Zastosowanie spektrofotometrów w badaniach wody

Spektrofotometry mają szerokie możliwości zastosowania i są niezbędnym przyrządem w laboratoriach chemicznych, jak również biotechnologicznych, diagnostycznych czy przemysłowych. Przy pomocy tych urządzeń wykonać można badania produktów spożywczych, rolnych, biologicznych, sprawdzić jakość wody (przemysłowej, surowej, pitnej itp.) jak również obecność toksycznych związków, zawartość składników mineralnych i związków organicznych. Laboratoria wykorzystują  spektrofotometry do oznaczania składników w próbkach płynnych oraz stałych. Odpowiednie zastosowanie metodyki oraz przygotowanie próbki pozwala na  szybkie i dokładne sprawdzenie jakość badanych obiektów. Pomiar spektrofotometryczny pomaga w dokładnym określaniu stężenia substancji w wodzie. Nadaje się do badania zawartości różnych związków w ściekach. Właściwości wykorzystywane są także w akwarystyce, a także przez architektów krajobrazu przy zakładaniu oczek wodnych i stawów kąpielowych. Większość parametrów wody tj.: chlorki, twardość wody, żelazo ogólne, mangan, krzemionka może zostać oznaczona przy użyciu spektrofotometru.

Zasada działania

Spektrofotometr składa się z kilku elementów, które odpowiadają za jego działanie. Pomiędzy detektorem a źródłem emisji światła znajduje się monochromator, będący rodzajem wzorca oraz miejsca, w którym można umieścić analizowany materiał. Od niego zależy, jak przebiegnie badanie. Część spektrofotometrów pracuje na zasadzie równoległego porównywania wiązki światła, która przeszła przez analizowaną próbkę z tą, która była skierowana na materiał wzorcowy. Inne z kolei działają na zasadzie emisji wiązki światła, przechodzącej równocześnie zarówno przez wzorzec, jak i przez badaną próbkę.

Zasada działania tego typu urządzenia w teorii nie wydaje się skomplikowana. Wiązka światła przechodzi przez pryzmat lub siatkę dyfrakcyjną. Następnie odpowiednia długość fali bądź zakres fal wybierany jest przepuszczany przez szczelinę, dzięki czemu światło przechodzi przez próbkę i pada na detektor. Umożliwia to zarejestrowanie spektrometrycznego odcisku palca badanej próbki, zależnego od substancji zawartej w próbce.

Stężenie substancji jest jednym z czynników wpływających na ilość pochłanianego światła. Drugim jest długość drogi, jaką światło pokonuje przechodząc przez próbkę, co warunkowane jest szerokością kuwety pomiarowej. Ostatnim jest współczynnik ekstynkcji tej substancji – dodaje laborant z firmy ESC Global, produkującej środki chemiczne do kondycjonowania wody.

Spektrofotometry a badania wody – zastosowanie

Zakres wykorzystania spektrofotometrii jest niezwykle szeroki. Akredytowane laboratoria badań żywności dzięki temu urządzeniu wykonują badania między innymi na produktach spożywczych, rolnych lub materiałach biologicznych oraz paszach, sprawdzając obecność toksycznych związków. Możliwe jest także sprawdzenie zawartości składników mineralnych – cynku, miedzi, manganu, fosforu, sodu, magnezu, żelaza, potasu i sodu. Współcześnie wiele wód wciąż pozostaje zanieczyszczonych. Powodowane jest to różnymi czynnikami.

Pomiar spektrofotometryczny zanieczyszczenia i jakości wody jest tanim i szybkim sposobem na przeprowadzenie dogłębnej analizy. Dodatkowo ma on również wiele zastosowań w badaniach związanych z ochroną środowiska. Dzięki tego typu działaniom możliwe jest stwierdzenie, czy dany akwen jest zanieczyszczony, a następnie stworzenie i wdrożenie planu oczyszczenia go. Pomiar spektrofotometryczny pomaga w dokładnym określaniu stężenia substancji w wodzie. Nadaje się przede wszystkim do badania zawartości jej związków oraz oczyszczania ścieków. Te właściwości wykorzystywane są także w akwarystyce, a także przez architektów krajobrazu przy zakładaniu oczek wodnych i stawów kąpielowych.