Кювета из кварцевого стекла, оптическая стеклянная ячейка для атомной спектроскопии

Краткое содержание

В отличие от стандартной кюветы, предназначенной для жидких образцов, ячейка для атомной абсорбции предназначена для удержания газовой фазы свободных атомов при высоких температурах.

Кювета обычно имеет форму прямоугольного параллелепипеда, с основанием и двумя боковыми сторонами из матового (фторированного) стекла, а две противоположные стороны являются прозрачными оптическими поверхностями, формирующими оптический путь. Эти оптические поверхности изготавливаются методами, такими как сплавление цельной конструкции, высокотемпературное спекание стеклянного порошка или склеивание с помощью адгезивов.

Кюветы в основном используются в спектроскопическом анализе для количественных, качественных и кинетических исследований. Они служат важными аксессуарами для приборов, таких как спектрофотометры, и содержат эталонные и пробирные растворы для определения концентрации веществ, выявления компонентов и контроля процессов реакций

Форма и технические характеристики:

• - Форма: Распространёнными формами являются прямоугольная и цилиндрическая. Прямоугольные кюветы используются более широко. Из их четырёх сторон две являются оптически прозрачными, а две — матовыми, что облегчает обращение с ними и уменьшает рассеяние света. Цилиндрические кюветы встречаются реже и обычно применяются для специфических приборов или специализированных экспериментов.
• - Характеристики: Они в первую очередь различаются длиной оптического пути (расстоянием, которое свет проходит через кювету). Обычные значения длины пути: 0,1 см, 0,2 см, 0,5 см, 1 см, 2 см, 3 см и 5 см. Длина оптического пути влияет на величину поглощения. Согласно закону Ламберта—Бера, при в остальном одинаковых условиях более длинный оптический путь приводит к большему поглощению.

Детали

Характеристики кварцевой кюветы

• A. Высокая механическая прочность, устойчивость к перепадам температур, очень прочные соединения, внутреннее давление выдерживает несколько атмосфер.
• B. Экстремально точная оптическая обработка, отличные оптические характеристики прозрачной поверхности.
• C. Используется высококачественное кварцевое стекло, гарантирующее отсутствие пузырьков и полос.
• D. Высокая устойчивость к коррозии, выдерживает воздействие 6 моль/л соляной кислоты, 6 моль/л соляной кислоты, безводного этанола, четырёххлористого углерода и бензола в течение 24 часов без отслаивания и протечек.

Материал кварцевой кюветы:

Кварцевое стекло, в частности оптические листы из кварцевого стекла, обладает преимуществами, такими как высокая устойчивость к температуре и давлению, что делает его превосходящим другие оптические материалы. Кварцевое стекло демонстрирует отличные характеристики пропускания ультрафиолетового излучения, минимально поглощая видимый и ближний инфракрасный свет, что делает его основным материалом для производства оптических волокон. Его чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения и высокая химическая стабильность, а также такие характеристики, как отсутствие пузырьков, полос, неоднородностей и двойного лучепреломления, сопоставимые с обычным оптическим стеклом, делают его предпочтительным оптическим материалом для применения в жёстких условиях.

Особенности кварцевых кювет:

• обеспечивают отличное пропускание как в ультрафиолетовом (УФ), так и в видимом диапазоне света. В отличие от стеклянных или пластиковых кювет, они не поглощают УФ-свет, что делает их незаменимыми для широкого спектра применений в УФ-видимой спектроскопии.
• Это их наиболее значительное преимущество по сравнению со стеклянными кюветами, которые пригодны только для диапазона видимого света.

Параметры

3: Назначение: лазерный луч проходит через абсорбционную кювету с атомарными парами, измеряется ослабление света для определения концентрации.

Основное применение и сценарии использования

• ‌Количественный анализ‌: на основе закона Бера—Ламберта концентрация определяемого вещества рассчитывается по поглощению света на определённых длинах волн. Например, обнаружение ионов тяжёлых металлов (например, меди, свинца) при контроле качества воды или анализ питательных веществ (например, белков, витаминов) в продуктах питания.‌‌
• ‌Качественный анализ‌: путём сравнения спектров поглощения неизвестных образцов со стандартными веществами кюветы помогают идентифицировать тип материала, например, при структурном анализе органических соединений.‌‌
• кинетические исследования: непрерывный контроль изменений поглощения во время реакций помогает определить такие параметры, как скорость реакции и энергия активации. Примером является анализ факторов, влияющих на ферментативные реакции.

Выбор типов и особенности использования

• совместимость по длине волны: кварцевые кюветы необходимо использовать в УФ-диапазоне (190–400 нм). Для видимого диапазона (400–900 нм) можно применять как стеклянные, так и кварцевые кюветы, при этом стеклянные обычно выбирают для снижения затрат. Для ИК-диапазона требуются специальные инфракрасные кюветы.
• выбор длины оптического пути: для слабоокрашенных растворов используют длинный оптический путь (2–3 см), а для сильноокрашенных — короткий (0,5–1 см), чтобы обеспечить попадание значений поглощения в оптимальный диапазон.
• ‌Эксплуатационные рекомендации‌: держите кювету за матовые стороны, чтобы не касаться прозрачных оптических поверхностей. Заполняйте примерно на 2/3 её высоты. Очищайте сразу после использования, применяя специальные растворители (например, смесь эфира и этанола) для стойких загрязнений

Способ стирки

• 1. Промойте смесью диэтилового эфира (50%) и абсолютного этанола (50%).
• 2. Если загрязнение сильное, можно очистить специальным моющим раствором, но время выдержки должно быть коротким (10 мин), после чего тщательно промыть водой.