دستگاه Shimadzu UV-1900i Plus به همراه نرم‌افزار LabSolutions UV-Vis، ابزاری دقیق و کاربردی برای آنالیز کمی کلروفیل با روش اسپکتروفتومتری UV-Vis است. این روش با اندازه‌گیری جذب عصاره نمونه در طول موج‌های مشخص، امکان تعیین غلظت کلروفیل را فراهم می‌کند. دقت نتایج به عواملی مانند آماده‌سازی نمونه، روش استخراج، حجم عصاره و انجام صحیح محاسبات وابسته است. در این آنالیز، کاربرد دستگاه اسپکتروفتومتر UV-1900i Plus شیمادزو در اندازه‌گیری کلروفیل با روش‌های استخراج استونی و اتانولی بررسی می‌شود.
شرایط اندازه‌گیری با دستگاه اسپکتروفتومتر شیمادزو مدل UV-Vis 1900i Plus
| پارامتر | شرایط اندازه‌گیری |
|---|---|
| نوع دستگاه | اسپکتروفتومتر UV-Vis دو پرتویی |
| مدل | Shimadzu UV-1900i Plus |
| پهنای شکاف (bandwidth) | 1 نانومتر |
| زمان انتگرال‌گیری | 1 ثانیه |
| روش استخراج اول | استون |
| روش استخراج دوم | اتانول |
برای اندازه گیری و آنالیز کلروفیل با دستگاه اسپکتروفتومتر شیمادزو مدل UV-Vis 1900 i Plus، در این آنالیز دو روش استخراج و اندازه گیری مورد بررسی قرار گرفته است. این دو روش شامل روش استخراج استونی و روش استخراج اتانولی هستنند. هر یک از این روش ها دارای شرایط آماده سازی نمونه، طول موج های اندازه گیری و مراحل محاسباتی متفاوتی هستنند و انتخاب روش مناسب به نوع نمونه و روش استاندارد مورد استفاده بستگی دارد.
در روش استخراج استونی، جذب عصاره نمونه در طول موج های 480، 630، 645، 663 و 750 نانومتر اندازه گیری شد. همچنین طیف نمونه در محدوده 400 تا 760 نانومتر ثبت گردید تا الگوی جذب و نواحی داری بیشترین جذب بررسی شود.
در روش استخراج اتانولی، نیز جذب عصاره در طول موج های 665 و 750 نانومتر اندازه گیری شد و طیف نمونه 600 تا 800 نانومتر مورد بررسی قرار گرفت. داده های جذب حاصل از هر دو روش می توانند، با در نطر گرفتن پارامتر های روش استخراج و معادلات مربوطه، برای محاسبه غلظت کلروفیل مورد استفاده قرار گرفتند.
ذستگاه اسپکتروفتومتر شیمادزو مدل UV-Vis 1900i plus
اندازه‌گیری کلروفیل به روش استخراج استونی
در روش استخراج استونی، ابتدا نمونه آب آماده‌سازی و با استفاده از فیلتراسیون تحت خلأ و کاغذ صافی الیاف شیشه‌ای صاف می‌شود. برای آماده‌سازی نمونه، مقدار مشخصی سوسپانسیون کربنات منیزیم به نمونه اضافه شده و پس از اختلاط، فرآیند فیلتراسیون انجام می‌شود. رسوب جمع‌شده روی فیلتر به قطعات کوچک تقسیم شده و همراه با 2 تا 3 میلی‌لیتر استون در هاون خرد می‌شود. مخلوط حاصل به یک لوله سانتریفیوژ 15 میلی‌لیتری منتقل شده و هاون نیز چند مرتبه با استون شست و شو داده می‌شود.
تصحیح جذب در روش استونی دستگاه اسپکتروفتومتر شیمادزو مدل UV-Vis 1900i Plus
یکی از مراحل مهم محاسبات در روش استخراج استونی، تصحیح جذب زمینه است. برای این منظور، جذب اندازه‌گیری‌شده در 750 نانومتر از جذب‌های ثبت‌شده در طول موج‌های 630، 645 و 663 نانومتر با دستگاه اسپکتروفتومتر شیمادزو کسر می‌شود. به این ترتیب، جذب‌های اصلاح‌شده برای استفاده در معادلات مربوط به کلروفیل به دست می‌آیند. بر اساس معادلات روش استاندارد، می‌توان از ترکیب جذب‌های اصلاح‌شده در طول موج‌های مختلف برای محاسبه غلظت کلروفیل استفاده کرد. در این روش علاوه بر کلروفیل a، امکان محاسبه کلروفیل b، کلروفیل c و کاروتنوئیدهای گیاهی نیز وجود دارد.
استخراج طیف کلروفیل با استون خط سیاه: آب شهری، خط قرمز: آب پارک، خط آبی: عصاره برگ کلم
نقش حجم نمونه در محاسبه غلظت کلروفیل
در محاسبات کمی، تنها مقدار جذب اهمیت ندارد. پارامترهایی مانند حجم محلول استخراج شده و حجم نمونه اولیه نیز در تعیین غلظت نهایی نقش دارند. به همین دلیل، اگر حجم استخراج یا حجم نمونه اولیه بین نمونه های مختلف متفاوت باشد، باید این پارامتر ها به صورت جداگانه در محاسبات هر نمونه لحاظ شوند. این موضوع یکی از بخش هایی است که استفاده از نرم افزار های دارای قابلیت تعریف معادلات محاسباتی را می تواند در فرآیند تحلیل ساده تر کند.
محاسبات کلروفیل با نرم افزار LabSolutions UV-Vis دستگاه اسپکتروفتومتر شیمادزو مدل UV-1900i plus
یکی از قابلیت‌های کاربردی نرم‌افزار LabSolutions UV-Vis Ver. 1.21 در دستگاه اسپکتروفتومتر 1900i کمپانی شیمادزو امکان تعریف معادلات پیچیده در حالت Quantitation/Photometric است. این قابلیت به کاربر اجازه می‌دهد تا معادلات موردنیاز برای محاسبه غلظت کلروفیل را در نرم‌افزار تعریف کند و پارامترهای موردنیاز هر نمونه را نیز در ستون‌های اختصاصی وارد کند. برای مثال، کاربر می‌تواند اطلاعاتی مانند حجم محلول استخراج‌شده، حجم آب مورد آزمایش، داده‌های جذب در طول موج‌های مختلف و سایر پارامترهای موردنیاز معادله را در فرآیند محاسبه وارد کند و از آن‌ها برای محاسبه غلظت کلروفیل استفاده کند. نرم‌افزار با استفاده از معادله تعریف‌شده و اطلاعات واردشده برای هر نمونه، محاسبات موردنیاز را انجام می‌دهد و مقدار غلظت کلروفیل را به‌صورت خودکار به دست می‌آورد.
قابلیت استفاده از توابع ریاضی در نرم افزار LabSolutions
برای روش‌هایی که دارای معادلات چندمرحله‌ای هستند، وجود توابع ریاضی در نرم‌افزار اهمیت دارد. LabSolutions UV-Vis از توابع ریاضی مختلفی مانند توان، ریشه دوم، لگاریتم معمولی و لگاریتم طبیعی پشتیبانی می‌کند. بنابراین می‌توان معادلات مورد نیاز روش‌های مختلف آنالیز را متناسب با ساختار محاسباتی آن‌ها در نرم‌افزار تعریف کرد. همچنین امکان استفاده از داده‌های یک ردیف در محاسبات ردیف‌های دیگر، انعطاف‌پذیری بیشتری در طراحی محاسبات ایجاد می‌کند.
پنجره فرمول UV-Vis LabSolutions دستگاه اسپکتروفتومتر شیمادزو: معادلات استخراج استون
اندازه‌گیری کلروفیل با روش استخراج اتانولی با دستگاه اسپکتروفتومتر شیمادزو مدل UV-1900i Plus
روش دیگر مورد بررسی، استخراج کلروفیل با استفاده از اتانول است. در این روش، نمونه آب فیلتر شده و مواد باقی‌مانده روی فیلتر پس از خرد شدن در ظرف استخراج حاوی حجم مشخصی از اتانول قرار می‌گیرند. سپس نمونه در حمام آب (water bath) با دمای 75 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 دقیقه گرم می‌شود. پس از خارج کردن نمونه از حمام آب، حدود 15 دقیقه برای رسیدن به دمای اتاق زمان داده می‌شود و سپس نمونه سانتریفیوژ می‌شود. سوپرناتانت حاصل برای اندازه‌گیری اسپکتروفتومتری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نتایج فتومتریک: استخراج استون با دستگاه اسپکتروفتومتر شیمادزو UV-1900i Plus
اندازه‌گیری قبل و بعد از اسیدی‌سازی توسط دستگاه اسپکتروفتومتر شیمادزو مدل UV-1900i Plus
در روش اتانولی، جذب نمونه در طول موج‌های 665 و 750 نانومتر قبل از اسیدی‌سازی اندازه‌گیری می‌شود. سپس بخشی از نمونه با استفاده از اسید هیدروکلریک اسیدی شده و پس از گذشت 5 تا 30 دقیقه، جذب در همان طول موج‌ها دوباره اندازه‌گیری می‌شود. اختلاف جذب قبل و بعد از اسیدی‌سازی در محاسبه غلظت کلروفیل a مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این محاسبه، عواملی مانند حجم محلول استخراج‌شده، حجم آب فیلترشده و طول مسیر نوری سل نیز در نظر گرفته می‌شوند.
بررسی طیف جذبی کلروفیل
علاوه بر اندازه‌گیری در طول موج‌های مشخص، می‌توان نمونه را در حالت Spectrum نیز بررسی کرد. این قابلیت به کاربر اجازه می‌دهد شکل کلی طیف جذبی نمونه را مشاهده کرده و نواحی دارای بیشترین جذب را بررسی کند. در نمونه استخراج‌شده از برگ کلم با استفاده از استون، پیک جذبی در حدود 663 نانومتر مشاهده شد.در روش اتانولی نیز عصاره برگ کلم قبل و بعد از اسیدی‌سازی بررسی شد و پیک جذبی در حدود 665 نانومتر مشاهده گردید. این پیک‌ها با طول موج‌های مورد استفاده در محاسبات کلروفیل a مطابقت دارند. در مقابل، در نمونه‌های آب شهری ساختمان و آبخوری پارک، کلروفیل a شناسایی نشد.
مقایسه دو روش استخراج کلروفیل
هر دو روش استخراج استونی و اتانولی می‌توانند برای آماده‌سازی نمونه و اندازه‌گیری با دستگاه اسپکتروفتومتر شیمادزو مدل 1900i plus کلروفیل مورد استفاده قرار گیرند، اما مراحل آماده‌سازی و نحوه محاسبه در آن‌ها متفاوت است.
| ویژگی | استخراج استونی | استخراج اتانولی |
|---|---|---|
| حلال استخراج | استون | اتانول |
| طول موج‌های اصلی | 630، 645، 663 nm | 665 nm |
| طول موج تصحیح | 750 nm | 750 nm |
| اندازه‌گیری پس از اسیدی‌سازی | خیر | بله |
| کلروفیل مورد محاسبه | a، b، c و کاروتنوئیدها | کلروفیل a |
| ثبت طیف در کاربرد مورد بررسی | 400–760 nm | 600–800 nm |
انتخاب روش مناسب باید بر اساس روش استاندارد (Standard method) مورد استفاده، نوع نمونه و هدف آنالیز انجام شود.
کاربردهای اندازه‌گیری کلروفیل با دستگاه UV-Vis 1900i plus شیمادزو
اندازه‌گیری کلروفیل با اسپکتروفتومتر می‌تواند در حوزه‌های مختلف آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گیرد، از جمله:
- آزمایشگاه کنترل کیفیت آب
- آزمایشگاه های محیط زیست
- مطالعات فیتوپلانکتون ها و جلبک ها
- آزمایشگاه های تحقیقاتی گیاه شناسی
- مطالعات زیست محیطی
- پژوهش های مرتبط با رنگدانه های گیاهی
- آزمایشگاه های دانشگاهی و تحقیقاتی
نکات مهم برای دستیابی به نتایج قابل اعتماد اسپکتروفتومتری
دقت اندازه‌گیری کلروفیل تنها به مشخصات اسپکتروفتومتر وابسته نیست. آماده‌سازی صحیح نمونه و رعایت شرایط روش استاندارد نیز اهمیت زیادی دارد. عواملی مانند کیفیت حلال، زمان استخراج، شرایط دما و نور، فرآیند فیلتراسیون و سانتریفیوژ، حجم دقیق محلول استخراج‌شده و صحت ورود پارامترها به نرم‌افزار می‌توانند بر نتیجه نهایی تأثیرگذار باشند.بنابراین، برای استفاده کمی از این روش، لازم است تمام مراحل آماده‌سازی و محاسبه مطابق روش استاندارد مورد نظر انجام شود.
مشاوره و خرید انواع دستگاه های اسپکتروفتومتر از برند های معتبر
کارشناسان شرکت ری نور آزما آماده پاسخگویی به سوالات شما مشتریان عزیر در زمنیه خرید و مشاوره, نصب و راه اندازی, آموزش، عیب یابی و تعمیرات انواع سیستم های آزمایشگاهی هستند. برای دریافت اطلاعات بیشتر درباره دستگاه اسپکتروفتومتر مدل UV-1900i plus شیمادزو و انتخاب مناسب ترین سیستم برای آنالیز مورد نظر خود, می توانید با کارشناسان شرکت ری نور آزما در ارتباط باشید.
