This post is also available in:
English (Engels) 
Français (Frans) 
polski (Pools) 
Español (Spaans)
Introductie
Elk materiaal dat transparant is voor de vereiste golflengten kan worden gebruikt om een cuvette te maken. En een brede selectie van cuvette volume is beschikbaar. De submicro-cuvetten kunnen zo klein zijn als 10 microliter (of minder), terwijl de macrotypen tot 35 milliliter (of meer) kunnen bevatten.
Elk materiaal dat transparant is voor de vereiste golflengten kan worden gebruikt om een cuvette te maken. En een brede selectie van cuvette volume is beschikbaar. De submicro-cuvetten kunnen zo klein zijn als 10 microliter (of minder), terwijl de macrotypen tot 35 milliliter (of meer) kunnen bevatten.
De lengte van het licht dat door de cuvetten met monsteroplossingen gaat, wordt padlengte genoemd, wat een effect heeft op de berekening van de absorptiewaarde. Veel cuvetten hebben een standaard lichtpad van 10 mm (0,39 inch), wat de berekening van de absorptiecoëfficiënt gemakkelijker maakt.
10mm pad lengte cuvettes
De meeste cuvetten voor absorptiemetingen hebben twee parallelle transparante zijden, zodat het spectrofotometerlicht erdoorheen kan, hoewel sommige speciale tests slechts één enkele heldere kant vereisen. Voor fluorescentiemonstermetingen zijn ook twee parallelle heldere zijden en extra rechte zijwanden duidelijk nodig voor het excitatielicht. PTFE-doppen, stoppers of schroefdoppen worden gebruikt met gevaarlijke of verdampingsoplossingen om monsters tegen de lucht te beschermen.
Het kan ingewikkeld en verwarrend zijn als u nieuw bent op het gebied van het selecteren van cuvetten voor UV-vis spectroscopie. Niet alle cuvettes werken voor elke toepassing en enige basiskennis is nuttig om de beslissing te nemen. Het artikel helpt u bij het doorlopen van de belangrijkste factoren waarmee u rekening moet houden bij het nemen van een definitieve beslissing.
Hoe definieer je een cuvette?
A cuvette (Frans: cuvette = “klein vat”) is een kleine buisachtige container met rechte zijkanten en een cirkelvormige of vierkante doorsnede. Ze zijn normaal gesproken verzegeld aan de ene kant en hebben een dop om de andere te verzegelen.
Om brekingsartefacten te voorkomen, hebben reguliere typen cuvetten een vierkante of rechthoekige doorsnede. De meeste cuvetten worden gebruikt in spectrofotometers, colorimeters en fluorometers.
Een cuvetten is een kleine glazen / kwarts / plastic laboratoriumflacon die wordt gebruikt om oplossingen (of poeder in sommige omstandigheden) vast te houden voor spectroscopische experimenten. Wanneer een lichtstraal door het monster in de cuvette gaat, worden de absorptie, fluorescentie-intensiteit, transmissie, fluorescentiepolarisatie of de fluorescentielevensduur van het monster gemeten. Het testen van de meting wordt uitgevoerd met een spectrofotometer.
Eenvoudig spectrofotometerontwerp
De materialen die beschikbaar zijn voor cuvetten zijn optisch glas, kunststof (PMMA of PS), UV-kwarts en IR-kwarts. De plastic cuvetten zijn veel goedkoper dan kwartsmaterialen, dus ze kunnen als wegwerp worden gebruikt om kruisbesmetting in snelle spectroscopische asscopische onderzoeken te voorkomen. Kwarts- of glasvetten zijn nodig voor organische en corrosieve monsteroplossingen. Over het algemeen hebben glas- of kwartsvetten een hogere transmissiesnelheid en nauwkeurigheid van gegevens in vergelijking met plastic materialen, en deze materialen van cuvetten kunnen vele malen worden hergebruikt als ze op de juiste manier worden gebruikt.
Kwarts met Q, Glas met G en Plastic cuvetten
Cuvette-padlengte begrijpen
De lengte van het cuvettepad is de afstand waarop het licht door de binnenmuren van een rechthoekige cuvette reist. Een typische spectrofotometer cuvette pad lengte is de binnenlengte tussen twee duidelijke parallelle muren. De standaard en meest gebruikte padlengte is 10mm. En de meest voorkomende buitenmaat van de cuvette is 12,5 x 12,5 mm, met een hoogte van 45 mm, wat de wanddikte van 1,25 mm maakt.
12,5×12,5 mm externe cuvetten
Naast 10mm standaard cuvette padlengte zijn kortere padlengtes (vanaf 0,1mm) en langere types (tot 100mm of langer) ook beschikbaar voor verschillende volumematen. We zullen hieronder in meer detail bespreken.
Optische padlengtes variëren van 0,1 – 100 mm
Toleranties voor padlengte
Onze cuvetten zijn vervaardigd met een padlengtetolerantie van ±0,05mm. Met andere woorden, de 10 mm standaard cuvette kan variëren in padlengtes tussen 9,95 – 10,05 mm. Of voor cuvettes van 20 mm kan de padlengte van 19,9 mm tot 20,1 mm zijn.
Dubbele optische padlengte Cuvettes
Met een cuvette met dubbele padlengte is het mogelijk om zowel korte als lange padlengtes tegelijkertijd in dezelfde cuvettecel te hebben. Bijvoorbeeld, een 1mL grootte 4 duidelijke muren cuvette kan dubbele padlengtes van 3mm en 10mm in dezelfde cel hebben.
U kunt zelf bepalen welke padlengte u wilt gebruiken voor een cuvette met twee paden door verschillende zijden in de spectrofotometer / fluorometer te plaatsen. Bijvoorbeeld, een 10 x 3 mm dual path cuvette, als de lichtbron door het kleine venster gaat, is de padlengte 10 mm en als het licht het grotere venster passeert (90 graden draaien), zijn de padlengtes 3 mm.
Verschillende veelgebruikte dual-path lengtes cuvette beschikbaar zoals:
Een verscheidenheid aan veelgebruikte dual-path cuvette zijn bij ons verkrijgbaar:
-
- 2 x 10 mm
- 5 x 10 mm
- 10 x 20 mm
- 10 x 50 mm
Lengtes met twee paden Cuvettes
Soorten Cuvette Materialen
Voorheen waren herbruikbare kwarts cuvetten nodig voor metingen in het ultraviolette (UV) bereik, omdat de meeste kunststoffen en optische glasmaterialen het ultraviolette licht absorberen, wat resulteert in interferentie. Nu zijn een paar soorten gespecialiseerde plastic cuvetten ook transparant voor UV-lichtbereiken. Optisch Glas, kunststof en alle kwarts materiaal cuvetten zijn transparant tot zichtbare lichtbereiken.
Kwartsmateriaal is transparant voor UV, maar glas niet
Omdat de meest prominente factor om rekening mee te houden bij het kiezen van een geschikte cuvette het materiaal is, gaan we deze materialen hieronder in meer detail vergelijken:
-
- Optisch glas
- UV Kwarts
- IR Kwarts
- Plastic
Hoewel elk van deze materialen enkele voordelen heeft, heeft het ook enkele nadelen. Nogmaals, rekenend op uw experimentvereisten, moet u beslissen welke van de materialen de beste zijn. Laten we beginnen met optisch glasmateriaal.
Optisch glas
Optische glasmateriaal cuvetten zijn een goede keuze als u een krap budget heeft en het gewenste golflengtebereik spectraal zichtbaar is (340 – 2500 nm). Het materiaal heeft ook een behoorlijke transmissiesnelheid van > 80% bij 350nm. De meeste metingen zullen in dit gebied vallen en het is niet noodzakelijkerwijs nodig om het extra UV-kwartsmateriaalbereik (190 – 340 nm) voor veel toepassingen te hebben.
Types of Glass Cuvettes
UV/ES Kwarts
Een andere optie is UV-kwarts, een stap boven glasmateriaal. Als je wat extra budget hebt, zou UV-kwartsmateriaal een mooie keuze zijn dat je een meettransmissiebereik van 190 – 2500 nm kunt krijgen. Als u UV-experimenten uitvoert, zou een UV-kwarts cuvetten een absolute behoefte zijn en het is belangrijk om de kosten voor dit bereik niet te verlagen, omdat de gegevens hoogstwaarschijnlijk niet in orde zullen zijn als de keuze een goedkope UV-cuvettecel van lage kwaliteit is. ES kwartsglas materiaal heeft een hogere transmissiesnelheid dan UV kwarts materiaal, dat wordt gebruikt op onze All Fused of High Transmission soorten cuvetten en cellen.
Types of Quartz Cuvettes and Cells
IR Kwarts
Voor UV-zichtbare IR-metingen zijn IR-kwartsmateriaal cuvetten een uitstekende keuze. Het bereik van transparantie is 220 – 3500 nm, dus een deel van UV, alle bereik zichtbaar, en uitgebreid bereik in de IR zijn allemaal gedekt op hetzelfde moment.
IR Quartz Cuvettes
Plastic
Wanneer hoge snelheid kritischer is dan hoge meetnauwkeurigheid, zijn plastic cuvetten een mooie keuze om te worden gebruikt in snelle spectroscopische monsters. Bruikbaar bereik van 380 – 780 nm (het zichtbare spectrumbereik) , plastic cuvetten zijn wegwerp na gebruik, die profiteren van geen kruisbesmetting. Omdat het goedkoop is om te produceren en te kopen, zijn wegwerp plastic cuvetten veel gebruikt in sommige onderzoekslaboratoria waar het straallicht niet hoog genoeg is om een effect te hebben op de absorptieconsistentie en tolerantiewaarde.
Materiaaloverdracht
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) |
Transmissie van lege cuvetten gemaakt van verschillende materialen
Cuvette Chemische Resistentie
Boven cuvette materialen, kwarts of glas cuvetten hebben verschillende fabricage soorten die aanzienlijk van invloed kunnen zijn op de cuvette prijzen met hetzelfde ontwerp en materialen. Er zijn vier soorten cuvetten beschikbaar bij ons (prijs van laag naar hoog): GELIJMD, POWDER FUSED, HIGH TRANSMISSIONen ALL FUSED.
Afbeelding: outlook vergelijking van verschillende cuvette fabricage types
Waterige monsteroplossingen hebben de minste eisen op het gebied van materiaal en fabricage. Alle plastic of glas of kwarts cuvetten zullen werken en gelijmde cuvette is vaak een geweldige keuze met goedkope prijzen. Vooral wanneer u sommige cuvetten moet aanpassen, kunnen gelijmde cuvetten veel besparen in budget en veel kortere doorlooptijd in vergelijking met de Powder Fused- of All Fused-typen.
Bij het uitvoeren van experimenten met organische of corrosieve oplosmiddelen, in plaats van gelijmd of plastic materiaal, zullen optisch glas en kwartsmateriaal de voorkeur hebben, omdat deze twee materialen veel robuuster zijn. De gelijmde cuvettebindingen worden opgelost door organische oplosmiddelen, in plaats daarvan zullen Powder Fused en All Fused cuvettes voor de meeste van deze situaties werken.
*ALLE GESMOLTEN:
Deze cuvetten zijn uit één stuk gegoten en vervaardigd en gemaakt van ES kwartsmateriaal.
Functies:
- Bestand tegen hoge temperaturen < (1200°C)
- Resistente organische en corrosieve chemicaliën
- Hoogste transmissie in vergelijking met andere materialen
- Nul gegevensuitlezingsvariatie is op aanvraag beschikbaar (standaard < 0,3%)
Opmerking: Deze ALL FUSED cuvetten kunnen worden gebruikt met de meest populaire organische oplosmiddelen, evenals zuren en basen. Ze zijn compatibel met chemicaliën zoals aceton, butanone, DMF en geconcentreerd zoutzuur.
*Poeder gesmolten:
Deze cuvetten zijn gemaakt van UV-kwartsmaterialen en zijn het meest kosteneffectief. Bestsellers.
Functies:
- Bestand tegen hoge temperaturen < (600°C)
- Resistente meest organische en corrosieve chemicaliën
- Hoge transmissiesnelheid
Dit type cuvetten is bestand tegen de meeste organische oplosmiddelen, zuren en basen. Het heeft echter een kans om door sommige chemicaliën aan de hechtranden te worden gekleurd. Het is een veel goedkoper alternatief voor het ALL FUSED-type.
*Hoge transmissie:
Cuvetten met hoge transmissie hebben dezelfde kenmerken en specificaties als gefuseerde poeder, behalve voor een hogere transmissie. Ze zijn gemaakt van ES kwartsglas materiaal.
Opmerking: gebruik de Powder Fused of High Transmission cuvettes niet om chemicaliën voor een lange tijd op te slaan. Reinig ze na gebruik.
*Gelijmd:
Deze cuvetten zijn geassembleerd met lijm en zijn de eenvoudigste manier van maatwerk.
Functies:
- Niet bestand tegen hoge temperaturen < (100°C)
- Niet-resistente organische en corrosieve chemicaliën, alleen te gebruiken met waterige monsters
- Hoge transmissiesnelheid
Opmerking: Houd er rekening mee dat deze gelijmde cuvetten niet mogen worden gebruikt met benzeen, tolueen, aqua regia, ethanol, corrosieve oplossingen of andere soortgelijke stoffen, omdat ze de bindingen tussen de stukken kunnen afbreken en de cuvette kunnen laten lekken. Spoel de cuvette NIET af met ethanol of soortgelijke reinigingsoplossingen.
| 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 | ||||||
Cuvette Volumes begrijpen
Naast de bovenstaande factoren moet u de cuvettegrootte kiezen om de monsters vast te houden. Het cuvettevolume is het maximale oplossingsvolume dat een cuvette veilig kan vasthouden.
Het standaard en meest gebruikte cuvette volume is 3.5mL voor een 10mm x 10mm binnenmaat cuvette cel. Maar hoe is dit volume geconfigureerd?
3.5mL is standaard meest gebruikte Cuvette volume
Hoe kom je achter het volume van een cuvette?
Het kan een eenvoudige wiskunde zijn bij het berekenen van elk cuvettevolume. Omdat de standaard cuvette van 10×10 mm 3,5 mm is, kunnen we gemakkelijk de standaard cuvette met 10 mm achterhalen en de padlengtes variëren van 1-100 mm. Zie onderstaande grafiek:
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
Maar hoe wordt het standaard cuvettevolume 3,5 ml berekend? Hier is de formule die we gebruiken:
De cuvette binnenmaat met een dikte van 1.25mm:
L (12,5-1,25) x B (12,5-1,25) x H (45-1,25) x 80%=3,5 ml
Je vraagt je misschien af waarom 80% van het totale binnenvolume wordt toegepast?
Dat komt omdat u de cuvette slechts tot 80% moet vullen om een gemakkelijke lekkage te voorkomen die veel problemen veroorzaakt tijdens de testmetingen.
Moet ik de cuvette altijd tot 80% vullen? Wat is de minimale hoeveelheid om te gebruiken?
Het hangt af van de Z-dimensie van uw instrument. De Z-afmeting is de laserhoogte, wat betekent hoe hoog uw instrumentlichtbron is, die meestal in 8,5, 15 of 20 mm wordt geleverd.
De monsteroplossing moet minstens 12 mm hoog zijn om de lichtbronhoogte van bijvoorbeeld 8,5 mm Z-dimensie te bedekken. Dus voor de 3,5 ml standaard cuvette moet het minimale volume zijn: 10,7-3,5 ml:
10mm x 10mm x (12mm-1.25mm) ≈10.7mL
Dus voor Z-dimensie van 15 mm is het bruikbare volume 1,8-3,5 ml:
10mm x 10mm x (19mm-1.25mm) ≈1.8mL
Opmerking: 1,25 mm is de cuvette bodemdikte.
Zijn er uitzonderingen? Zijn er cuvettes die altijd gevuld moeten worden?
Het antwoord is ja. Voor ultra microvolume cuvetten of doorstroomcellen, wanneer de volumes van de testoplossing zeer beperkt zijn, 10 – 400uL, is het vereist om voldoende monsters achter te houden om ervoor te zorgen dat de lichtbron door de oplossingen kan gaan.
Nu heb je het idee van hoe het cuvette volume berekend. Vervolgens gaan we naar een nieuwe sectie met meer details van de hierboven genoemde Z-afmetingen, wat erg belangrijk is om te overwegen bij het kiezen van ultramicrovetten van 10 – 350uL.
Micro Volume Cuvettes
Wat is de Cuvette Z dimensie precies?
De Z-dimensie is de afstand van de cuvettebodem tot het midden van de cuvetteopening (het kleine venster waar het licht doorheen gaat).
Z-dimensie is belangrijk voor ultramicro cuvetten en doorstroomcellen waar het meetvenster zeer beperkt is.
Waarom is Z Dimension zo belangrijk?
U kunt de cuvetten met verkeerde Z-afmetingen niet gebruiken. Het is van cruciaal belang om de cuvette met de juiste Z-dimensie te bestellen wanneer het meetvenster erg klein is.
Als u bijvoorbeeld een 100uL submicro cuvette bestelt, met een 15mm Z dimensie. Het meetvenster is slechts 5 mm hoog en bij gebruik tot 8,5 mm Z-dimensiespectrofotometer kan de lichtbron van het instrument de onderkant van het venster niet bereiken, dus er zullen geen gegevens worden gelezen. U moet de juiste Z-dimensie kiezen voordat u doorgaat met bestellen.
Waarom verschilt de Z-dimensie tussen instrumenten?
Om ervoor te zorgen dat hun instrument optimaal presteert, neemt elke instrumentfabrikant technische beslissingen voor zijn ontwerp en Z-dimensiematen. De optische en technische beslissingen worden genomen om ervoor te zorgen dat het instrument voldoet aan de gepubliceerde vereisten die de hoogte, breedte, focus en locatie van de lichtbundel in elk instrument bepalen.
Hoe kan ik de Z-dimensie van mijn spectrofotometer bepalen?
De juiste Z-afmeting of Z-hoogte of middenbalkhoogte voor een instrument moet worden beschreven in de literatuur die door de fabrikant bij het instrument wordt geleverd.
De Z-afmeting of middenbalkhoogte voor een instrument moet door de fabrikant worden gedefinieerd in de literatuur of gebruikershandleiding die met het instrument wordt gegeven.
Als u het niet zeker weet, stuur ons dan een e-mail (sales@cotslab.com) om de Z-dimensie van uw instrumenten te bepalen.
Cuvette Doppen
Er zijn verschillende doppen en bodems beschikbaar, evenals verschillende cuvettes, om aan uw eigen experimentbehoeften te voldoen. Het kan een beetje complex zijn voor de kopers bij het nemen van de eerste beslissingen.
Voor diverse budgetten en afdichtingseisen zijn verschillende cuvette caps beschikbaar.
| 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 |
