Кіріспе
Зертханаларда қолданылатын шағын ыдыс, зертханада қолданылатын құрал. Зертханаларда кювета – түтік тәрізді, тік қабырғалы және дөңгелек немесе шаршы көлденең қимасы бар кішігірім ыдыс. Ол бір жағынан жабық, пластик, шыны немесе кварцтан жасалған мөлдір материалдан тұрады. Кюветтер спектроскопиялық өлшеулер үшін сынамаларды ұстауға арналған, онда жарық сәулесі кювета ішіндегі сынама арқылы өткізіліп, сынаманың сіңіру қасиеті, өткізгіштігі, флуоресценция қарқындылығы, поляризациясы немесе флуоресценцияның өмір сүру ұзақтығы өлшенеді. Бұл өлшеу спектрофотометрмен жүзеге асырылады.
a tool used in laboratories
In laboratories, a cuvette is a small tube like container with straight sides and a circular or square cross section. It is sealed at one end, and made of a clear, transparent material such as plastic, glass, or fused quartz. Cuvettes are designed to hold samples for spectroscopic measurement, where a beam of light is passed through the sample within the cuvette to measure the absorbance, transmittance, fluorescence intensity, fluorescence polarization, or fluorescence lifetime of the sample. This measurement is done with a spectrophotometer.
Шолу
Дәстүрлі ультракүлгін-көрінетін спектроскопия немесе флуоресценттік спектроскопия сұйық үлгілерді пайдаланады. Көбінесе үлгі – қызығушылық тудыратын заттың еріген ерітіндісі болады. Үлгі куветкаға салынып, куветка спектрофотометрге сынақ үшін қойылады. Куветканы сынақта қолданылатын толқын ұзындығы диапазонында мөлдір болатын кез келген материалдан жасауға болады. Ең кішкентай куветкалар 70 микролитрге дейін, ал ең үлкендері 2,5 миллилитр немесе одан да көп сыйымдылыққа ие. Ені үлгі арқылы өтетін жарық жолының ұзындығын анықтайды, бұл сіңіру шамасын есептеуге әсер етеді. Көптеген куветкаларда жарық жолы бар, бұл сіңіру коэффициентін есептеуді жеңілдетеді. Көптеген куветкалардың екі мөлдір жағы бір-біріне қарама-қарсы орналасқан, сондықтан спектрофотометрдің жарығы олар арқылы өте алады, бірақ кейбір сынақтар шағылысу принципін қолданады, сондықтан тек бір мөлдір жақ қажет. Флуоресценция өлшеулері үшін спектрофотометр жарығына перпендикуляр екі қосымша мөлдір жақ, қоздыру жарығы үшін қажет. Кейбір куветкалардың үстіне қауіпті ерітінділермен жұмыс істеу үшін немесе үлгіні ауадан қорғау үшін шыны немесе пластикалық қақпақ жабылады.
Техника
Кюветтің қабырғаларындағы сызаттар жарықтың өтуіне кедерілгі келтіріп, жарықтың шашырауына және қателерге әкеледі. Резеңке немесе пластиктен жасалған ұстағыш, кюветтің машина корпусына соғылып, сызат түсуінен сақтайды. Еріткіш пен температура да өлшемдерге әсер етуі мүмкін. Айналмалы дихроизм эксперименттерінде қолданылатын кюветтерге ешқандай механикалық күш түсірмеу керек, себебі күш кварцта екіұстауды тудырып, өлшемдерге әсер етеді. Анализдерді дәстүрлі сканерлік спектрофотометр және құралдың сынама қуысына сыятын әдеттегі зертханалық кювет (арнайы ыдыс) арқылы жүргізуге болады. Өлшеу кезінде саусақ іздері мен су тамшылары жарық сәулелерін бұзады, сондықтан қолдану алдында кюветтің сыртқы бетін тазалау үшін аз түксіз мата немесе шүберек қолдануға болады. Қағаз сүлгі немесе осыған ұқсас материалдар кюветті сызып алуы мүмкін. Жұмсақ жуғыш немесе этанол қолданып, содан кейін мұндағы сумен шаюға болады. Шыныға коррозиялық әсер ететін қышқыл мен сілтіні пайдаланудан аулақ болыңыз, ал пластик кюветтермен жұмыс істегенде ацетонға рұқсат етілмейді. Егер ерітінді Пастер пипеткасы арқылы, ішінде ауа бар, кюветке құйылса, кюветтің ішінде көпіршіктер пайда болып, ерітіндінің тазалығы төмендеп, жарық сәулелері шашырайды. Көпіршіктерді кетіру үшін саусақпен шайқау әдісі қолданылады. Кюветтегі ерітінді жарық көзінің жолына тиетіндей жеткілікті биіктікте болуы керек. Егер сынаманы жоғары температурада инкубациялау қажет болса, кюветке тым ыстық температураның тиюіне жол бермеуге көңіл бөлу керек.
Түрлері
Тарихи тұрғыдан алғанда, ультракүлгін диапазондағы өлшеулер үшін қайта қолданылатын кварц куветтер қажет болды, себебі шыны мен көптеген пластиктер ультракүлгін сәулені сіңіріп, араласу тудыратын. Бүгінде ультракүлгін сәуле өткізетін арнайы пластиктен жасалған, бір рет қолданылатын пластик куветтер бар. Шыны, пластик және кварц куветтер ұзын толқынды өлшеулерге, мысалы, көрінетін жарық диапазонындағы өлшеулерге жарамды. "Тандем куветтерде" ортасынан екі үшін бір бөлігіне дейін созылатын шыны тосқауыл болады, бұл екі ерітіндіні бөлек және араласқан күйінде өлшеуге мүмкіндік береді. Куветтер кварцтан және ультракүлгін сәуле өткізу қажеттіліктеріне байланысты пластиктен (бір рет қолданылатын) жасалады.
Пластик
Пластикалық куветтер көбінесе жылдам спектроскопиялық талдауларда қолданылады, онда жоғары жылдамдық жоғары дәлдіктен маңыздырақ. 380–780 нм пайдалы толқын ұзындығы диапазонына (көрінетін спектр) ие пластикалық куветтерді қолданғаннан кейін тастауға болады, бұл қайта пайдаланудан туындаған ластанудың алдын алады. Оларды өндіру де, сатып алу да арзан. Кейбір зертханаларда бір рет қолданылатын куветтерді пайдалануға болады, егер сәуленің қарқындылығы сіңіру қабылдағыштығы мен мәннің тұрақтылығына әсер ететіндей жоғары болмаса. Көбінесе пластикалық куветтерді жасау үшін полиметилметакрилат (PMMA) және полистирол (PS) материалдары қолданылады.
Шыны
Тақ шынының ең қолайлы толқын ұзындығы диапазоны 340–2500 нм құрайды. Шыны куветтер көрінетін жарық толқындарының диапазонында қолданылады, ал кварц балқытылған түрде ультракүлгін сәулелерге арналған.
Кварц
Кварцты жасушалар пластик немесе шыныға қарағанда артық беріктікке ие. Кварц ультракөк сәулелерді жақсы өткізеді және 190-нан 2500 нм-ге дейінгі толқын ұзындығында қолданылуы мүмкін.
Сапфир
Сапфирден жасалған куветтер ең қымбатқа сатылады, бірақ ең берік, сызатқа төзімді және жарықты жақсы өткізетін материал болып табылады. Олардың жарық өткізгіштігі 250-ден 5000 нм-ге дейінгі диапазонда, ультракөк сәуледен орта инфрақызылға дейін жетеді. Сапфир кейбір сынама ерітінділерінің қатал жағдайларына және температура өзгерістеріне төтеп бере алады.
Тарих
1934 жылы Джеймс Франклин Хайд басқа шыны өнімдерін сұйыту үшін, басқа бөгде элементтерден таза кремнийлі жасушаны құрастырды. 1950 жылдары Starna Ltd. компаниясы шыны бөлігін пішінін өзгертпей, жылу арқылы толық еру әдісін жетілдірді. Бұл жаңалық термопластикалық материалдарсыз инертті кюветтерді өндіруді өзгертіп берді. Тікбұрышты кюветтер ойлап табылмас бұрын, қарапайым сынақ түтікшелері қолданылды. Инновациялар техникалық өзгерістерге түрткіс бергендіктен, кюветтер қарапайым сынақ түтікшелерімен салыстырғанда жақсырақ фокусқа ие болды.