Technischer Hinweis | ABSOR.B™
ABSORBANZ BEI SPEZIFISCHEN WELLENLÄNGEN VERSTEHEN: KOSTENGÜNSTIGE PRÄZISION IN DER SPEKTROPHOTOMETRIE
von Dimitria Camasão,
Anwendung Wissenschaftler, Rheolution Inc.
Was ist Extinktion? Eine Untersuchung ihrer Rolle in der Spektralphotometrie
Die Extinktion ist ein zentraler Begriff auf dem Gebiet der Spektralphotometrie, einer Technik zur Messung der von einer Substanz über einen großen Wellenlängenbereich absorbierten Lichtmenge. Es handelt sich um eine dimensionslose Größe, die sich aus dem Logarithmus des Verhältnisses von einfallendem Licht zu durchgelassenem Licht durch eine Probe ableitet. Das Absorptionsspektrum, das häufig grafisch dargestellt wird, zeigt die Wellenlängen, bei denen eine Substanz Licht am stärksten absorbiert (Abbildung 1). Diese Informationen sind in verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen wie Biologie, Chemie, Biochemie und Molekularbiologie nützlich, um bestimmte Verbindungen oder Moleküle in einer Probe zu identifizieren und zu quantifizieren.
Abbildung 1: Extinktionsspektrum der Methylenblau-Lösung.
MESSUNG DER ABSORPTION BEI EINER BESTIMMTEN WELLENLÄNGE MIT ABSOR.B™: PRÄZISION IN DER CHEMISCHEN UND BIOCHEMISCHEN ANALYSE
Das ABSOR.B™ gehört zur CASCAD.S™-Produktfamilie optischer Messgeräte von Rheolution. Dieses moderne Gerät misst die von einer Substanz bei bestimmten Wellenlängen absorbierte Lichtmenge mithilfe austauschbarer optischer Kartuschen, die monochromatisches Licht emittieren. Absorptionswerte bei einer bestimmten Wellenlänge finden in der chemischen und biochemischen Analyse breite Anwendung, um die Konzentration einer Substanz in Lösung zu quantifizieren oder Reaktionen im Zeitverlauf zu überwachen. Die verschiedenen Emissionskartuschen (wie Emitt.405, Emitt.520, Emitt.635, Emitt.850) ermöglichen es dem Anwender, die für die jeweilige Substanz geeignete Wellenlänge auszuwählen. Darüber hinaus können Messwerte kontinuierlich erfasst und in der Soft Matter Analytics™-App gespeichert werden, mit der mehrere ABSOR.B™ -Geräte gesteuert werden können.
ABSORPTION UND TRANSMISSION VON METHYLENBLAU BEI BESTIMMTEN WELLENLÄNGEN MIT ABSOR.B™
Methylenblau ist ein Salz, das in Kliniken als Arzneimittel und im Labor in den Bereichen Hämatologie, Immunhämatologie und klinische Mikrobiologie als Farbstoff zum Anfärben von Zellen und genetischem Material verwendet wird. Seine Absorptionsmaxima liegen bei 668 und 609 nm (Merck Index). Verschiedene Konzentrationen von Methylenblau in entionisiertem Wasser wurden im ABSOR.B™ unter Verwendung von 1-ml-Klarglasfläschchen und den Kartuschen Emitt.405, Emitt.520, Emitt.635 sowie Emitt.850 getestet.
Abbildung 2 zeigt die Durchschnittswerte ± Standardabweichung (drei verschiedene Proben pro getesteter Konzentration, n = 3). Wie anhand des Spektrums zu erwarten war (Pfeile in Abbildung 1), wurde das rote Licht (635 nm) stark absorbiert, gefolgt von einer geringen Absorption des grünen Lichts (520 nm). Violett-blaues Licht (405 nm) und Infrarotlicht (850 nm) wiesen über den untersuchten Konzentrationsbereich hinweg nahezu keine Absorption auf.
Die Beziehung zwischen Extinktion und Konzentration ist gemäß dem Beer-Lambert-Gesetz linear, vorausgesetzt, die Lösung ist nicht zu konzentriert und das einfallende Licht ist monochromatisch. Die mit rotem Licht ermittelte lineare Beziehung kann zur Bestimmung der Methylenblau-Konzentration in einer unbekannten Lösung herangezogen werden.
In Übereinstimmung mit den Absorptionsergebnissen nahm die Durchlässigkeit für rotes Licht (635 nm) mit steigender Konzentration von Methylenblau in der Lösung ab. Bei 10 mg/l wurden weniger als 10 % des Lichts durchgelassen. Die Durchlässigkeit nahm bei grünem (520 nm), violett-blauem (405 nm) und infrarotem (850 nm) Licht leicht ab (jeweils immer über 85 %).
Abbildung 2: Extinktion und Transmission von Methylenblau in Abhängigkeit von der Konzentration (in mg/l) unter Verwendung der optischen Kartuschen Emitt.405, Emitt.520, Emitt.635 und Emitt.850 im ABSOR.B™ (n = 3, Fehlerbalken enthalten, jedoch nicht sichtbar).
Diese Ergebnisse verdeutlichen zudem die hohe Wiederholbarkeit der Messungen (Fehlerbalken sind enthalten, jedoch nicht sichtbar), wobei die Standardabweichungen stets unter 5 % liegen. Insgesamt ist ABSOR.B™ ein modernes und kostengünstiges Gerät zur präzisen Bestimmung der Konzentration verschiedener gelöster Stoffe unter Verwendung der geeigneten Wellenlänge.
WICHTIGSTE ERKENNTNISSE
- Dank der Vielseitigkeit des ABSOR.B™ kann der Anwender mit ein und demselben Gerät die Extinktion und die Transmission verschiedener Lösungen messen, indem er mithilfe der Vielzahl der verfügbaren Kartuschen die geeignete Wellenlänge auswählt.
- Kalibrierungskurven von Standardproben können in der Tablet-App gespeichert werden, um die Konzentration der Lösung schnell zu bestimmen.
- Dank der Modularität des ABSOR.B™ kann der Anwender seine Testplattform entsprechend den sich ändernden Anforderungen um weitere Einheiten, verschiedene Kartuschen für die Lichtemission und den Lichtempfang sowie Probenhalter erweitern.
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