Prymitywny spektrofotometr

Electronics. Elektronika znajdująca zastosowanie w pirotechnice oraz chemii.

Moderator: #Moderatorzy

Prymitywny spektrofotometr

Postprzez Impeer » 19 mar 2010, o 01:20

Witam !

Wpadłem z kumplem programistą-elektronikiem na pomysł by zbudować spektrofotometr na jedną długość fali, wiadomo że to raczej zabawka ale np. stężenie ditizonu w CH2Cl2 dałoby się oznaczyć całkiem nieźle.

Idea jest taka

komputer, software -> przetwornik 12bit,fototranzystor etc. -> kuweta kwarcowa -> laser 600nm 1,5mW

Pomiar wykonywało by się w ten sposób, że najpierw mierzyłoby się absorbancję samego rozpuszczalnika celem kalibracji potem roztwór i mielibyśmy zestaw danych do wyliczenia stężenia...

Jakieś uwagi, pomysły ?

Wiadomo że czułość itp słaba ale to jest sprzęt za 30zł tak naprawdę ;) więc jeśli cokolwiek będzie dało się tym dobrze zmierzyć będzie sukces


Jak uda nam się to zrobić to oczywiście się pochwalimy tutaj :)
Avatar użytkownika
Impeer
**
 
Posty: 182
Dołączył(a): 23 gru 2008, o 00:01

Postprzez Sędzisław » 19 mar 2010, o 08:39

Zacna inicjatywa. Zobacz tutaj: http://www.anton-gabriel.at/homepage.htm Zwłaszcza rozdziały "BAU EINES EINFACHEN PHOTOMETERS". Miałem jeszcze podobną stronę angielskojęzyczną w zakładkach. Jak znajdę, to wkleję linkę
Sędzisław
*****
 
Posty: 234
Dołączył(a): 9 mar 2006, o 13:13
Lokalizacja: Wrocław

Postprzez Impeer » 19 mar 2010, o 12:54

Dzięki za linka ;) Idea mojego pomysłu jest zupełnie inna to znaczy niemiecka stronka opisuje budowę spektrofotometru jako niezależnego indywiduum ja natomiast zamierzam skonstruować urządzenie przekazujące wyniki pomiaru do komputera dobrze mieć kolegę programistę ;) także czułość będzie na pewno lepsza a mobilność wcale nie mniejsza, przecież teraz wszędzie są komputery chociaż chyba będzie potrzebny port LPT/COM no ale od czego są przejściówki ;)

jakbyś znalazł tamtą anglojęzyczną stronę to byłbym wdzięczny, niemiecki dam radę przeczytać i zrozumieć ale ten język burzy moje poczucie estetyki
Avatar użytkownika
Impeer
**
 
Posty: 182
Dołączył(a): 23 gru 2008, o 00:01

Postprzez Arion » 19 mar 2010, o 19:44

1)zamiast lasera wstawiasz kilka LED-ów i masz kilkuzakresowy za 5PLN więcej (pamiętaj tylko, ze odpowiedź czujnika nie jest niezależna od długości fali)
2) jako przetwornika możesz użyć optyki np od faxu czy zwykłego skanera
3) rolę siatki dyfrakcyjnej może spełniać kawałek zapisanej płyty CD/DVD
4)jako przejście do PC polecam RS232 + TAKI przetwornik, który przy zastosowaniu odpowiedniego softu wrzuci Ci wszystko np. do Excella.
Chemik nie upija się, tylko zwiększa labilność konformacyjną.

A poza tym wszystko jest dla ludzi... z głową!
Avatar użytkownika
Arion
***
 
Posty: 608
Dołączył(a): 12 gru 2005, o 22:33
Lokalizacja: Poznań

Postprzez Sędzisław » 19 mar 2010, o 21:07

Mówisz - masz :D http://www.home.zonnet.nl/rsetteur/aqua ... nglish.htm Na tej zasadzie oparte są tak zwane "diode array spectrophotometers"
Sędzisław
*****
 
Posty: 234
Dołączył(a): 9 mar 2006, o 13:13
Lokalizacja: Wrocław

Postprzez Impeer » 19 mar 2010, o 22:34

Arion napisał(a):1)zamiast lasera wstawiasz kilka LED-ów i masz kilkuzakresowy za 5PLN więcej (pamiętaj tylko, ze odpowiedź czujnika nie jest niezależna od długości fali)
2) jako przetwornika możesz użyć optyki np od faxu czy zwykłego skanera
3) rolę siatki dyfrakcyjnej może spełniać kawałek zapisanej płyty CD/DVD
4)jako przejście do PC polecam RS232 + TAKI przetwornik, który przy zastosowaniu odpowiedniego softu wrzuci Ci wszystko np. do Excella.



To nie takie proste - zwykłe LEDki chociaż są opisywane jako np. 505nm czy 370nm wcale nie emitują jednej długości fali tylko np. 500-510nm z różnymi natężeniami poszczególnych długości, lekka masakra a wyniki nieliniowe zasadniczo dokładność masakryczna.. możnaby to niby załatwić ale jak chcesz użyć płyty CD jako siatki dyfrakcyjnej przecież to nie jest siatka transmisyjna ? lepiej użyć lasera zielonego i czerwonego dużo lepsza dokładność ;

czuły fototranzystor i przetwornik 12bit zamiast 8bit jak proponujesz da lepsze rezultaty, jeśli chodzi o softa to nie ma problemu - kolega mi strzeli program który będzie nie tylko przetwarzał dane a resztę typu katalogowanie danych sobie sam dopiszę w pythonie ;)


dzięki wielkie za zainteresowanie tematem chłopaki teraz olimpiada ale po olimpiadzie na pewno zajmę się tym tematem i myślę że w kwietniu uda mi się dokonać pierwszy pomiar 8)

na pewno wrzucę tutaj schemat i oprogramowanie jeśli kolega się zgodzi ;)
no i oczywiście wyniki pomiarów !
Avatar użytkownika
Impeer
**
 
Posty: 182
Dołączył(a): 23 gru 2008, o 00:01

Postprzez Impeer » 19 mar 2010, o 22:58

sorry za post pod postem


właśnie rozszczepiłem sobie płytą diody LED czerwone super flux i trochę się przeraziłem jak zobaczyłem żółty i zielony... więc wydaje mi się że to mało szczęśliwy pomysł używać zwykłych LEDów
Avatar użytkownika
Impeer
**
 
Posty: 182
Dołączył(a): 23 gru 2008, o 00:01

Postprzez itan » 28 mar 2010, o 01:09

Zwykły laser półprzewodnikowy bez stabilizacji też niezbyt się nada. Najtańszym sensownym rozwiązaniem byłby laser gazowy np. He-Ne o odpowiednio dobranej długości fali. Ceny zaczynają się od 400 zł więc nie ma się co zniechęcać.
itan
 
Posty: 25
Dołączył(a): 10 mar 2010, o 18:20

Postprzez analityk » 28 mar 2010, o 14:14

Oczywiście LED'y odpadają i nie ma się nimi interesować w tej kwestii. Nie jest tak tragicznie, proponuje się zainteresować laserami z nagrywarek DVD. Mają moc do około 250 mW czyli bardzo dużą :twisted: Należy na to bardzo uważać. Co do ich wydobycia, stabilizowania i jak to zrobić polecam stronę c4r0. Tam są wszystkie niezbędne informacje. Ze względu na zastosowanie wiązka światła z tego lasera będzie wystarczająco monochromatyczna.
Ciekawi mnie jeszcze jedna rzecz. Czy można wykorzystać r-r barwników fluorescencyjnych, np. fluoresceiny. Coś takiego. Np. szklana cienkościenna rurka z r-r barwnikiem, z jednej strony zwierciadełko, z drugiej szkło, oświetlać to diodami UV umieszczonymi prostopadle do osi rury z barwnikiem. Później ewentualnie soczewka i jakiś pryzmacik dla oddzielenia światła zielonego od UV i niebieskiego emitowanego przez diody.
"Prawdziwy mężczyzna nie je miodu, tylko żuje pszczoły"
http://www.youtube.com/watch?v=tqtiIUEbiMQ
Avatar użytkownika
analityk
@MODERATOR
 
Posty: 775
Dołączył(a): 6 paź 2004, o 17:32
Lokalizacja: Gdańsk

Postprzez szalony » 7 kwi 2010, o 22:19

Ledów bym raczej nie brał pod uwagę. Dioda laserowa, albo jakaś lampa wyładowcza (np. sodowa). Również bym zastanowił się nad fototranzystorem w detektorze, mają znaczne szumy, rozrzut parametrów, itd. Może coś innego. Z fotopowielaczem to z kolei jest problem (WN, delikatność), i wzrośnie cena urządzenia. Fotorezystory CdS powinny mieć dobre parametry do tego celu.
Avatar użytkownika
szalony
***
 
Posty: 1087
Dołączył(a): 27 cze 2005, o 20:29

Postprzez sq4avs » 9 kwi 2010, o 09:25

Odradzam stosowanie fotorezystorów, są niestabilne w czasie i temperaturowo. Polecam fotodiody pracujące w trybie fotowoltaicznym oczywiście z układem logarytmującym. Zainteresowani znajdą przykłady na stronie hamamtsu. Profesjonalne spektrofotometry robi się zasadniczo jako spektrofotometry z fotopowielaczem lub fotodiodą, te drugie pracują bardziej w podczerwień, pierwsze lepiej bliżej nadfioletu. Nie wiem jak w spektrofotometrach ale w spektrometrach emisyjnych i w jednym z modeli absorpcji atomowej stosuje się układ eszelki z ccd ale to nie do tego celu (umożliwia skan całego widma prawie natychmiast bez elementów ruchomych). Nie zapominajcie o opcji zerowania na odnośnik. Pisanie do tego softu na kompa to lekka przesada bo niby co kolekcjonować widmo?. To się prosto da zrobić np na atmega8 który ma dodatkowo wbudowany przetwornik 10 bitowy, kosztuje parę zł a pisanie tego w bascomie to prosta sprawa, po logarytmowaniu 10 bitów jak najbardziej wystarcza. Na stronie hamamatsu jest przykład układu różnicowego (uwzględniającego odnośnik) Dioda led jak najbardziej, nie jest źródłem idealnym ale do wielu analiz jak najbardziej się nadaje, polecam końcówkę tego artykułu.
http://doras.dcu.ie/2242/1/s8042453.pdf
sq4avs
 
Posty: 16
Dołączył(a): 9 kwi 2010, o 08:27

Postprzez sq4avs » 9 kwi 2010, o 09:39

Przypomniało mi się w niektórych z detektorów stosowanych np w chromatografi można mieć coś w rodzaju ciągłego odczytu widma -detektory diodowe typu DAD, pewnie obecnie wchodzą już CCD.
sq4avs
 
Posty: 16
Dołączył(a): 9 kwi 2010, o 08:27

Postprzez szalony » 9 kwi 2010, o 18:00

Dzięki za uwagi, i przy okazji pozdrawiam krótkofalowca. (dawniej trochę siedziałem w tym temacie).

73.
Avatar użytkownika
szalony
***
 
Posty: 1087
Dołączył(a): 27 cze 2005, o 20:29

Postprzez sq4avs » 9 kwi 2010, o 18:33

Dziękuje za pozdrowienia. Nie chce się mi pamiętać wielu nicków to zawsze używam tego samego -swego znaku. Starsze spektorfotometry miały szczelinę spektralną na poziomie kilkunastu nm, w sumie więc żadna różnica czy szczelina szeroka czy źródło nie monochromatyczne (nie laser jak wcześniej proponowano) a robiło się na tym jeszcze z 10 lat temu na pewno (myślę , że krzywych kalibracyjnych sporo narobiłem, metody dodatku wzorca też nie unikałem ;-) ). Jeśli potrzeba źródło o dokładnie określonej długości fali i monochromatyczne no to w zasadzie wchodzi w grę laser barwnikowy. Jeśli zebrało by się z 2 osoby i wykonały mechanikę to mogę zaprojektować elektronikę do tego i ją oprogramować, to nie jest problem. A tak na zkaończenie moje pierwsze studia (oczywiście ukończone ;-)) to chemia i praca z atomowej spektrometrii absorpcyjnej no i dobe parę lat pracy na tym sprzęcie (Varian).
Pozdrawiam
sq4avs
 
Posty: 16
Dołączył(a): 9 kwi 2010, o 08:27

Postprzez sq4avs » 9 kwi 2010, o 18:43

Jeszcze jedna uwaga, bardzo dobrze że nie usuwają starego sprzętu z uczelni dla studentów, tam wszystko trzeba było pokręcić samemu i ustawić, co wymagało zrozumienia i metody i działania przyrządu. W nowych sprzętach konfiguruje się raz metodę zapamiętuje i ją wywołuje. Wyłącza to myślenie. Swoją ofertę ze spektofotometrem traktuje poważnie jeśli ktoś zrobi mechanikę. Kontakt do mnie to sq4avs(at)gmail.com at zamienić na małpę. Jeszcze raz pozdrawiam
sq4avs
 
Posty: 16
Dołączył(a): 9 kwi 2010, o 08:27

Postprzez sq4avs » 10 kwi 2010, o 21:09

Spektrofotometr z monocgromatorem po bardzo niskic , kosztach. ba nawet można mierzyć fluorescencję,
http://www.cob.lu.se/photobiol/poor.pdf
sq4avs
 
Posty: 16
Dołączył(a): 9 kwi 2010, o 08:27

Postprzez sq4avs » 10 kwi 2010, o 21:36

Wszystko jak na tacy wyszukane i podane, czas na budowe spektrofotometru z maksimum 1h, komputerowy, linki do softu, przykłady, szczegółowy opis, można nawet Ramana badać, do roboty, ja robię
czekam na fotki konkurecyjncy konstrukcji
http://www.sciencemadness.org/scipics/s ... e_2006.pdf
http://rsb.info.nih.gov/ij/download.html
http://books.google.pl/books?id=bRWd5bG ... er&f=false
Nie potrzeba źródła monochromatycznego bo jest siatka dyfrakcyjna i możemy zrobić skan widma ;-)
sq4avs
 
Posty: 16
Dołączył(a): 9 kwi 2010, o 08:27

Spektrofotometr

Postprzez sq4avs » 24 lip 2010, o 15:31

W załączniku zipowanym pdf krzywa dla kmn04 z 5 i 6 punktów (na dużym c widać już zagięcie krzywej co widać po r2). Dla 5 punktów r2 =0,9997 co jest wartością bardzo dobrą. Na reszcie załączników fotki no i pokazana fluorescencja.
Załączniki
fotki.zip
fotki, krzywa
(366.68 KiB) Pobrane 432 razy
sq4avs
 
Posty: 16
Dołączył(a): 9 kwi 2010, o 08:27

spektrofotometr

Postprzez sq4avs » 24 lip 2010, o 15:49

Zapomniałem dodać, że na fotkach pokazany jet układ z źródłem światła led sterowany prądem 12mA i co da się ;-) ?
sq4avs
 
Posty: 16
Dołączył(a): 9 kwi 2010, o 08:27

Postprzez raymundo » 25 lip 2010, o 00:00

a widzisz ile światła pochłania i rozprasza Ci "kuweta"? Jakbyś chciał mieć pewność co do wyników twoich pomiarów musiałbyś wziąć zwykłego spekola i porównać wyniki :)
Avatar użytkownika
raymundo
@MODERATOR
 
Posty: 1487
Dołączył(a): 18 lut 2007, o 17:00
Lokalizacja: SRC

Spektrofotometr

Postprzez sq4avs » 25 lip 2010, o 02:51

A Kolega moderator wie ile mu rozprasza dziadek Spekol i czy myśli, że nie potrafię tego zmierzyć? Przez wiele lat pracowałem na czymś lepszym niż Spekol mianowicie na spektrofotometrze Variana i z 10 lat na absorpcji atomowej (nie licząc studiów). Roztwory robione może niezbyt dokładnie bo w domu ale chodziło mi o sprawdzenie liniowości krzywej. Statystyka chemiczna też mi nie jest obca a ilość opracowanych samodzielnie metod analizy np. w ziołach i wywarach też nie jedna. To co Kolega wziął prawdopodobnie za rozproszenie to jest pokazana fluorescencja -wystarczy przyjrzeć się barwom źródła wzbudzenia i roztworu mierzonego ;-). Myślę, że spełnienie prawa Lamberta -Beera i to w dość szerokim zakresie absorbancji też o czymś świadczy. Na resztę ewentualnych pytań odpowiem za tydzień jak wrócę z wywczasu ;-).
sq4avs
 
Posty: 16
Dołączył(a): 9 kwi 2010, o 08:27

Postprzez raymundo » 25 lip 2010, o 12:07

Po pierwsze, nie jestem Twoim kolegą.
Po drugie, do samej budowy Twojego urządzenia nie mam nic ale same kuwety mogły by być nieco bardziej profesjonalne.
Avatar użytkownika
raymundo
@MODERATOR
 
Posty: 1487
Dołączył(a): 18 lut 2007, o 17:00
Lokalizacja: SRC

Postprzez sq4avs » 1 sie 2010, o 19:19

Fakt moderatorze nie jestem twoim Kolegą, jest to zwrot grzecznościowy używany przez krótkofalowców (którym jestem) w stosunku do osób nie znanych wiekiem ani tych z którymi nie jestem na Ty -więc bez obrazy. Myślę, że wykształcenie i doświadczenie też mam odpowiednie by zabierać na tym forum głos i jak zapewne Moderator zauważył, że w przeciwieństwie do innych nie mówię ale zrobiłem, dobrze powiedziałem na wstępie gdzie są problemy (np. stwierdziłem wbrew większości że led-y się nadają), poparłem literaturą, własnymi doświadczeniem i wynikami.
sq4avs
 
Posty: 16
Dołączył(a): 9 kwi 2010, o 08:27

Postprzez sq4avs » 1 sie 2010, o 19:21

Co do profesjonalizmu, zrobiłem to tanio i jak pokazałem działa, nie sztuka jest zrobić jak się ma kasę, masz inny pomysł na kuwetę -tanią to podziel się. Ja miałem taki i działa.
sq4avs
 
Posty: 16
Dołączył(a): 9 kwi 2010, o 08:27

Postprzez raymundo » 1 sie 2010, o 22:26

Hmm, tanią powiadasz, może coś w deseń kuwetek z polistyrenu?
coś takiego: http://www.equimed.pl/product_info.php/ ... 7l59mlk9k1
16zł za 100 sztuk to chyba nie aż tak dużo?
Oczywiście na tej stronie oferują kuwetki do automatycznych analizatorów ale można kupić takie w różnych rozmiarach.
Avatar użytkownika
raymundo
@MODERATOR
 
Posty: 1487
Dołączył(a): 18 lut 2007, o 17:00
Lokalizacja: SRC

Następna strona

Powrót do Elektronika



Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 1 gość