Спектрофотометры
Спектрофотометр — лабораторный оптический прибор для измерения поглощения или пропускания света веществом в зависимости от длины волны. Метод спектрофотометрии основан на законе Бугера–Ламберта–Бера: оптическая плотность раствора пропорциональна концентрации поглощающего вещества и длине оптического пути. Это один из наиболее универсальных методов количественного анализа в аналитической химии, биохимии, экологии, пищевой промышленности, фармацевтике и медицине. Купить спектрофотометр лабораторный необходимо с учётом рабочего диапазона длин волн, разрешения и типа детектора — эти параметры определяют круг решаемых аналитических задач.
Таблицы сравнения спектрофотометров
Выбор линейки спектрофотометра
| Линейка | Настройка длины волны | Оптическая система | Сканирование / кинетика | Для кого |
|---|---|---|---|---|
| V3 / V3S / V4 / V4N базовая, ручная |
Ручная (тумблер) | Однолучевая | — | Рутинные фотометрические измерения на фиксированных длинах волн; бюджетное решение |
| V5 / V5S / V6 / V6S продвинутая V-серия |
Автоматическая | Однолучевая (V6/V6S — расщеплённый луч) | ✓ | Спектральное сканирование, кинетика, GLP/Фармакопея — средний бюджет |
| UV6S / UV7 / UV8 / UV9 топовая UV-серия |
Автоматическая | UV6S — однолучевая (расщеплённый луч); UV7/8/9 — двухлучевая | ✓ | Максимальная точность и стабильность, минимальный шум и рассеянный свет — фармацевтика, аккредитованные лаборатории |
V-серия базовая — ручная настройка длины волны
| Параметр | V3 | V3S | V4 | V4N |
|---|---|---|---|---|
| Спектральный диапазон | 340–1000 нм | 325–1000 нм | 360–1000 нм | 325–1000 нм |
| Ширина щели | 5 нм | 5 нм | 4 нм | 4 нм |
| Точность длины волны | ±2 нм | ±2 нм | ±2 нм | ±1 нм |
| Уровень рассеянного света | ≤0,5%T | ≤0,5%T | ≤0,15%T | ≤0,1%T |
| Дисплей | ЖК | ЖК | ЖК | Сенсорный |
| Интерфейс | RS232 | RS232 | RS232 | USB |
| Держатель кювет 100 мм | ✓ опция | ✓ опция | — | — |
| Оптическая система | Однолучевая | |||
| Фотометрический диапазон | 0–100%T / 0–1,9999A / 0–1999C | |||
| Фотометрическая точность | ±1%T | |||
| Кюветодержатель | Ручной 4-позиционный | |||
| Комплект поставки | 4 стеклянные кюветы, кабель питания | |||
V-серия продвинутая — автоматическая настройка, сканирование
| Параметр | V5 | V5S | V6 | V6S |
|---|---|---|---|---|
| Спектральный диапазон | 325–1000 нм | 325–1000 нм | 325–1100 нм | 325–1100 нм |
| Оптическая система | Однолучевая | Однолучевая | Расщеплённый луч | Расщеплённый луч |
| Ширина щели | 4 нм | 4 нм | 2 нм | 2 нм |
| Воспроизводимость длины волны | ≤0,5 нм | ≤0,5 нм | ≤0,2 нм | ≤0,2 нм |
| Уровень рассеянного света | ≤0,1%T | ≤0,1%T | ≤0,05%T | ≤0,05%T |
| Кюветодержатель | Ручной 4-позиционный | Ручной 4-позиционный | Автоматический 8-позиционный | Автоматический 8-позиционный |
| Скорость сканирования | — | ✓ 3 скорости | — | ✓ 3 скорости |
| Многоволновой режим, пики/впадины | — | — | ✓ | ✓ |
| Установка длины волны | Автоматическая | |||
| Сканирование спектра / кинетика | ✓ | |||
| GLP / Фармакопея / Audit Trail | ✓ | |||
| Дисплей | Сенсорный | |||
| Интерфейс | USB | |||
UV-серия — фармакопейный класс, максимальная точность
| Параметр | UV6S | UV7 | UV8 | UV9 |
|---|---|---|---|---|
| Оптическая система | Однолучевая, расщеплённый луч | Двухлучевая | Двухлучевая | Двухлучевая |
| Ширина щели | 2 нм | 2 нм | 2 нм | 0,5/1/2/4/5 нм (регулируемая) |
| Воспроизводимость длины волны | ≤0,2 нм | ≤0,2 нм | ≤0,1 нм | ≤0,1 нм |
| Уровень рассеянного света | ≤0,05% / ≤0,03%T | ≤0,03%T | ≤0,02%T | ≤0,02%T |
| Уровень шума (100%T) | ≤0,5%T | ≤0,15%T | ≤0,1%T | ≤0,1%T |
| Дрейф базовой линии | ±0,0009 Б/30мин | ±0,0009 Б/30мин | ±0,004 Б/час | ±0,004 Б/час |
| Кюветодержатель | 8-позиционный автоматический | 2-позиционный | 2-позиционный | 2-позиционный |
| Скорость сканирования | 3 скорости | — | 3 скорости | 3 скорости |
| Спектральный диапазон | 190–1100 нм (все модели) | |||
| Схема монохроматора | Черни-Тернера | |||
| Точность длины волны | ±1 нм | |||
| Дисплей | Сенсорный 8″ | |||
| GLP / Фармакопея / Audit Trail / пароль | ✓ | |||
| Госреестр СИ РФ | — | ✓ №93535-24 | ✓ №93535-24 | ✓ №93535-24 |
Принцип работы спектрофотометра
Источник излучения генерирует световой поток, который проходит через монохроматор — систему дифракционных решёток или призм, выделяющих узкий спектральный диапазон с заданной длиной волны. Монохроматический свет проходит через кювету с анализируемым раствором и попадает на детектор — фотодиод или фотоумножитель. Прибор фиксирует интенсивность прошедшего излучения и вычисляет оптическую плотность (абсорбцию) или коэффициент пропускания.
Спектральные диапазоны
Выбор диапазона — ключевой параметр при подборе прибора:
- Видимый диапазон (VIS, 320–1000 нм) — для цветных растворов, пигментов, пищевых красителей, определения металлов с цветными реагентами. Соответствует классу приборов КФК (колориметр фотоэлектрический концентрационный)
- УФ + видимый диапазон (UV-VIS, 190–1100 нм) — универсальный вариант для органических соединений, белков, нуклеиновых кислот, лекарственных веществ, экологического анализа. УФ спектрофотометр необходим для определения соединений, поглощающих в ультрафиолетовой области
Серия спектрофотометров V и UV: обзор модельного ряда
Линейка охватывает приборы от базовых моделей видимого диапазона до полнофункциональных УФ-вис спектрофотометров для исследовательских задач.
| Модель | Диапазон, нм | Разрешение | Тип задач |
|---|---|---|---|
| V3, V3S | 320–1000 | 4 нм | Рутинный анализ, учебные лаборатории |
| V4, V4N | 320–1000 | 2 нм | Промышленный контроль, пищевая отрасль |
| V5, V5S | 190–1100 | 2 нм | УФ-анализ, фармацевтика, экология |
| V6 | 190–1100 | 1 нм | Исследовательские задачи, многокомпонентный анализ |
| UV9 | 190–900 | 1 нм | Высокоточный УФ-вис анализ, сканирование спектров |
Модели с индексом «S» оснащены встроенным программным обеспечением с расширенным набором аналитических методик и возможностью сканирования спектра.
Области применения
Фармацевтика и медицина
Количественное определение действующих веществ в лекарственных формах, контроль подлинности субстанций, анализ по методикам Государственной фармакопеи РФ (ГФ XIV) и Европейской фармакопеи (Ph. Eur.). УФ спектрофотометр — обязательное оборудование аналитической лаборатории фармацевтического производства.
Экология и охрана окружающей среды
Определение нитратов, нитритов, фосфатов, нефтепродуктов, тяжёлых металлов и других загрязнителей в воде, почве и воздухе по стандартным методикам ПНД Ф. Оптический спектрофотометр аккредитованной экоаналитической лаборатории должен быть внесён в Государственный реестр средств измерений.
Пищевая промышленность
Контроль цветности, прозрачности, содержания красителей, сахаров, белков и консервантов в продуктах питания и напитках. Определение индекса рефракции и качественных показателей масел, соков, вин.
Биохимия и молекулярная биология
Измерение концентрации белков (метод Брэдфорда, Лоури, БСА), нуклеиновых кислот (поглощение при 260 нм), ферментативная кинетика. УФ-диапазон 190–300 нм — обязательное условие для этих задач.
Таблица отраслевого применения
| Отрасль / применение | Что измеряется и зачем | Стандарт / требование | Рекомендуемая модель |
|---|---|---|---|
| Фармацевтика — количественный и качественный анализ | Определение концентрации действующих веществ по УФ/видимому поглощению, спектральная идентификация субстанций; требуется соответствие ПО Фармакопее, Audit Trail, минимальный дрейф базовой линии | Ph.Eur. 2.2.25, USP <857>, ГФ РФ, GMP 21 CFR Part 11 | UV7 / UV8 / UV9 |
| Фармацевтика — серийный контроль качества | Массовый анализ большого числа образцов с автоматической сменой кювет; 8-позиционный автоматический кюветодержатель ускоряет рутинный контроль | Ph.Eur., USP, GMP | UV6S |
| Химическая промышленность и водоподготовка | Определение концентрации веществ в растворах (нитраты, фосфаты, металлы через реагентные методики); рутинные измерения на фиксированных длинах волн | ГОСТ Р 52407, ПНД Ф, внутренние методики | V3 / V3S / V4 / V4N |
| Биотехнологии — контроль культур и белков | Измерение оптической плотности культуральных сред (OD600), концентрации белка и нуклеиновых кислот; кинетические измерения роста культур во времени | Внутренние методики биотехнологических лабораторий | V5 / V5S / V6 / V6S |
| Пищевая промышленность — контроль качества сырья | Определение концентрации красителей, витаминов, консервантов в пищевых продуктах и напитках методом спектрофотометрии | ГОСТ Р 55480, ТР ТС 021/2011 |
V4 / V4N V5 |
| Экологический мониторинг | Анализ сточных и природных вод на содержание загрязняющих веществ реагентными фотометрическими методами; спектральное сканирование для идентификации неизвестных загрязнителей | ПНД Ф, ISO 7027, ГОСТ Р 57164 | V5S / V6 |
| Научно-исследовательские и аккредитованные лаборатории | Полный спектральный анализ с определением пиков и впадин в многоволновом режиме; максимальная точность для методической и исследовательской работы | ISO/IEC 17025, GLP OECD |
UV8 / UV9 V6 / V6S |
| Учебные заведения и базовые лаборатории | Обучение основам спектрофотометрии; простые измерения на фиксированных длинах волн; доступная цена входа | Внутренние методики учебных заведений | V3 / V3S |
Вопросы и ответы
Чем спектрофотометр отличается от фотоколориметра КФК?
Фотоколориметр КФК работает только в видимом диапазоне и использует светофильтры для выделения спектральных полос — полоса пропускания составляет 20–40 нм. Спектрофотометр оснащён дифракционной решёткой и обеспечивает полосу пропускания 1–4 нм, что даёт значительно более высокую спектральную избирательность. УФ спектрофотометр дополнительно перекрывает ультрафиолетовую область, недоступную для КФК.
Нужна ли поверка спектрофотометра в аккредитованной лаборатории?
Да, при использовании в испытательной лаборатории с аккредитацией по ГОСТ ISO/IEC 17025 прибор должен быть внесён в Государственный реестр СИ и проходить периодическую поверку. Межповерочный интервал — как правило, 1 год. Для учебных и исследовательских лабораторий без аккредитации достаточно калибровки по аттестованным стандартным образцам.
Какую модель выбрать для определения белка и ДНК?
Для этих задач необходим УФ спектрофотометр с диапазоном от 190 нм — модели V5, V5S, V6 или UV9. Белки поглощают при 280 нм, нуклеиновые кислоты — при 260 нм. Приборы видимого диапазона (V3, V4) для таких измерений не подходят.
Какова цена спектрофотометра и как подобрать модель?
Стоимость зависит от спектрального диапазона, разрешения и функционала программного обеспечения. Для подбора подходящей модели и уточнения цены в Москве и с доставкой в другие регионы направьте запрос с перечнем определяемых показателей и действующими методиками анализа.