعی این دستگاه‌ ها در چیست؟ آیا یک دستگاه ارزان‌ قیمت ویزیبل (Visible) نمی‌ تواند کار یک دستگاه گران‌ قیمت مادون قرمز (IR) را انجام دهد؟

پاسخ کوتاه است: “خیر”

هر کدام از این دستگاه‌ ها به زبان متفاوتی با مولکول‌ ها صحبت می‌ کنند و اطلاعات کاملا متفاوتی را استخراج می‌ نمایند. انتخاب اشتباه در این مرحله، می‌ تواند به معنای هدر رفتن کامل بودجه یا ناتوانی در انجام آزمایش‌ های حیاتی باشد.

در این مقاله تخصصی از آراتجهیز، ما لایه‌ های بازاریابی را کنار می‌ زنیم و به عمق فنی و کاربردی تفاوت‌ های سه تکنولوژی اصلی اسپکتروفتومتری (مرئی، فرابنفش-مرئی و مادون قرمز) می‌ پردازیم.

اصل اول: نور به عنوان ابزار اندازه‌ گیری

برای درک تفاوت این دستگاه‌ ها، باید بدانیم که نور فقط چیزی نیست که با چشم می‌ بینیم. نور یک طیف انرژی الکترومغناطیسی است. مولکول‌ های مختلف، بسته به ساختار شیمیایی‌ شان، به بخش‌ های متفاوتی از این انرژی واکنش نشان می‌ دهند.

• نور مرئی و فرابنفش (UV-Vis) معمولا باعث جهش الکترون‌ ها به لایه‌ های بالاتر انرژی می‌ شود.
• نور مادون قرمز (IR) انرژی کمتری دارد و نمی‌ تواند الکترون‌ ها را جابجا کند، اما باعث لرزش و ارتعاش پیوندها می‌ شود.

همین تفاوت بنیادین در نحوه تعامل نور با ماده، تعیین می‌ کند که هر دستگاه برای چه کاری ساخته شده است.

۱. اسپکتروفتومتر ویزیبل (Visible): ساده، رنگی و اقتصادی

این دسته از دستگاه‌ ها، دروازه ورود به دنیای اسپکتروسکوپی هستند. همانطور که از نامشان پیداست، این دستگاه‌ها فقط در ناحیه نور مرئی (طول موج حدود ۳۲۰ تا ۱۱۰۰ نانومتر) کار می‌کنند.

• ساختار فنی

قلب تپنده این دستگاه‌ ها معمولا یک لامپ ساده تنگستن یا هالوژن است (شبیه لامپ‌ های خودرو). آشکارساز آن‌ ها نیز معمولا فتودیودهای سیلیکونی ساده است. از آنجایی که نیاز به عبور نور فرابنفش نیست، تمام قطعات اپتیکی و حتی کووت‌ های (ظرف نمونه) مورد استفاده می‌ توانند از جنس شیشه معمولی یا پلاستیک باشند که قیمت را به شدت کاهش می‌ دهد.

• کاربرد اصلی

قانون کلی این است: “اگر محلول شما رنگی است (یا با معرف رنگی می‌ شود)، احتمالا با این دستگاه قابل سنجش است.”

• • تصفیه آب و فاضلاب: اندازه‌ گیری کدورت، کلر، فسفات و نیترات (با استفاده از معرف‌ های رنگزا)
  • صنایع غذایی: سنجش رنگ نوشیدنی‌ ها، قندهای احیاکننده
  • آموزش: آزمایشگاه‌ های شیمی مدارس و دانشگاه‌ ها برای آموزش قانون بیر-لامبرت

• محدودیت بزرگ

شما با این دستگاه کور هستید نسبت به هر چیزی که رنگ ندارد! اکثر داروهای شیمیایی، DNA ،RNA و پروتئین‌ ها محلول‌ های شفاف و بی‌ رنگ هستند و این دستگاه قادر به دیدن و اندازه‌ گیری آن‌ ها نیست.

۲. اسپکتروفتومتر UV-Vis (فرابنفش-مرئی): استاندارد طلایی آزمایشگاه

این دستگاه، آچار فرانسه آزمایشگاه‌ های مدرن است! واژه UV مخفف UltraViolet (فرابنفش) است و به این معنی است که دستگاه علاوه بر ناحیه مرئی، ناحیه ۱۹۰ تا ۳۲۰ نانومتر را نیز پوشش می‌ دهد.

• تفاوت فنی با مدل Visible

برای تولید نور UV، لامپ تنگستن کافی نیست؛ بنابراین یک لامپ گران‌ قیمت دوم به نام لامپ دوتریوم (Deuterium) به دستگاه اضافه می‌ شود. همچنین، چون شیشه و پلاستیک نور UV را جذب می‌ کنند (مانند عینک آفتابی)، تمام عدسی‌ ها، آینه‌ ها و کووت‌ های مورد استفاده باید از جنس کوارتز خالص باشند. همین موضوع دلیل اصلی قیمت بالاتر این دستگاه‌ هاست.

• کاربرد اصلی

  • زیست‌ شناسی مولکولی: اسیدهای نوکلئیک (DNA/RNA) در طول موج ۲۶۰ نانومتر و پروتئین‌ ها در ۲۸۰ نانومتر جذب دارند. بدون دستگاه UV-Vis، کار در آزمایشگاه ژنتیک عملا غیرممکن است.
  • داروسازی: تقریبا تمام آنالیزهای کنترل کیفیت داروها (Assay و Dissolution) طبق فارماکوپه نیاز به خوانش در ناحیه UV دارند (مثلا ایبوپروفن، استامینوفن و آنتی‌ بیوتیک‌ ها)
  • شیمی آلی: بررسی ترکیبات دارای پیوندهای دوگانه و حلقه‌ های آروماتیک

• نکته خرید

اگر بودجه شما اجازه می‌ دهد، همیشه خرید یک دستگاه UV-Vis حتی برای کارهای ساده توصیه می‌ شود. چرا؟ چون یک دستگاه UV-Vis می‌ تواند کار دستگاه Visible را انجام دهد، اما برعکس آن ممکن نیست. این خرید دست شما را برای توسعه آزمایش‌ های آینده باز می‌ گذارد.

۳. اسپکتروفتومتر مادون قرمز (IR / FT-IR): کارآگاه شناسایی مواد

اگر دو دستگاه قبلی به ما می‌ گویند چقدر از یک ماده داریم (غلظت)، دستگاه IR به ما می‌گوید این ماده چیست (شناسایی ماهیت)

• ساختار فنی

در مدل‌ های مدرن که FT-IR (تبدیل فوریه) نامیده می‌ شوند، از تکنولوژی تداخل‌ سنجی لیزری استفاده می‌ شود. منبع نور معمولا یک میله سرامیکی داغ (Globar) است. برخلاف دو مدل قبل که نمونه معمولا مایع است، در FT-IR نمونه‌ ها اغلب جامد، پودر یا فیلم نازک هستند.

• اصل عملکرد (اثر انگشت مولکولی)

هر پیوند شیمیایی (مثلاً C-H، O-H، C=O) فرکانس لرزش خاص خود را دارد. طیف خروجی این دستگاه، قله‌ هایی را نشان می‌ دهد که دقیقا مشخص می‌ کند چه گروه‌ های عاملی در نمونه وجود دارد. ناحیه‌ ای از طیف به نام “Fingerprint Region” وجود دارد که برای هر مولکول منحصربه فرد است.

• کاربرد اصلی

  • مهندسی معکوس و شناسایی: تشخیص اینکه یک پودر سفید ناشناخته، کوکائین است یا آرد؟ پلیمر بدنه یک قطعه از جنس پلی‌اتیلن است یا پلی‌پروپیلن؟
  • کنترل ورودی مواد اولیه: اطمینان از اینکه بشکه ماده اولیه خریداری شده دقیقا همان چیزی است که ادعا شده
  • پزشکی قانونی: شناسایی الیاف، رنگ‌ ها و مواد منفجره در صحنه جرم
  • سنتز شیمیایی: اطمینان از اینکه واکنش شیمیایی کامل شده و ماده اولیه به محصول تبدیل شده است.

جدول راهنمای سریع انتخاب محصول

برای جمع‌ بندی، می‌ توانید از راهنمای زیر برای تصمیم‌ گیری نهایی استفاده کنید:

” جهت استعلام خرید دستگاه اسپکتروفتومتر با مشاورین واحد فروش شرکت آراتجهیز فارمد ۸۸۴۰۱۷۰۰-۰۲۱ در ارتباط باشید. “

جمع بندی نهایی

انتخاب دستگاه مناسب، مرز باریکی بین “صرفه‌ جویی هوشمندانه” و “خسارت عملیاتی” است. خرید یک دستگاه Visible ارزان برای آزمایشگاه داروسازی اشتباه است، همانطور که خرید یک FT-IR گران‌ قیمت برای سنجش کلر آب استخر، هدر دادن پول است!

ما در شرکت آراتجهیزفارمد با تکیه بر دانش فنی کارشناسان خود، آماده‌ ایم تا فرآیند انتخاب را برای شما مشتریان عزیز ساده کنیم. چه به دنبال یک دستگاه UV-Vis روتین باشید و چه نیازمند یک سیستم پیشرفته FT-IR با قابلیت ATR باشید، ما بهترین گزینه‌ های بازار جهانی را با تضمین اصالت و خدمات پس از فروش به شما ارائه خواهیم داد.

FT‑IR (Fourier Transform Infrared Spectrometer) دستگاهی است که با تابش نور مادون قرمز به نمونه و اندازه‌ گیری نحوه جذب آن، اطلاعات دقیقی درباره ترکیب شیمیایی و ساختار مولکولی مواد ارائه می‌ دهد.

در واقع FT‑IR به‌ جای «شناسایی عنصر خالص»، گروه‌ های عاملی، پیوندهای شیمیایی و ساختار مولکول‌ ها را شناسایی می‌ کند؛ چیزی که آن را به یکی از مهم‌ ترین ابزارهای تشخیص کیفی مواد در آزمایشگاه‌ ها تبدیل کرده است.

به زبان ساده‌ تر:

هر ماده یک «اثر انگشت مادون قرمز» دارد و FT‑IR این اثر انگشت را ثبت و شناسایی می‌ کند.

FT‑IR چه چیزی را شناسایی می‌ کند؛ عنصر یا ترکیب؟

نکته مهم این است که:

• FT‑IR برای شناسایی مستقیم عناصر فلزی (مثل Fe، Cu، Na) مناسب نیست!
• اما برای شناسایی ترکیبات شیمیایی، پلیمرها، مواد آلی، دارویی و معدنی بسیار قدرتمند است!

FT‑IR با بررسی ارتعاش پیوندهای زیر کار می‌ کند:

• C–H
• O–H
• N–H
• C=O
• C–O
• Si–O
• P–O

نحوه عملکرد FT‑IR

ابتدا نور مادون قرمز به نمونه تابیده می‌ شود. قسمتی از این نور توسط نمونه جذب می‌ شود. دستگاه بررسی می‌ کند چه طول‌ موج‌ هایی جذب شده‌ اند و از روی آن میفهمد نمونه از چه موادی تشکیل شده است.

در FT‑IR، نور مادون قرمز از یک اینترفرو‌متر مایکلسون عبور می‌ کند. پس از برهم‌ کنش با نمونه، سیگنال ثبت‌ شده توسط تبدیل فوریه (FFT) به طیف جذب تبدیل می‌ شود که شامل پیک‌ های مشخص مربوط به ارتعاش‌ های مولکولی است.

” جهت استعلام خرید دستگاه اسپکتروفتومتر با مشاورین واحد فروش شرکت آراتجهیز فارمد ۸۸۴۰۱۷۰۰-۰۲۱ در ارتباط باشید. “

مزایای اصلی FT‑IR نسبت به IRهای معمولی

• سرعت بسیار بالا در ثبت طیف
• دقت بالا در طول موج
• نسبت سیگنال به نویز عالی (S/N)
• امکان مقایسه با دیتابیس‌ های استاندارد (Library Search)
• مناسب برای کنترل کیفیت و تحقیقات پیشرفته

اکسسوری ATR چیست؟

ATR (Attenuated Total Reflectance) پرکاربردترین و محبوب‌ ترین اکسسوری FT‑IR است که امکان آنالیز سریع و مستقیم نمونه را فراهم می‌ کند.

با ATR دیگر نیازی به آماده‌ سازی پیچیده نمونه نیست. کافی است نمونه روی کریستال قرار بگیرد و طیف گرفته شود.

در ATR، پرتو مادون قرمز وارد یک کریستال با ضریب شکست بالا شده و در مرز کریستال–نمونه دچار بازتاب کلی تضعیف‌ شده می‌ شود. موج نفوذی (Evanescent Wave) با عمق چند میکرون وارد نمونه شده و اطلاعات سطحی آن را ثبت می‌ کند.

جنس کریستال ATR و کاربرد هرکدام

کاربرد ATR در تشخیص کیفی (Qualitative Analysis)

ATR یکی از بهترین ابزارهای تشخیص کیفی است:

• شناسایی سریع مواد ناشناخته
• تشخیص پلیمرها و پلاستیک‌ ها
• شناسایی مواد دارویی اصل یا تقلبی
• بررسی آلودگی‌ ها و ناخالصی‌ ها
• تطبیق نمونه با دیتابیس‌ های مرجع

تنها در چند ثانیه می‌ توان گفت: این ماده PVC است یا PE؟ دارو واقعی است یا خیر؟

کاربرد ATR در تشخیص کمی (Quantitative Analysis)

بر خلاف تصور رایج، ATR فقط برای کیفی نیست و در آنالیز کمی نیز کاربرد دارد.

روش‌ های کمی در ATR:

• استفاده از ارتفاع یا مساحت پیک مشخص
• رسم منحنی کالیبراسیون
• رعایت شرایط یکنواخت تماس نمونه با کریستال

مثال‌ های کمی:

• تعیین درصد پرکننده‌ ها در پلیمر
• اندازه‌ گیری غلظت افزودنی‌ ها
• بررسی میزان اکسیداسیون یا تخریب حرارتی

 نکته مهم:

دقت کمی ATR معمولا کمتر از روش انتقالی (Transmission) است، اما برای بسیاری از کاربردهای صنعتی کاملا قابل قبول و سریع‌ تر است.

مزایای استفاده از ATR در دستگاه FT‑IR

• بدون آماده‌ سازی پیچیده نمونه
• مناسب برای جامد، مایع و ژل
• بسیار سریع (کمتر از ۱ دقیقه)
• غیر مخرب (Non-Destructive)
• نیاز به حجم بسیار کم نمونه

محدودیت‌ های FT‑IR و ATR

• مناسب شناسایی عناصر فلزی نیست!
• برای آنالیز کمی بسیار دقیق، نیاز به کالیبراسیون دارد!
• عمق نفوذ محدود! (چند میکرون)
• اطلاعات مربوط به حجم کل نمونه را نمی‌ دهد! (سطحی است)

کاربردهای صنعتی و آزمایشگاهی FT‑IR + ATR

• صنایع دارویی (کنترل کیفیت مواد اولیه)
• پتروشیمی و پلیمر
• صنایع غذایی
• صنایع رنگ و رزین
• آزمایشگاه‌ های تحقیقاتی
• دانشگاه‌ ها
• مراکز استاندارد و QC
• پزشکی قانونی
• محیط‌ زیست

FT‑IR و ATR در برندهای معتبر جهانی

PerkinElmer | Bruker | Thermo Scientific | Agilent

دستگاه FT‑IR در همه برندهای معتبر اصل عملکرد یکسانی دارد، اما تفاوت اصلی آن‌ ها در کیفیت اپتیک، پایداری سیگنال، قدرت نرم‌ افزار، نوع کریستال ATR و تجربه کاربری است. به همین دلیل، انتخاب برند مناسب مستقیما روی دقت تشخیص، سرعت آنالیز و هزینه نگهداری تأثیر می‌ گذارد.

• PerkinElmer – تمرکز بر کنترل کیفیت و پایداری صنعتی

FT‑IR های نمایندگی PerkinElmer (مانند سری Spectrum) بیشتر برای آزمایشگاه‌ هایی طراحی شده‌ اند که کنترل کیفیت مداوم و قابل اعتماد برایشان مهم است.

از نظر شناسایی مواد، دستگاه‌ های این برند در تشخیص پلیمرها، مواد دارویی، رزین‌ ها، روغن‌ ها و مواد صنعتی بسیار شناخته‌ شده هستند. ترکیب دستگاه با ATR الماس (Diamond ATR) باعث می‌ شود نمونه‌ های سخت، پودر و جامد بدون آماده‌ سازی آنالیز شوند؛ چیزی که در محیط‌ های QC یک مزیت بسیار مهم است.

در تشخیص کیفی، تطبیق طیف با Library داخلی PerkinElmer بسیار پایدار و کم‌ خطاست و در تشخیص کمی، نرم‌ افزار امکان تعریف رگرسیون و کالیبراسیون چندنقطه‌ ای را می‌ دهد. این برند برای صنایعی که نیاز به تکرارپذیری بالا در اندازه‌ گیری روزانه دارند بسیار مناسب است.

مناسب برای:

داروسازی، صنایع پلیمر، نفت و روانکار، QC صنعتی

• Bruker – نهایت دقت و توان تحقیقاتی

اگر صحبت از دقت طیفی و کیفیت اپتیکی باشد، معمولا برند Bruker در بالاترین سطح قرار می‌ گیرد. FT‑IRهای این برند (مانند Tensor و Alpha) بخصوص در تحقیقات پیشرفته و دانشگاهی بسیار محبوب هستند.

اکسسوری ATR بروکر اغلب با کریستال‌ های مختلف (Diamond، Ge، ZnSe) عرضه می‌ شود و امکان تحلیل بسیار دقیق لایه‌ های سطحی را فراهم می‌ کند. این ویژگی برای مطالعه پلیمرهای چندلایه، پوشش‌ ها و فیلم‌ های نازک اهمیت زیادی دارد.

از نظر کمی‌سازی، Bruker در ترکیب FT‑IR با الگوریتم‌ های پیشرفته داده‌ کاوی و Chemometrics عملکرد فوق‌ العاده‌ ای دارد و در بسیاری از پروژه‌ های تحقیقاتی برای آنالیز کمی غیرمخرب استفاده می‌ شود.

مناسب برای:

دانشگاه‌ ها، مراکز تحقیقاتی، پروژه‌ های R&D پیشرفته

• Thermo Scientific – کاربرپسند و استانداردمحور

FT‑IRهای برند Thermo Scientific (مانند Nicolet iS series) به دلیل سادگی کاربری، رابط نرم‌ افزاری بسیار روان و سرعت بالا شهرت دارند. این برند بخصوص برای آزمایشگاه‌ هایی که کاربران با سطح دانش متفاوت دارند انتخابی ایده‌ آل است.

ATRهای ترمو معمولا با فشاردهنده خودکار عرضه می‌ شوند که یکنواختی تماس نمونه با کریستال را تضمین می‌ کند؛ موضوعی که هم در تشخیص کیفی دقیق‌ تر و هم در آنالیز کمی قابل اعتمادتر بسیار مهم است.

قابلیت اتصال مستقیم به کتابخانه‌ های دارویی USP و PhEur نیز باعث شده FT‑IRهای Thermo در صنایع دارویی یکی از انتخاب‌ های اصلی باشند.

مناسب برای:

داروسازی، آزمایشگاه‌ های آموزشی، QC چندکاربره

• Agilent – ترکیب دقت، دوام و آنالیز کمی واقعی

نمایندگی Agilent که بیشتر با دستگاه‌ های عنصری (ICP, AAS) شناخته می‌ شود، در FT‑IR نیز تمرکز ویژه‌ ای روی آنالیز کمی قابل اعتماد با ATR دارد. سری‌ های Cary و FTIRهای مدرن این برند، پایداری نوری بسیار خوبی دارند که برای کالیبراسیون‌ های طولانی‌ مدت اهمیت زیادی دارد.

ATRهای Agilent برای آنالیز مواد صنعتی، پلیمرها و مواد خورنده بسیار مناسب هستند و اغلب با طراحی مقاوم عرضه می‌ شوند.

در تشخیص کمی، نرم‌ افزار Agilent به کاربر اجازه می‌ دهد تغییرات کوچک در غلظت را با خطای کمتر دنبال کند، به همین دلیل در فرآیندهای صنعتی و پایش تولید بسیار کاربردی است.

مناسب برای:

کاربردهای صنعتی، آنالیز نیمه‌ کمی تا کمی، محیط‌ های سخت آزمایشگاهی

مقایسه کارکرد برندها در این حوزه

جمع‌ بندی نهایی

دستگاه FT‑IR همراه با اکسسوری ATR، یکی از سریع‌ ترین، دقیق‌ ترین و کاربرپسندترین ابزارهای شناسایی مواد در آزمایشگاه‌ هاست.

این سیستم امکان تشخیص کیفی سریع و آنالیز نیمه‌ کمی تا کمی مواد را بدون آماده‌ سازی پیچیده فراهم می‌ کند و برای طیف گسترده‌ ای از صنایع، انتخابی مقرون‌ به‌ صرفه و قابل اعتماد است.

آیا به دنبال راهی دقیق، سریع و قابل اعتماد برای شناسایی و اندازه‌گیری آفت‌کش‌ها و باقی‌مانده‌های سموم در محصولات کشاورزی و غذایی هستید؟ دستگاه طیف سنج جرمی Agilent 6230 LC-MS انتخابی بی‌نظیر برای آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت، تولیدکنندگان و صادر کنندگان محصولات کشاورزی و مواد غذایی می باشد که می‌خواهند ایمنی و استانداردهای محصولات خود را به سطحی جدید ارتقا دهند.

کسب اطلاعات بیشتر

کاتالوگ محصول

چرا Agilent 6230 LC-MS را انتخاب کنیم؟

• حساسیت بالا

با فناوری Time-of-Flight (TOF)وحالت MRM (Multiple Reaction Monitoring)، این دستگاه قادر به شناسایی باقی‌مانده‌های آفت‌کش‌ها در حد پیکوگرم بر کیلوگرم است، دقیقا مطابق با استانداردهای سخت‌گیرانه جهانی مانند Codex Alimentarius، EU MRL و EPA

• سرعت آنالیز بالا

مجهز به سیستم Jet Stream ESI که جریان نمونه را بهینه کرده و زمان آنالیز را کاهش می‌دهد، امکان پردازش صدها نمونه در روز را فراهم می‌کند.

• دقت و انتخاب‌ پذیری

فناوری TOF با رزولوشن بالا (تا 22,000)، شناسایی دقیق ترکیبات حتی در ماتریکس‌های پیچیده مانند عصاره‌های گیاهی یا مواد غذایی فرآوری‌شده را تضمین می‌کند.

• انعطاف‌ پذیری بالا

قابلیت آنالیز بیش از 500 آفت‌کش و آلاینده شیمیایی در یک نوبت با استفاده از کتابخانه‌های جامع طیفی و پایگاه داده‌های آفت‌کش

• نرم‌ افزار پیشرفته

نرم‌افزار Agilent MassHunter با رابط کاربری ساده، امکان کالیبراسیون خودکار، تحلیل داده‌ها و تولید گزارش‌های استاندارد را فراهم می‌کند.

طیف سنج جرمی Agilent 6230 LC-MS  کارآمد در شناسایی و آنالیز آفت‌کش‌ها و باقی‌مانده‌های سموم

• نوع طیف‌ سنج

Time-of-Flight (TOF) با رزولوشن بالا تا 22,000 FWHM در m/z 1522 ، ایده‌آل برای شناسایی دقیق ترکیبات در ماتریکس‌های پیچیده

• محدوده جرمی

50 تا 3200 m/z، مناسب برای آنالیز آفت‌کش‌ها، متابولیت‌ها و سایر آلاینده‌های شیمیایی

• حالت‌ های یونیزاسیون

  • الکترواسپری ESI: برای ترکیبات قطبی و نیمه‌قطبی مانند اکثر آفت‌کش‌ها
  • یونیزاسیون شیمیایی در فشار اتمسفری APCI: برای ترکیبات غیرقطبی یا کمتر قطبی
  • فناوری Agilent Jet Stream ESI برای افزایش حساسیت و پایداری یونیزاسیون

• حالت‌ های آنالیز

شامل Full Scan، SIM (Selected Ion Monitoring) و MRM (Multiple Reaction Monitoring) برای شناسایی و اندازه‌گیری هدفمند آفت‌کش‌ها با دقت بالا.

• نرم‌ افزار MassHunter

  • کالیبراسیون خودکار و ایجاد منحنی‌های استاندارد
  • مقایسه طیف‌ها با کتابخانه‌های جامع

• Specification

  • Type: TOF with up to 22,000 FWHM resolution.

  • Mass Range: 50–3200 m/z.

  • Sensitivity: Femtogram (fg) LOD for pesticides, S/N > 10:1.

  • Scan Speed: Up to 10 spectra/second.

  • Ionization: ESI and APCI with Jet Stream ESI for enhanced sensitivity.

  • Modes: Full Scan, SIM, MRM for targeted and untargeted analysis.

  • Mass Accuracy: <2 ppm.

  • Software: MassHunter with automated calibration, pesticide library matching, and LIMS integration.

  • Detector

    • Microchannel plate (MCP) detector with high gain for low-level signal detection.

    • Noise reduction algorithms for improved S/N in trace analysis.

  • Ion Source Specifications

    • Dual Orthogonal Nebulization: Enhances ionization efficiency and minimizes source contamination.

    • Source Temperature: Adjustable up to 350°C for optimal performance with volatile and semi-volatile compounds.

    • Nebulizer Pressure: 10–60 psig, with precise control for consistent ionization.

    • Flow Rate Compatibility: Supports LC flow rates from 0.01 to 2.0 mL/min.

تیتراتور کارل فیشر و تیتراتور پتانسیومتری دو نوع دستگاه تیتراسیون آزمایشگاهی هستند که هر کدام کاربردها و ویژگی های متمایزی دارند. در ادامه به تفاوت های اصلی این دو دستگاه می پردازیم:

۱. هدف و کاربرد اصلی

تیتراتور کارل فیشر:

• به طور اختصاصی برای اندازه گیری میزان آب و رطوبت در نمونه های مختلف طراحی شده است

• در صنایع غذایی (عسل، آرد، ماکارونی، پودر کاکائو)، نفت و گاز (نفت خام، بنزین)، دارویی (قرص ها، پمادها) و مصالح ساختمانی (سیمان، زئولیت) کاربرد دارد

• قادر به اندازه گیری مقادیر بسیار کم آب (از 0.001% تا 100%) است

تیتراتور پتانسیومتری:

• برای انواع تیتراسیون های عمومی شامل اسید/باز، ردوکس، کمپلکسومتری و رسوبی استفاده می شود

• در صنایع نفت (اندازه گیری TAN و TBN)، غذایی (اندازه گیری اسیدیته، سولفور دی اکسید) و آب و فاضلاب (سختی آب، کلرید) کاربرد دارد

• می تواند به عنوان pH متر، ORP متر و الکترود یون انتخابی نیز عمل کند

۲. اصول و روش کار

تیتراتور کارل فیشر:

• بر اساس واکنش شیمیایی بین ید و آب عمل می کند

• دو روش اصلی دارد:

  • حجم سنجی (ولومتری): برای نمونه های با محتوای آب بالاتر (0.01% به بالا)

  • کولومتری: برای نمونه های با محتوای آب بسیار کم (کمتر از 1%)

• در روش کولومتری، ید مورد نیاز به صورت الکتروشیمیایی تولید می شود

تیتراتور پتانسیومتری:

• تغییر پتانسیل الکتریکی بین الکترودها را اندازه گیری می کند

• نقطه پایان بر اساس تغییر پتانسیل به جای تغییر رنگ شناساگر تعیین می شود

• از الکترودهای مرجع مانند الکترود کالومل یا نقره/کلرید نقره استفاده می کند

۳. اجزا و ساختار دستگاه

تیتراتور کارل فیشر:

• دارای سلول تیتراسیون ویژه با حلال های خاص (معمولاً متانول)

• ممکن است مجهز به آون برای نمونه های کم محلول باشد

• در مدل های کولومتری دارای بورت الکترونیک برای تولید الکتروشیمیایی ید است

تیتراتور پتانسیومتری:

• دارای الکترودهای اندازه گیری متنوع بسته به نوع تیتراسیون

• معمولاً مجهز به سیستم بورت با دقت بالا (مثلاً 1 میکرولیتر)

• ممکن است دارای صفحه نمایش لمسی و قابلیت اتصال به کامپیوتر باشد

۴. دقت و محدوده اندازه گیری

تیتراتور کارل فیشر:

• دقت بسیار بالا در اندازه گیری مقادیر کم آب (تا 0.001%)

• محدوده اندازه گیری وسیع از ppm تا 100% رطوبت

تیتراتور پتانسیومتری:

• دقت بالا در اندازه گیری پتانسیل (تا 0.1 میلی ولت)

• محدوده اندازه گیری بسته به نوع تیتراسیون و الکترود مورد استفاده متفاوت است

۵. نمونه های قابل تحلیل

تیتراتور کارل فیشر:

• نمونه های مایع، جامد، گازی و حتی مواد خمیری

• نمونه هایی که مستقیماً در حلال حل نمی شوند ممکن است نیاز به آماده سازی ویژه داشته باشند

تیتراتور پتانسیومتری:

• عمدتاً برای نمونه های مایع مناسب است

• می تواند برای نمونه های با ماهیت اسیدی یا قلیایی قوی با استفاده از محلول های بافر استفاده شود 10

۶. مزایای کلیدی

تیتراتور کارل فیشر:

• روشی استاندارد و قابل اعتماد برای اندازه گیری آب

• سریع (چند دقیقه) و دقیق

• قابلیت اندازه گیری رطوبت در انواع مواد

تیتراتور پتانسیومتری:

• چندکاره و انعطاف پذیر برای انواع تیتراسیون

• حذف خطای انسانی در تشخیص نقطه پایان

• قابلیت ذخیره داده ها و روش ها برای استفاده های بعدی

جمع بندی

در انتخاب بین این دو دستگاه باید به نیازهای آزمایشگاهی خود توجه کنید. اگر هدف اصلی شما اندازه گیری دقیق محتوای آب در نمونه ها است، تیتراتور کارل فیشر انتخاب بهتری خواهد بود. اما اگر نیاز به انجام انواع مختلف تیتراسیون دارید، تیتراتور پتانسیومتری گزینه مناسب تری است. برخی از مدل های پیشرفته ممکن است قابلیت های هر دو دستگاه

زمانی که تعداد نمونه ها کم است و هدف اندازه گیری چند عنصر در غلظت‌ های بالاتر از ۱۰۰ ppb می باشد دستگاه‌ های شعله‌ ای جذب اتمی که به آن AAS گفته می‌ شود و انتشار اتمی پلاسما مایکروویو (MP-AES) گزینه‌ های ایده‌ آلی هستند.

MP-AES می‌ تواند ۷۰ عنصر را اندازه‌ گیری کند، در حالی که Flame AAS قادر به اندازه‌ گیری ۶۷ عنصر است. اگر هدف اندازه گیری و بررسی عنصرهای S ،Ce یا Th می باشد در این صورت دستگاه MP-AES بهترین انتخاب بین MP-AES و AAS است.

برخی از عناصر وجود دارند که نه Flame AAS و نه MP-AES قادر به اندازه‌ گیری آنها نیستند. اگر لیست عناصری که می‌خواهید اندازه‌ گیری کنید شامل Cl، I یا عناصر رادیواکتیو از جمله Tc یا Pm باشد، در این صورت ICP-OES بهترین انتخاب است، زیرا نه AAS و نه MP-AES قادر به اندازه‌ گیری این عناصر نیستند.

توجه داشته باشید که:

اگر نیاز به اندازه‌ گیری مقادیر پایین از این عناصر کمتر از 20 ppm برای Cl و غلظت کمتر از 200 ppm برای عنصر I دارید، یا اگر لیست عناصری که می‌ خواهید اندازه‌ گیری کنید شامل Br،Np رادیواکتیو، Pu، Am، Ra یا هر یک از عناصر نادری مانندAc ، Bk، Cf، Cm، Pa،Po باشد، در این صورت تنها  ICP-MS انتخاب صحیح است.

هزینه ها

هزینه بالای دستگاه ICP-MS باعث می‌ شود که در مواردی که تعداد نمونه‌ ها کم و غلظت عناصر در حد متوسط تا بالا است از AAS ،MP-AES یا ICP-OES برای اندازه‌ گیری عناصر استفاده شود.

دستگاه MP-AES  گزینه‌ای ایده‌آل است زمانی که:

• تعداد نمونه‌ های شما زیاد است. این دستگاه را می‌ توان با استفاده از اتوسمپلر بدون نیاز به نظارت، در طول شب برای تکمیل یک مجموعه بزرگ از نمونه‌ ها به کار گرفت.
• می‌ خواهید هزینه‌ های تأمین گاز و مصرفی‌ها را در مقایسه با Flame AAS کاهش دهید.
• نیاز به اندازه‌گیری S، Ce یا Th دارید.
• آزمایشگاه در یک پالایشگاه پتروشیمی یا مکانی مشابه قرار دارد که در آن استفاده از شعله باز مجاز نیست.
• استفاده از سیلندرهای گاز یا گازهای قابل اشتعال خطرات ایمنی غیرقابل قبولی به همراه دارد.

یک سیستم کروماتوگرافی مایع برای جداسازی مخلوطی از آنالیت ها و شناسایی ترکیبات مجزا از چهار جزء اصلی تشکیل شده است. هر جزء یا ماژول در یک سیستم LC دارای یک عملکرد خاص و به همان اندازه مهم است. فرآیندهای جداسازی و شناسایی برای توضیح این ماژول ها، مسیر جریان را از ورود نمونه به دستگاه در این مقاله از آراتجهیز دنبال می کنیم.

عملکرد کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا

• ماژول گاز زدا (Degasser)

بسیاری از دستگاه های گروماتوگرافی دارای یک واحد گاز زدایی برای حذف هوای داخل حلال ها یا فاز متحرک هستند. وجود حباب های هوا در فاز متحرک باعث اختلال در کارکرد صحیح پمپ خواهد بود در واقع استفاده از گاز زدا برای حلال ها به کاهش نوسانات پس زمینه یا Baseline آشکارساز کمک می کند.

• ماژول پمپ (Pump) قلب یک سیستم کروماتوگرافی مایع

قبل از تحویل فاز متحرک به سیستم، پمپ حلال ها را به نسبت ثابت مخلوط می کند. حال این اختلاط می تواند بصورت نسبت ثابت حلال ها باشد (ایزوکراتیک) یا به نسبت متفاوت (گرادیان)

محدوده فشار پمپ

پمپ های HPLC و UHPLC برای فرایند جداسازی، نمونه موردنظر را به همراه فاز متحرک از طریق ستون که شامل فاز ساکن است، منتقل می کند. جهت خرید دستگاه HPLC می توانید با مشاورین واحد فروش شرکت آراتجهیز فارمد در ارتباط باشید.

پمپ باید فاز متحرک را در فشارهای بالا بین 50 تا 1300 بار تحویل دهد تا بر مقاومت فاز ساکن در ستون غلبه کند. ستون های HPLC استاندارد معمولا حاوی ذرات 5 میکرومتری مبتنی بر سیلیس هستند.

پمپ هایی که قادر به تامین جریان در فشارهای تا 400 بار هستند معمولا برای استفاده با ستون های HPLC استاندارد بین 50 تا 300 میلی متر طول و با قطر داخلی 4.6 میلی متر کافی می باشد.

در مقابل در سیستم UHPLC مدرن ستون های بلند (مثلا 300 میلی متر) با ذرات ریز و کاملا متخلخل (کمتر از 2 میکرومترو قطرهای داخلی کوچک (کمتر از 2.1 میلی متر) به پمپ هایی نیاز دارند که بتوانند فشارهای 1000 بار یا بالاتر را تحمل کنند. نرخ جریان یا فلوی جریان Hplc بین 100 – 10 میلی لیتر در دقیقه است.

پمپ ها در کروماتوگرافی براساس نوع اختلاط حلال ها، تعداد حلال و توان فشار برگشتی به سه گروه تقسیم می شود.

• پمپ باینری- Binary
• پمپ کواتنرنری- Quaternary
• پمپ ایزوکراتیک- Isocratic

اختلاط حلال

علاوه بر تحویل فاز متحرک، پمپ باید حلال ها را با دقت بالا و نسبت مشخص شده مخلوط کند. پمپ باید یک نسبت دقیق و ثابت از حلال برای شستشوی ایزوکراتیک و همچنین گرادیان که در آن نسبت دو یا چند حلال در طول زمان تغییر می کند. توانایی مخلوط کردن حلال ها به طور دقیق و تامین فلوی جریان تکرارپذیر و بدون نوسان از ویزگی های اصلی یک پمپ خوب می باشد. زمان ماندگاری یکی از پارامترهای اساسی در کروماتوگرافی مایع و نشان دهنده مدت زمان ماندگاری جز جدا شده از ترکیب در فاز ساکن می باشد.

پمپ های باینری

پمپ های باینری شامل دو پمپ جداگانه می باشد و فشارهای بالاتری را میتوانند تحمل کنند و معمولاً قادرند فقط دو حلال را مخلوط کنند و مجهز به دو کانال حلال به سمت محفظه ی اختلاط حلال یا mixing chamber  می باشد.

مزیت اصلی پمپ های باینری این است که اختلاط حلال در زمان بسیار دقیق انجام میگیرد و مخلوط کردن نسبت های کوچک از یکی از حلال ها  از مزیت های بزرگ این پمپ ها می باشد. این پمپ ها اختلاط حلال بسیار دقیقی می دهد.

یکی دیگر از مزایای این نوع پمپ ها تحمل فشار برگشتی بالاتری نسبت به پمپ های کواترنری است و اختلاط حلال در پمپ باینری حجم تاخیر کمتری را دربر میگیرد.

پمپ های کواترنری

این پمپ ها از یک پمپ تشکیل شده اند و توانایی اختلاط چهار نوع حلال را دارد. در واقع به چهار کانال برای ورود حلال به محفظه اختلاط حلال ها یا mixing chamber مجهز است. حلال ها را با فشار کمتری مخلوط می کنند.

• ترموستات ستونی در کروماتوگرافی مایع HPLC – ماهیچه هایی برای تولید گرما

ترموستات ستونی یک جزئی اغلب دست کم گرفته شده در یک سیستم کروماتوگرافی مایع است. این ماژول بسیار مهم است اهمیت تضمین یک محیط پایدار برای ستون جداسازی و دستیابی به نتایج قابل تکرار برای زمانی که دمای محیط در آزمایشگاه در طول مدت تغییر می کند، محیط پایدار از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

دما بر Retention Factor و بر میزان رزولوشن کروماتوگرام نمونه تأثیر می گذارد. دما نیز به عنوان یکی از پارامترها در توسعه روش ها استفاده می شود. محفظه ستونی می تواند یک کوره یا آون ستونی ساده باشد که محیط اطراف ستون را تا دمای از پیش تعیین شده (معمولا تا 80 درجه سانتی گراد) گرم می کند. محفظه های ستون مدرن دارای مبدل های حرارتی حلال هستند که حلال را تا دمای از پیش تعیین شده نیز گرم می کنند.

برای توسعه روش، از ترموستات های ستونی مبتنی بر Peltier (خنک کننده های ترموالکتریک، یک قطعه الکترونیکی مبتنی بر نیمه هادی استفاده می کنند) استفاده می شود زیرا این دستگاه ها می توانند دما را با سرعت بیشتری تغییر دهند ترموستات های ستونی نه تنها می توانند حلال و محیط یک ستون را گرم کنند، بلکه ستون را خنک می کنند.

در سیستم های UHPLC از دماهای بالاتر برای کاهش ویسکوزیته حلال و کاهش فشار برگشتی استفاده می شود که ناشی از ذرات کوچک و نرخ جریان بالا ایجاد می شود. از این رو، محفظه های ستون مورد استفاده برای UHPLC اغلب می توانند تا 100 درجه سانتی گراد یا بالاتر گرم شوند.

اصول انتخاب ستون‌ های کروماتوگرافی مایع

ستون‌ های کروماتوگرافی مایع از استوانه‌ هایی از جنس فولاد ضد زنگ یا پلیمرها ساخته می‌ شوند یا به ندرت، شیشه، حاوی ذرات سیلیس پیوند خورده یا پلیمر و در ابعاد مختلفی متناسب با نیاز موجود هستند. آنها در ابعاد مختلف برای مطابقت با نیازهای مختلف کروماتوگراف ها و کاربردهای آن ها در دسترس هستند.

ژل سیلیکا معمولا به عنوان یک فاز ثابت در فاز نرمال، HPLC استفاده می‌ شود و پشتیبان چندین فاز ثابت با پیوند شیمیایی است. سطح سیلیس با گروه‌ های سیلانول به شدت قطبی پوشیده شده است که با مولکول‌ها در فاز متحرک غیرقطبی برهمکنش می‌کنند یا به عنوان محل واکنش برای مواد شیمیایی عمل می‌کنند.

پیوند دادن فاز نرمال HPLC با آنالیت هایی که در آب نامحلول هستند. در فاز معکوس سیستم های کروماتوگرافی، ذرات سیلیس از نظر شیمیایی اصلاح شده اند تا غیر قطبی یا آبگریز باشند و فاز متحرک یک مایع قطبی است و در سیستم های نرمال از ستون های قطبی با حلال های غیرقطبی استفاده می شوند.

ستون‌ های بیوکروماتوگرافی

ستون‌ هایی برای جداسازی ترکیبات بیولوژیکی مانند پروتئین‌ ها و پپتیدها، الیگونوکلئوتیدها و پلی نوکلئوتیدها و سایر مولکول‌ ها و ویروس ها است.

ستون های زیستی به گونه ای طراحی شده اند که اتصال غیرقابل برگشت یا غیر اختصاصی نمونه به ستون را تا حد زیادی به حداقل برسانند یا از بین ببرند و عملکرد بیولوژیکی (فعالیت آنزیمی) را حفظ کنند. اغلب، بیوستون ها به گونه ای ساخته می شوند که فلزات فعال با نمونه تماس نگیرند.

آنها ممکن است با پلیمرها (به عنوان مثال PEEK) سیلیس ذوب شده و فولاد ضد زنگ با روکش شیشه ای یا اجزای فلزی که برای رندر کردن ستون روکش شده اند ساخته شوند.

در جدول زیر کاربرد انواع ستون ها با نوع و اندازه ذرات فاز ساکن آورده شده است.

کار با گرادیانت چگونه است؟

هرچه نمونه شما پیچیده تر باشد، احتمال بیشتری وجود دارد که از روش گرادیان استفاده کنید.

جداسازی فاز گرادیانت برای ترکیباتی که از نظر قطبیت بسیار متفاوت هستند یا وزن مولکولی بالایی دارند، مانند پپتیدها و پروتئین ها کاربردی است.

در شکل زیر کروماتوگرام مخلوط علف کش هشت جزئی است که با دو روش گرادیانت و ایزوکراتیک مقایسه شده است. هنگامی که به صورت ایزوکراتیک جدا می شود، این مخلوط علف کش هشت جزئی به طور کامل در 70 دقیقه حل نمی شود و اجزای 1 و 2 باهم شسته می شوند. با کاهش درصد آلی برای جداسازی پیک‌ های 1 و 2 تنها منجربه زمان نگهداری غیرقابل قبول می‌ شود. هنگام استفاده از گرادیان 20 تا 60 درصد، هر هشت جزء به خوبی در کمتر از 30 دقیقه تفکیک می‌ شوند.

کاربا گرادیانت

کروماتوگرافی مایع با طیف سنجی جرمی پشت سرهم (LC-MS/MS) یک تکنیک تحلیلی بسیار قدرتمند است.

یک محلول نمونه حاوی آنالیت های مورد علاقه از طریق یک فاز ثابت (ستون LC) توسط یک فاز متحرک که با فشار بالا در جریان است پمپ می شود. برهمکنش شیمیایی بین اجزای نمونه، فاز ثابت و فاز متحرک بر نرخ‌های مهاجرت مختلف از طریق ستون LC تأثیر می‌گذارد که بر جداسازی تأثیر می‌گذارد. طیف گسترده ای از ترکیبات فاز ثابت و فاز متحرک امکان سفارشی کردن جداسازی را برای پاسخگویی به بسیاری از راه حل های پیچیده فراهم می کند.

کروماتوگرافی مایع با طیف‌ سنجی جرمی پشت سرهم (LC-MS/MS) در طی 15 سال گذشته رشد چشمگیری در آزمایشگاه‌ های بالینی داشته است.

موارد استفاده از این روش چیست؟

روش LC-MS/MS در روش‌ های ایمونواسی (immunoassays) در آزمایشگاه های بالینی که اندازه‌ گیری میزان آنتی ژن‌ ها به کمک پادتن‌ ها استفاده می‌ شود کمک شایانی داشته است.

دارو/سموم‌ شناسی و ژنتیک بیوشیمیایی/آزمایشگاه‌ های غربالگری نوزادان پیشتاز استفاده بالینی از LC-MS/MS بودند، اما توسط آزمایشگاه‌ های غدد درون ریز تحت کنترل قرار گرفتند. در آزمایشگاه‌ های مرجع ایالات متحده، اکثر استروئیدها و آمین‌ های بیوژنیک اکنون توسط LC-MS/MS مورد سنجش قرار می‌ گیرند و این فناوری شروع به نفوذ به آزمایشگاه‌ های کوچکتر کرده است.

در آزمایشگاه‌ هایی که با ماتریس‌ های چالش برانگیز سروکار دارند، تأسیس شده‌ اند، زیرا محدودیت‌ های تشخیص بسیار پایینی را با ویژگی و انتخاب‌ پذیری ارائه می‌ دهند. این عوامل تاثیر مثبتی بر کارایی و مقرون به صرفه بودن عملیات آزمایشگاهی دارد.

❓ آیا شغل شما آزمایش PFAS در ماتریس های نمونه بسیار پیچیده است؟ چگونه می توانید در غلظت های بسیار کم، بدون خطر تداخل، آلودگی را تشخیص دهید؟ یا شاید شما وظیفه شناسایی مایکوتوکسین ها در یک محصول غذایی را دارید؟ که با کوچکترین اشتباه ممکن است خطر مرگ را به همراه داشته باشد!

آزمایشگاه‌ هایی که آزمایش‌ های محیطی، غذا و نوشیدنی، پزشکی قانونی، داروسازی و تشخیص بالینی را انجام می‌دهند، هر روز با این نوع موقعیت‌ ها مواجه می‌ شوند و برای این چالش ها و موارد دیگر، آنها به کروماتوگرافی مایع طیف سنجی جرمی سه گانه یا LC-MS/MS روی می آورند.

اجزای دستگاه LC-MS/MS

دستگاه LC-MS/MS از دو آشکارساز یا دتکتور جرمی چهارقطبی به صورت سری استفاده می‌ کند تا حساسیت و گزینش پذیری بالاتری را برای آنالیت‌ های موردنظر فراهم کنند. در سیستم‌های LC-MS/MS، نمونه مورد نظر ابتدا با کروماتوگرافی مایع HPLC (خرید دستگاه HPLC) جدا می‌ شود و سپس آنالیت‌ های جدا شده به دتکتور طیف‌ سنج جرمی وارد می‌ شوند و در آنجا یونیزه شده و در نهایت شناسایی می‌ شوند. به دلیل مزایای فراوان، دستگاه LC-MS/MS به یک راه‌ حل ارزشمند در بسیاری از زمینه‌ های تحقیقاتی و صنعتی می باشد.

موارد استفاده دستگاه LC-MS/MS

• تجزیه و تحلیل نمونه های محیطی

برای تجزیه و تحلیل نمونه های محیطی، LC/MS/MS یک تکنیک بسیار معتبر جهت شناسایی و تعیین آلاینده‌ ها در نمونه‌ های خاک، آب و هوا تبدیل شده است. می توان از آن برای اندازه گیری طیف وسیعی از آلاینده های محیطی، آفت کش ها و مواد شیمیایی صنعتی استفاده کرد.

به عنوان مثال، LC/MS/MS را می توان برای تشخیص و تعیین پلی فلوروآلکیل (polyfluoroalkyl substances) استفاد کرد که نوعی ترکیبات شیمیایی هستند که بنابر آژانس حفاظت از محیط زیست امریکا در محصولات متفاوتی یافت می شوند، مانند بسته بندی مواد غذایی، شوینده های خانگی و ظروف نچسب و…

باتوجه به حد تشخیص پایین (low level of detection) مورد نیاز، LC-MS/MS حساسیت را برای تشخیص PFAS در غلظت های پایین فراهم می کند و می تواند به حداقل رساندن خطر تداخل کمک کند. نمونه مورد آنالیز برای تشخیص PFAS اغلب  دارای ماتریس های پیچیده و آلوده هستند که می توانند بر منبع یون دتکتور تأثیر بگذارند و نیاز به تمیز کردن را افزایش دهند.

• تجزیه و تحلیل غذا و نوشیدنی

برای آنالیزنمونه‌ های غذا و نوشیدنی، از LC-MS/MS برای شناسایی و تعیین مقدار ترکیبات مختلف، مانند اجزای طعم‌ دهنده یا آلاینده‌ ها استفاده می‌ شود. درمورد مایکوتوکسین ها می توان از LC-MS/MS برای شناسایی و تعیین مقدار آنها در نمونه های غذایی استفاده کرد. مایکوتوکسین ها محصولات جانبی قارچ ها هستند که در خوراک و محصولات کشاورزی یافت می شوند. LC-MS/MS روش قابل اعتماد برای نظارت بر طیف وسیعی از مایکوتوکسین‌ ها است.

• آنالیز نمونه های پزشکی قانونی

دستگاه LC-MS/MS همچنین در تجزیه و تحلیل نمونه های پزشکی قانونی برای شناسایی و تعیین مقدار مواد مخدر در نمونه‌ های بیولوژیکی مانند ادرار یا خون استفاده می‌ شوند. این دستگاه قادر به اندازه گیری و شناسایی مقدار بسیار کم طیف وسیعی از مواد مخدر از جمله مواد افیونی، کوکائین و آمفتامین ها است.

• آنالیز نمونه های دارویی

صنعت داروسازی از قابلیت های تحلیلی سیستم های LC-MS/MS برای کشف، توسعه و کنترل کیفیت دارو استفاده می کند. شناسایی و تعیین مقدار مولکول های کوچک، پپتیدها و پروتئین ها در ماتریس های بیولوژیکی پیچیده با سیستم های LC/MS/MS انجام می شود.

به عنوان مثال، LC-MS/MS را می توان برای اندازه گیری سطح دارو در نمونه های پلاسما یا ادرار و یا برای تجزیه و تحلیل ترکیب درمان های پروتئین استفاده کرد.

که از آن ها می توان برای تشخیص بیماری ها، نظارت بر پیشرفت بیماری و ارزیابی اثربخشی درمان ها استفاده کرد. به عنوان مثال، LC-MS/MS را می توان برای اندازه گیری سطوح مختلف متابولیت ها، هورمون ها یا داروها در نمونه های بیمار مورد استفاده قرار داد.

جهت استفاده از خدمات فنی و یا طرح سوال و مشاوره می توانید از طریق راه های ارتباطی (واتس اپ، ایمیل، تلفن) با شرکت آراتجهیز فارمد در ارتباط باشید. این اطمینان به شما داده خواهد شد که در کمترین زمان ممکن به تمامی سوالات و مشکلات شما رسیدگی خواهیم کرد.

ارتباط با واتس اپ واحد فنی ۰۹۹۶۴۱۷۷۹۲۹

تماس با واحد فنی ۰۲۱۸۸۷۶۲۹۴۹ – ۰۲۱۸۸۷۶۳۶۰۴ – ۰۲۱۸۸۴۰۱۷۰۰

طیف سنجی جرمی (MS) به عنوان کوچکترین مقیاس در جهان توصیف شده است، نه به دلیل اندازه آن نسبت به وزن یک مولکول بلکه یک تکنیک ریز تحلیلی که می تواند به طور انتخابی برای تشخیص و تعیین مقدار یک آنالیت مورد استفاده قرار گیرد.

دستگاه های  MS در واقع  طیف سنج های جرمی هستند و داده های آن  طیف جرمی نامیده می شوند که می توانند به روش های مختلف نمایش داده شوند که به راحتی اطلاعات مورد نظر را در مورد آنالیت استخراج می کند.

بطور کلی کاربرد MS تشکیل یون از یک نمونه، جدا کردن یون ها بر اساس نسبت m/z آن ها و سپس اندازه گیری فراوانی و تعداد یون ها است. در دستگاهای  MS مدرن که در تجزیه و تحلیل نمونه های محیطی استفاده می شود، مولکول های گازی در منبع یونی یونیزه می شوند تا یون  تشکیل دهند و یون ها فرگمنت ها یا یون مولکول را تشکیل می دهد سپس براساس نسبت مقادیر m/z یکی یکی از تحلیلگر جرم عبور می کنند تا به آشکارساز برسند.

طیف سنجی جرمی

زمانی که یون ها به آشکارساز می رسند، آن ها به یک سیگنال الکتریکی تبدیل و یک پاسخ دیجیتالی که می تواند توسط کامپیوتر ذخیره شود.

باتوجه به این‌ موضوع که  یون‌های تولید شده در یونیزاسیون بسیار واکنش‌پذیر هستند و عمر بسیار کمی دارند، تشکیل و کنترل آن‌ها باید در محیط خلا انجام بگیرد. پمپ خلاء، خلاء را در داخل MS را تا حدود 760 میلی لیتر جیوه حفظ می کند این خلا بسیار بالا در دستگاه کمک میکند که یون ها در مسیر خود به سمت تحلیلگر جرمی و دتکتور با هیچ ماده و مولکولی برخورد نکنند. یون ها با مقادیر متفاوت m/z جدا شده و برای بدست آوردن طیف جرمی شناسایی می شوند.

اجزای دستگاه طیف سنج جرمی

هر دستگاه طیف سنج جرمی از سه قسمت زیر تشکیل شده است:

• منبع یونیزاسیون
• تحلیلگرجرمی
• آشکارساز

طیف سنجی جرمی Mass Spectroscopy

روش های یونیزاسیون

منبع یون وسیله مکانیکی است که اجازه می دهد یونیزاسیون رخ دهد.

روش های یونیزاسیون به مکانیسم های متفاوتی دارد که برای یونی کردن ترکیبات در آنالیت به کار می رود. این مکانیسم ها شامل پروتونه کردن (Protonation)، پروتون زدایی (deprotonation)، کاتیونی کردن (cationization)، انتقال بار (charge transfer)، تخلیه الکترون (electron ejection) و گیراندازی الکترون (Electron capture) هستند.

پروتون دهی  protonation روشی برای یونیزاسیون است که به وسیله آن یک پروتون به یک مولکول اضافه می شود و به ازای هر پروتون اضافه شده، بار مثبت خالص 1+ تولید می کند. هزینه‌های مثبت بیشتر بیشتر می‌شوند باقی مانده های اساسی مولکول، مانند آمین ها، برای تشکیل کاتیون های پایدار. پپتیدها اغلب هستند از طریق پروتوناسیون یونیزه می شود. پرونیشن را می توان از طریق MALDI، ESI و APCI به دست آورد.

پروتون زدایی یک روش یونیزاسیون است که در آن بار منفی خالص 1- از طریق حذف یک پروتون از یک مولکول به دست می آید. این مکانیسم یونی شدن از طریق MALDI، ESI و APCI برای گونه های اسیدی از جمله فنل ها، اسیدهای کربوکسیلیک و اسیدهای سولفونیک بدست می آید.

کاتیونی شدن روشی برای یونیزاسیون است که با افزودن غیر کووالانسی یک یون با بار مثبت به یک مولکول خنثی، یک کمپلکس باردار تولید می کند. از طریق MALDI ،ESI و APCI به دست میآید. کربوهیدرات ها کاندیدای عالی برای این روش هستند

افزودن یک یون با بار مثبت به یک مولکول خنثی در حالی که پروتوناسیون ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد.

با همین تعریف، کاتیونیزه شدن به دلیل افزودن یک ترکیب اضافی کاتیونی غیر از a متمایز است پروتون (به عنوان مثال قلیایی، آمونیوم). علاوه بر این، مشخص شده است که برای مولکول های ناپایدار مفید است به پروتونه شدن اتصال کاتیون های غیر از پروتون به یک مولکول به طور طبیعی کمتر است کووالانسی، بنابراین، بار روی کاتیون موضعی باقی می ماند. این به حداقل می رساند جابجایی بار و تکه تکه شدن مولکول. کاتیونیزه شدن معمولاً انجام می شود از طریق MALDI، ESI و APCI به دست آمد. کربوهیدرات ها کاندیدای عالی برای این هستند مکانیسم یونیزاسیون، با Na + یک ترکیب اضافی کاتیونی مشترک

ورود نمونه (sample inlet)

مرحله ی اولیه در طیف سنج های جرمی است که  فشار اتمسفری اولیه نمونه، باید به فشار دستگاه طیف سنجی جرمی کاهش یابد. روش ورود نمونه به منبع یونش مورد نظربه نوع و پیچیدگی نمونه ها بستگی دارد. دو روش برای ورود نمونه به منبع یونش وجود دارد.

• روش ورود مستقیم

استفاده از پروب یک راه بسیار ساده برای ورود نمونه است. نمونه ابتدا روی یک پروب قرار می گیرد و سپس از طریق یک اینترلاک خلاء به ناحیه یونیزاسیون طیف سنج جرمی مستقیماً وارد می شود.

• روش تزریق

در این روش از یک ستون کپیلاری capillary column جهت ورود نمونه ها به صورت گاز یا محلول استفاده می شود. این روش تزریق،  برای مقادیر کم نمونه به طیف سنج جرمی، بدون کاهش خلاء دستگاه بسیار کارا و مفید است.

مرحله ی یونیزاسیون تبدیل مولکول های نمونه به یون در طیف سنجی جرمی مرحله بسیار کلیدی می باشد زیرا طیف سنجی جرمی شناسایی ترکیبات و تحلیل نتایج را براساس نسبت جرم به بار یون ها انجام می دهد. انتخاب یک روش مناسب برای این فرایند به اندازه مولکول ها، نوع نمونه و ویژگی های شیمیایی نمونه مورد نظر دارد.

روش های یونیزاسیون

• Electron ionization (ESL)

این روش یونیزاسیون برای یونیزه کردنه مولکول های بزرگ همانند مولکول های پروتئین و پتیدها بسیار مناسب است.

• Matrix-Assisted laser desorbtion (MALDI)

این روش با کمک لیزر نمونه را یونیزه میکند و عمدتا برای بیوملکول ها استفاده می شود.

• Electron Impact (EI)

این روش معمولا برای ترکیبات کوچک و فرار استفاده می گردد در این روش با برخورد الکترون ها به مولکول ها نمونه را یونیزه می کند. این روش در طیف سنجی جرمی بسیار مرسوم است.

• ChemicalIonizatio (CI)

در این روش از یک گاز همانند متان یا آمونیاک برای یونیزاسیون استفاده می شود . این روش یکی از روش های پرکاربرد در یونیزاسیون در طیف سنجی جرمی می باشد زیرا یون های مولکولی کاملتری تولید می کند و از شکستگی زیاد یون ها جلوگیری می کند.

مرحله یونیزاسیون تبدیل مولکول های نمونه به یون در طیف سنجی جرمی مرحله بسیار کلیدی می باشد زیرا طیف سنجی جرمی شناسایی ترکیبات و تحلیل نتایج را براساس نسبت جرم به بار یون ها انجام می دهد. انتخاب یک روش مناسب برای این فرایند به اندازه مولکول ها، نوع نمونه و ویژگی های شیمیایی نمونه مورد نظر دارد.

آنالایزرهای جرمی mass analyzer و ردیابی یون ها

پس از اینکه مولکول های آنالیت مورد نظر در اتاق یون ساز به یون ها در فاز گازی تبدیل شدند حال نوبت آن رسیده که این یون ها به سمت دتکتور هدایت شوند تا با برخورد با دتکتور سیگنالی متناسب با تعداد یون ها ایجاد کنند. برای هدایت یون ها از اتاق یون ساز به سمت دتکتور از اختلاف ولتاژ استفاده می شود در واقع دتکتور نسبت به اتاق یونیزاسیون دارای پتانسیل پایینتری است و همین امر موجب هدایت یون ها به سمت دتکتور خواهد شد. در مسیر بین اتاق یونیزاسیون و دتکتور قسمتی به نام آنالایزر وجود دارد که یون ها را بر اساس نسبت جرم به بارشان تفکیک می کند.

سه مدل از متداول ترین آنالایزرها عبارتند از:

• چهار قطبی یا Quadrupole
• زمان پرواز یا  Time- of- flight
• تله یونی یا Ion trap

• آنالایزر چهار قطبی یا Quadrupole

سیستم کوآدروپل همانند یک فیلتر جرمی عمل می کند و یون های ورودی را براساس نسبت جرم به بارشان تفکیک می کند. برای این کار از چهار میله فلزی که بصورت موازی در رئوس یک مربع قرار گرفته اند استفاده شده است و در میان این میله ها یک میدان الکترو مغناطیسی ایجاد می کنند که به اسم میدان کوآدرپل شناخته می شود برای ایجاد این میدان روی دو میله پتانسیل متبت و روی دو جفت میله ی دیگرپتانسیل منفی ایجاد میکنند این میدان موجب انحراف یون ها از مسیر خود به سمت دتکتور خواهد شد و میزان این انحراف مسیر وابسته به نسبت جرم به بار یون است. پتانسیل اعمال شده بروی میله ها از یک ولتاژ مستقیم DC و یک ولتاژ متناوب در محدوده ی امواج رادیویی RF  می باشد.

تا زمانیکه ولتاژ DC و RF تابت نگه داشته شود تنها یک یون با نسبت جرم به بار خاصی امکان عبور از کوادروپل را خواهد داشت پس با تغییر ولتاژ ها هر بار یک یون با نسب بار به جرم مشخصی را متناسب با ولتاژ عبور میدهد و همین امر باعت جداسازی و فیلتر یون ها خواهد شد.

آنالایزر کوآدروپل را به دو صورت استفاده می کنند:

• حالت پایش یک یون یا SIM (single ion monitoring)
• حالت روبیدن scan mode

درحالت SIM میتوان دو یا سه یون را انتخاب کرد و ولتاژهای DC و RF را تابت نگه داشت و در این حالت فقط یون های مورد نظر فیلتر خواهند شد و در حالت scan mode تمام یون ها را پایش می شوند به همین دلیل سیستم کوآدروپل زمان کمتری در اختیار دارد و قاعدتا دقت کاهش می یابد لذا این مود برای آنالیز کیفی و تشخیصی مناسب است.

• آنالیز جرمی تله یونی یا Ion trap

در سال 1956 دو دانشمند سیستمی را معرفی کردند که قادر به ایجاد میدا ن چهار قطبی بود سه الکترو با شکل غیرمعمول نعلبکی شکل  و یک الکترود به شکل حلقوی که بروی الکترود حلقوی ولتاژ RF اعمال می گرددو بروی الکترود های نعلبکی شکل پتانسیل صفر (به زمین متصل است) است. تفاوت میدان ایجاد شده در این آنالایزر با کوآدرپل در این است که در روش تله یونی نیروی میدان بر یون وارد شده در سه بعد است اما در کوآدروپل نیروی اعمال شده بر یون در دو بعد خواهد بود و همین امر باعث می شود یون ها در میدان تله یونی در هیچ یک از ابعاد بصورت آزادانه حرکتی نداشته باشند و به دام بیفتند.

دتکتور چیست و انواع آن

همانطور که گفته شد آنالایزر های جرمی همانند یک فیلتر جرمی یون ها را جداسازی و اجازه عبور می دهند اما باید سیستمی وجود داشته باشد که خروج یون ها از آنالایزر ها را ثبت کند بدین منظور از یک دتکتور استفاده خواهد شد که قابلیت دریافت یون ها را داشته باشد و در ازای تعداد یون ها جریان الکتریکی متناسبی را ایجاد کند.

سه نوع از دتکتورهای متداول:

• دتکتورهای Electron multiplier
• دتکتورهای dynolite photomultiplier
• دتکتورهای Microchannel plates

۱. دتکتورهای Electron multiplier

متداول ترین دتکتوری است که به همراه کوآدروپل و تله یونی استفاده می شوند. یون ها پس از خروج از آنالایزر جرمی توسط یک لنز الکتریکی از مسیر خود منحرف شده و بسمت دتکتور خواهند رفت. این دتکتور ها همانند بوق هایی است که از شاخ توخالی حیوانات درست می شوند که لایه داخلی آن با ماده ای پوشش داده شده است که در اثر برخورد با یون ها، الکترون آزاد می کند هرچقدر تعداد یون ها بیشتر باشد جریان الکتریکی بیشتری ایجاد خواهد شد.

۲. دتکتورهای Dynolite photomultiplier

این نوع از دتکتور ها داری صفحه ی فسفری می باشد که با برخورد یون ها ایجاد جریانی از فوتون ها را خواهد داشت و سپس فوتون ها به فتوکاندی که در ابتدای سیستم فتومولتی پلایر است برخورد کرده و تقویت می شود و جریانی تقویت شده از الکترون ها را ایجاد می کند. فتومولتی پلایرها در خلاء شیشه ای قرار دارند تا دیرتر آلوده شود.

۳. دتکتورهای Microchannel plates

حساسیت این دتکتور ها بسیار بالا است و سرعت بالایی در ایجاد سیگنال دارند صفحات حساس متعددی که در طراحی این دتکتور ها در نظر گرفته شده است سطح وسیعی را برای ردیابی یون ها فراهم می کند بطوری که به ازای برخورد یک یون 50 mv جریان الکتریکی ایجاد می شود.

جهت استفاده از خدمات فنی و یا طرح سوال و مشاوره می توانید از طریق راه های ارتباطی (واتس اپ، ایمیل، تلفن) با شرکت آراتجهیز فارمد در ارتباط باشید. این اطمینان به شما داده خواهد شد که در کمترین زمان ممکن به تمامی سوالات و مشکلات شما رسیدگی خواهیم کرد.

ارتباط با واتس اپ واحد فنی ۰۹۹۶۴۱۷۷۹۲۹

تماس با واحد فنی ۰۲۱۸۸۷۶۲۹۴۹ – ۰۲۱۸۸۷۶۳۶۰۴ – ۰۲۱۸۸۴۰۱۷۰۰