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Introducción
Cualquier material que sea transparente a las longitudes de onda requeridas se puede utilizar para hacer una cubeta. Y una amplia selección de volumen de cubeta está disponible. Las cubetas sub-micro pueden ser tan pequeñas como 10 microlitros (o menos), mientras que los tipos macro pueden contener hasta 35 mililitros (o más).
Cualquier material que sea transparente a las longitudes de onda requeridas se puede utilizar para hacer una cubeta. Y una amplia selección de volumen de cubeta está disponible. Las cubetas sub-micro pueden ser tan pequeñas como 10 microlitros (o menos), mientras que los tipos macro pueden contener hasta 35 mililitros (o más).
La longitud de la luz que pasa a través de las cubetas que contienen soluciones de muestra se denomina longitud de trayecto, lo que tiene un efecto en el cálculo del valor de absorbancia. Muchas cubetas tienen una trayectoria de luz estándar de 10 mm (0,39 in), lo que facilita el cálculo del coeficiente de absorción.
Cuvettes de longitud de camino de 10 mm
La mayoría de las cubetas para mediciones de absorción tienen dos lados transparentes paralelos por lo que la luz del espectrofotómetro es capaz de pasar a través, aunque algunas pruebas especiales requieren un solo lado claro. Para las mediciones de la muestra de fluorescencia, también son necesarios dos lados claros paralelos y ángulos rectos adicionales despejados para la luz de excitación. Las tapas, tapones o tapones de PTFE se utilizan con soluciones peligrosas o evaporativas para proteger las muestras del aire.
eso puede ser complicado y confuso si usted es nuevo en el campo de la selección de cubetas para espectroscopia UV-vis. No todas las cubetas funcionan para cada aplicación, y algunos conocimientos básicos son útiles para tomar la decisión. El artículo le ayudará a caminar a través de los factores más importantes a tener en cuenta al tomar una decisión final.
¿Cómo se define una cubeta?
un cubeta (en francés: cubeta = “pequeño recipiente”) es un pequeño recipiente similar a un tubo con lados rectos y una sección transversal circular o cuadrada. Normalmente están sellados en un extremo y tienen una gorra para sellar el otro.
Para evitar artefactos de refracción, los tipos regulares de cubetas tienen una sección transversal cuadrada o rectangular. La mayoría de las cubetas se utilizan en espectrofotómetros, colorímetros y fluorómetros.
Una cubeta es un pequeño vial de laboratorio de vidrio/cuarzo/plástico que se utiliza para mantener soluciones (o polvo en algunas circunstancias) para experimentos espectroscópicos. Cuando un haz de luz pasa a través de la muestra dentro de la cubeta, se mide la absorbancia, la intensidad de fluorescencia, la transmitancia, la polarización de fluorescencia o la vida útil de la fluorescencia de la muestra. La prueba de medición se realiza con un espectrofotómetro.
Diseño simple del espectrofotómetro
Los materiales disponibles para cubetas son vidrio óptico, plástico (PMMA o PS), cuarzo UV y cuarzo IR. Las cubetas de plástico son mucho menos costosas que los materiales de cuarzo, por lo que se pueden utilizar como desechables para evitar la contaminación cruzada en ensayos espectroscópicos rápidos. Cuvettes de cuarzo o vidrio son necesarios para soluciones de muestras orgánicas y corrosivas. En términos generales, las cubetas de vidrio o cuarzo tienen una mayor tasa de transmisión y precisión de datos en comparación con los materiales plásticos, y estos materiales de cubetas se pueden reutilizar muchas veces si se utilizan correctamente.
Cuarzo con Q, vidrio con G y cubetas de plástico
Comprensión de la longitud del camino de Cuvette
La longitud del camino de cubeta es la distancia a la que la luz viaja a través de las paredes interiores de una cubeta rectangular. Una longitud típica del trazado de cuvette espectrofotómetro es la longitud interna entre dos paredes paralelas claras. La longitud de trayecto estándar y más utilizada es de 10 mm. Y la dimensión exterior más común de la cubeta es de 12,5 x 12,5 mm, con una altura de 45 mm, lo que hace que el espesor de la pared sea de 1,25 mm.
12.5×12.5 mm Cubetas Externas
Además de la longitud estándar de la trayectoria de cubeta de 10 mm, también están disponibles longitudes de trayecto más cortas (desde 0,1 mm) y tipos más largos (hasta 100 mm o más) para diferentes tamaños de volumen. Discutiremos con más detalle a continuación.
Longitudes ópticas de trayecto varían de 0,1 a 100 mm
Tolerancias para la longitud del trazado
Nuestras cubetas se fabrican con una tolerancia de longitud de trayecto de ±0,05 mm. En otras palabras, la cubeta estándar de 10 mm puede variar en longitudes de trayecto entre 9,95 y 10,05 mm. O para cubetas de 20 mm, la longitud del camino podría ser de 19,9 mm a 20,1 mm.
Cuvettes de longitud de trayectoria óptica dual
Con una cubeta de doble longitud de trayecto, es posible tener longitudes de trayecto cortas y largas en la misma celda de cubeta al mismo tiempo. Por ejemplo, una cubeta de paredes transparentes de tamaño 1mL 4 puede tener longitudes de doble trayectoria de 3 mm y 10 mm en la misma celda.
Puede decidir qué longitud de trayecto se utilizará para una cubeta de doble trayectoria colocando diferentes lados en el espectrofotómetro / fluorómetro. Por ejemplo, una cubeta de doble trayectoria de 10 x 3 mm, si la fuente de luz pasa a través de la pequeña ventana, la longitud del trazado es de 10 mm y si la luz pasa por la ventana más grande (gire 90 grados), las longitudes de la trayectoria serán de 3 mm.
Diferentes longitudes de doble trayecto comúnmente utilizadas cuvette disponible tales como:
Una variedad de cubeta de doble trayecto comúnmente utilizada están disponibles con nosotros:
-
- 2 x 10 mm
- 5 x 10 mm
- 10 x 20 mm
- 10 x 50 mm
Cuvettes de longitudes de doble trayectoria
Tipos de materiales cuvette
Anteriormente, las cubetas de cuarzo reutilizables eran necesarias para mediciones en el rango ultravioleta (UV), ya que la mayoría de los plásticos y materiales ópticos de vidrio absorben la luz ultravioleta, lo que resulta en interferencias. Ahora algunos tipos de cubetas de plástico especializadas también son transparentes a las gamas de luz UV. Las cubetas ópticas de vidrio, plástico y todo el material de cuarzo son transparentes a los rangos de luz visibles.
El material de cuarzo es transparente a UV, pero el vidrio no
Como el factor más prominente a tener en cuenta a la hora de elegir una cubeta adecuada es el material, vamos a comparar estos materiales con más detalle a continuación:
-
- Vidrio óptico
- Cuarzo UV
- Cuarzo IR
- plástico
Si bien cada uno de estos materiales tiene algunas ventajas, también tiene algunas desventajas. Una vez más, contando con los requisitos del experimento, debe decidir cuál de los materiales es el mejor. Comencemos con material de vidrio óptico.
Vidrio óptico
Las cubetas de material de vidrio óptico son una buena opción si tiene un presupuesto ajustado y el rango de longitud de onda deseado es espectral visible (340 – 2500 nm). El material también tiene una tasa de transmisión decente del > 80% a 350nm. La mayoría de las mediciones caerán en esta área y no es necesariamente necesario tener el rango adicional de material de cuarzo UV (190 – 340 nm) para muchas aplicaciones.
Types of Glass Cuvettes
| Image | Name | Model | Price |
|---|
Cuarzo UV/ES
Otra opción es el cuarzo UV, que es un paso por encima del material de vidrio. Si usted tiene un poco de presupuesto adicional, material de cuarzo UV sería una buena opción que se puede obtener un rango de transmisión de medición de 190 – 2500 nm. Si está realizando experimentos UV, una cubeta de cuarzo UV sería una necesidad absoluta y es importante no reducir el costo a este rango, ya que lo más probable es que los datos no estén a la altura si la elección es una célula de cubeta UV de bajo costo y baja calidad. El material de vidrio de cuarzo ES tiene una velocidad de transmisión más alta que el material de cuarzo UV, que se utiliza en nuestros tipos de cuvettes y células totalmente fusionados o de alta transmisión.
Types of Quartz Cuvettes and Cells
| Image | Name | Model | Price |
|---|
Cuarzo IR
Para mediciones IR visibles UV, las cubetas de material de cuarzo IR serán una opción excepcional. El rango de transparencia es de 220 – 3500 nm por lo que parte de uv, todo el rango visible, y el rango extendido en el IR están cubiertos al mismo tiempo.
IR Quartz Cuvettes
| Image | Name | Model | Price |
|---|
plástico
Cuando la alta velocidad es más crítica que la alta precisión de la medición, las cubetas de plástico son una buena opción para ser utilizadas en muestras espectroscópicas rápidas. Rango utilizable disponible de 380 – 780 nm (el rango de espectro visible) , las cubetas de plástico son desechables después de su uso, que se benefician de ninguna contaminación cruzada. Al ser baratos de fabricar y comprar, las cubetas de plástico desechables han sido ampliamente utilizadas en algunos laboratorios de investigación donde la luz del haz no es lo suficientemente alta como para tener un efecto sobre la consistencia de absorción y el valor de tolerancia.
Transmisión de material
Different Material Transmission Range and Suitable Applications
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|
| Material | Wavelength | Transmission Rate | Usage | Application |
| Optical Glass | 340-2,500nm | 80% at 350nm | Reusable | Visible |
| ES Quartz Glass | 190-2,500nm | 83% at 220nm | Reusable | UV-visible |
| UV Quartz Glass | 190-2,500nm | 80% at 220nm | Reusable | UV-visible |
| IR Quartz Glass | 220-3,500nm | 83% at 2730nm | Reusable | UV-visible-IR |
| PS or PMMA | 380-780nm | 80% at 400nm | Disposable | Visible (Optional UV) |
Transmisión de cubetas vacías hechas de diferentes materiales
Resistencia química cuvette
Por encima de los materiales de cubeta, cuarzo o cubetas de vidrio tienen diferentes tipos de fabricación que pueden afectar significativamente a los precios de la cubeta con el mismo diseño y materiales. Hay cuatro tipos de cubetas disponibles con nosotros (precio de bajo a alto): PEGADO, POLVO FUSIONADO, ALTA TRANSMISIÓN,y TODO FUSIONADO.
Imagen: comparación de perspectivas de diferentes tipos de fabricación de cubeta
Las soluciones de muestra acuosas tienen los requisitos mínimos en términos de materiales y tipos de fabricación. Todas las cubetas de plástico o vidrio o cuarzo funcionarán y la cubeta pegada es a menudo una gran opción con precios baratos. Especialmente cuando necesitas personalizar algunas cubetas, las cubetas pegadas pueden ahorrar mucho en presupuesto y un plazo de entrega mucho más corto en comparación con los tipos Powder Fused o All Fused.
Al realizar experimentos de disolventes orgánicos o corrosivos involucrados, en lugar de material pegado o plástico, el vidrio óptico y el material de cuarzo serán la opción preferida, ya que estos dos materiales son mucho más robustos. Los enlaces de cubeta pegados serán disueltos por disolventes orgánicos, en su lugar, Powder Fused y All Fused cuvettes funcionarán durante la mayoría de estas situaciones.
*TODOS FUSIONADOS:
Estas cubetas se moldean y fabrican como una sola pieza y están hechas de material de cuarzo ES.
Funciones:
- Resistente a la alta temperatura < (1200°C)
- Productos químicos orgánicos y corrosivos resistentes
- Transmisión más alta en comparación con otros materiales
- Cero variación de lectura de datos está disponible bajo petición (predeterminado < 0,3%)
nota: Estas cubetas TOTALMENTE FUSIONADAS se pueden utilizar con los disolventes orgánicos más populares, así como ácidos y bases. Son compatibles con productos químicos como acetona, butanona, DMF y ácido clorhídrico concentrado.
*Polvo Fusionado:
Estas cubetas están hechas de materiales de cuarzo UV y son más rentables. Bestsellers.
Funciones:
- Resistente a la alta temperatura < (600°C)
- Productos químicos más orgánicos y corrosivos resistentes
- Alta velocidad de transmisión
Este tipo de cubetas es resistente a la mayoría de los disolventes orgánicos, ácidos y bases. Sin embargo, tiene la oportunidad de ser manchado por algunos productos químicos a los bordes de unión. Es una alternativa mucho más barata al tipo ALL FUSED.
*Alta transmisión:
Las cubetas de alta transmisión tienen las mismas características y especificaciones que el polvo fusionado, excepto para una transmisión más alta. Están hechos de material de vidrio de cuarzo ES.
nota: por favor, no utilice las cubetas de polvo fusionados o de alta transmisión para almacenar productos químicos durante mucho tiempo. Límpielos después de usarlos.
*Pegado:
Estas cubetas están montadas con pegamento y son la forma más sencilla de personalización.
Funciones:
- No resistente a altas temperaturas < (100°C)
- Productos químicos orgánicos y corrosivos no resistentes, utilizados con muestras acuosas solamente
- Alta velocidad de transmisión
nota: Tenga en cuenta que estas cubetas pegadas no deben utilizarse con benceno, tolueno, agua regia, etanol, soluciones corrosivas u otras sustancias similares, ya que pueden degradar los lazos entre las piezas y provocar la fuga de la cubeta. NO enjuague la cubeta con etanol ni soluciones similares para la limpieza.
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
*ALL FUSED | *POWDER FUSED | *HIGH TRANSMISSION | *GLUED | ||||
UV vis ( 190 – 2500 nm) | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | |||
NIR ( 260 – 3500 nm) | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | |||
Glass ( 350 – 2000 nm) | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | |||
Matched Pair | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | |||
Transmission > 80% | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | |||
Transmission > 83% | ✔ | ✖ | ✔ | ✖ | |||
Resistant to Acids and Bases | ✔ | ✔ | ✔ | ✖ | |||
Resistant to Organic Solvents | ✔ | ✔ | ✔ | ✖ | |||
Usable upto 600°C (1112°F) | ✔ | ✔ | ✔ | ✖ | |||
Usable upto 1200°C (2192°F) | ✔ | ✖ | ✖ | ✖ | |||
0 Variations Reading | ✔ (On Request) | ✖ | ✖ | ✖ | |||
Fabrication | Molded | Assembled with Quartz Powder | Assembled with Quartz Powder | Assembled with Glue | |||
Storage | Long Term | Clean after Use | Clean after Use | Clean after Use | |||
Available Material | Quartz Material | ||||||
Comprensión de los volúmenes cuvette
Además de los factores anteriores, debe elegir el tamaño de la cubeta para contener las muestras. El volumen de cubeta es el volumen máximo de solución que una cubeta puede mantener de forma segura.
El volumen de cubeta estándar y más comúnmente utilizado es de 3,5 ml para una celda de cubeta de dimensión interior de 10 mm x 10 mm. Pero, ¿cómo se configura este volumen?
3.5mL es el volumen estándar de cuvette más utilizado
¿Cómo puedes averiguar el volumen de una cubeta?
Podría ser una simple matemática en el cálculo de cualquier volumen de cubeta. Como la cubeta estándar de 10×10 mm es de 3,5 mm, podemos averiguar fácilmente la cubeta estándar con 10 mm y las longitudes de trayectoria oscilan entre 1 y 100 mm. Vea el gráfico a continuación:
1-100 mm Standard Cuvette Volumes
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|
| Path Length | Outer Dimension | Inner Length | Inner Width | Volume |
| 0.1mm | 2.6 x 12.5 x 45mm | 0.1mm | 10mm | 30uL |
| 0.2mm | 2.7 x 12.5 x 45mm | 0.2mm | 10mm | 70uL |
| 0.5mm | 3.0 x 12.5 x 45mm | 0.5mm | 10mm | 170uL |
| 1mm | 3.5 x 12.5 x 45mm | 1mm | 10mm | 0.35mL |
| 2mm | 4.5 x 12.5 x 45mm | 2mm | 10mm | 0.7mL |
| 5mm | 7.5 x 12.5 x 45mm | 5mm | 10mm | 1.7mL |
| 10mm | 12.5 x 12.5 x 45mm | 10mm | 10mm | 3.5mL |
| 20mm | 22.5 x 12.5 x 45mm | 20mm | 10mm | 7mL |
| 30mm | 32.5 x 12.5 x 45mm | 30mm | 10mm | 10.5mL |
| 40mm | 42.5 x 12.5 x 45mm | 40mm | 10mm | 14mL |
| 50mm | 52.5 x 12.5 x 45mm | 50mm | 10mm | 17.5mL |
| 100mm | 102.5 x 12.5 x 45mm | 100mm | 10mm | 35mL |
0.1 – 100 mm Standard Cuvettes
| Image | Name | Model | Price |
|---|
Pero, ¿cómo se calcula el volumen estándar de cubeta 3,5 ml? Esta es la fórmula que utilizamos:
La dimensión interior de cubeta con un espesor de 1,25mm:
L (12.5-1.25) x W (12.5-1.25) x H (45-1.25) x 80%=3.5mL
¿Por qué se aplica el 80% del volumen interior total?
Esto se debe a que se supone que debe llenar la cubeta sólo hasta un 80% para evitar un derrame fácil que causa muchos problemas durante las mediciones de prueba.
¿Debo llenar siempre la cubeta hasta un 80%? ¿Cuál es la cantidad mínima para usar?
Depende de la dimensión Z de su instrumento. La dimensión Z es la altura del láser, lo que significa la altura de la fuente de luz del instrumento, que generalmente viene en 8,5, 15 o 20 mm.
La solución de muestra debe ser al menos tan alta como 12 mm para cubrir la altura de la fuente de luz, por ejemplo, la dimensión Z de 8,5 mm. Así que para la cubeta estándar de 3,5 ml, el volumen mínimo debe ser: 10,7-3,5 ml:
10mm x 10mm x (12mm-1.25mm)≈10.7mL
Así que para la dimensión Z de 15 mm, el volumen utilizable es de 1,8-3,5 ml:
10mm x 10mm x (19mm-1.25mm)≈1.8mL
Nota: 1,25 mm es el espesor inferior de la cubeta.
¿Hay alguna excepción? ¿Alguna cubeta que siempre se llene?
La respuesta es sí. Para cubetas de micro-volumen ultra o células de flujo a través, cuando los volúmenes de la solución de prueba son muy limitados, 10 – 400uL, es necesario retener suficientes muestras para asegurarse de que la fuente de luz será capaz de pasar a través de las soluciones.
Ahora tienes la idea de cómo calculó el volumen de cubeta. A continuación, pasaremos a una nueva sección que cubre más detalles de las dimensiones Z mencionadas anteriormente, que es muy importante tener en cuenta a la hora de elegir micro cubetas ultra de 10 a 350uL.
Micro Volume Cuvettes
| Image | Name | Model | Price |
|---|
¿Cuál es exactamente la dimensión Cuvette Z?
La dimensión Z es la distancia desde la parte inferior de la cubeta hasta el centro de la abertura de cuvette (la pequeña ventana por la que pasará la luz).
La dimensión Z es importante para las cubetas ultra micro y las células de flujo a través donde la ventana de medición es muy limitada.
¿Por qué es tan importante Z Dimension?
Usted no será capaz de utilizar las cubetas con dimensiones Z incorrectas. Es fundamental ordenar la cubeta con la dimensión Z correcta cuando la ventana de medición es muy pequeña.
Por ejemplo, si pide una cubeta submicrobina de 100uL, con una dimensión Z de 15 mm. La ventana de medición es de sólo 5 mm de altura y cuando se utiliza a 8,5 mm Z dimensión espectrofotómetro, la fuente de luz del instrumento no puede llegar a la parte inferior de la ventana por lo que no habrá lectura de datos. Debe elegir la dimensión Z correcta antes de proceder al pedido.
¿Por qué la dimensión Z difiere entre instrumentos?
Para garantizar que su instrumento funcione de forma óptima, cada fabricante de instrumentos toma decisiones de ingeniería por su diseño y tamaños de dimensión Z. Las decisiones ópticas y de ingeniería se toman para garantizar que el instrumento cumple con sus requisitos publicados que determinan la altura, anchura, enfoque y ubicación del haz de luz en cualquier instrumento.
¿Cómo puedo decidir la dimensión Z de mi espectrofotómetro?
La dimensión Z correcta o la altura Z o la altura del haz central de un instrumento deben detallarse en la documentación suministrada por el fabricante con el instrumento.
La dimensión Z o la altura del haz central de un instrumento deben definirse en el manual de literatura o usuario que el fabricante haya dado con el instrumento.
Si no está seguro, envíenos un correo electrónico (sales@cotslab.com) para ayudar a determinar la dimensión Z de sus instrumentos.
Gorras cuvette
Hay una variedad de tapas e fondos disponibles, así como diferentes cubetas, para adaptarse a sus propias necesidades de experimento. Podría ser un poco complejo para los compradores al tomar las decisiones iniciales.
Para varios presupuestos y requisitos de sellado, diferentes tapas de cubeta están disponibles.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|
| Type | Material | Sealing | Injection | Price |
| PTFE Lid | PTFE | ★☆☆☆☆ | No | Low |
| Silicone Lid | Silicone | ★★★☆☆ | No | Low |
| Silicone Lid w Hole | Silicone | ★★★☆☆ | Needle Injection | Low |
| Stopper Cap | PTFE | ★★★★☆ | No | Medium |
| Screw Cap with Septa | PTFE | ★★★★★ | No | High |
| Screw Cap with Hole | PTFE | ★★★★★ | Needle Injection | High |
