AzU.MSc & Phd .student

۸ روز، ۸ تکنیک آزمایشگاهی | سفری کوتاه در دنیای آنالیز شیمیایی What is GC? در شیمی تجزیه، یکی از مهم‌ترین اهداف، شناسایی و اندازه‌گیری ترکیبات موجود در یک نمونه است. بسیاری از نمونه‌ها شامل مخلوطی از چندین ماده مختلف هستند و برای بررسی دقیق آن‌ها، نیاز به روش‌های جداسازی و آنالیز داریم. یکی از پرکاربردترین تکنیک‌های دستگاهی در این زمینه، کروماتوگرافی گازی (Gas Chromatography یا GC)است. کروماتوگرافی گازی یک روش جداسازی و آنالیز است که برای بررسی ترکیبات فرار و نیمه‌فرار به کار می‌رود. در این تکنیک، اجزای یک مخلوط بر اساس تفاوت در فراریت، نقطه جوش و میزان برهم‌کنش با فاز ساکن از یکدیگر جدا می‌شوند. در دستگاه GC، ابتدا مقدار کمی از نمونه توسط بخش تزریق‌کننده (Injector) وارد دستگاه شده و در دمای بالا به حالت بخار تبدیل می‌شود. سپس یک گاز حامل بی‌اثر مانند هلیوم، نیتروژن یا هیدروژن، بخارات نمونه را به داخل ستون کروماتوگرافی منتقل می‌کند. ستون، قلب دستگاه GC است. ترکیبات موجود در نمونه هنگام عبور از ستون، بر اساس میزان تمایلشان به فاز ساکن ستون و همچنین تفاوت در فراریت، با سرعت‌های متفاوت حرکت می‌کنند و به ترتیب از ستون خارج می‌شوند. هر ترکیب در زمان مشخصی به آشکارساز می‌رسد که به آن زمان بازداری (Retention Time) گفته می‌شود. در نهایت، دستگاه سیگنال‌های دریافت‌شده را به صورت یک کروماتوگرام نمایش می‌دهد که هر پیک نشان‌دهنده یک ترکیب موجود در نمونه است. اجزای اصلی دستگاه GC 🔹Injector (تزریق‌کننده): محل ورود نمونه و تبدیل آن به بخار 🔹Carrier Gas (گاز حامل): گازی که نمونه را در مسیر ستون حرکت می‌دهد 🔹 Column (ستون): محل اصلی جداسازی ترکیبات 🔹 Oven (کوره): کنترل دمای ستون برای افزایش کیفیت جداسازی 🔹 Detector (آشکارساز): شناسایی ترکیبات خروجی از ستون و تبدیل آن‌ها به سیگنال کاربردهای GC ✔️شناسایی ترکیبات آلی فرّار (VOCs) ✔️ بررسی اسانس‌ها و ترکیبات معطر🧴 ✔️ آنالیز فرآورده‌های نفتی و پتروشیمی ✔️ کنترل کیفیت داروها💊 ✔️بررسی ترکیبات موجود در مواد غذایی ✔️مطالعه آلاینده‌های محیطی ✔️ آنالیز نمونه‌ها در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و پزشکی قانونی⚖ منابع 📘 Skoog, D. A., Holler, F. J., & Crouch, S. R. Principles of Instrumental Analysis, 7th Edition, Cengage Learning, 2017. 📘

۸ روز، ۸ تکنیک آزمایشگاهی | سفری کوتاه در دنیای آنالیز شیمیایی What is NMR? در شیمی، تنها دانستن اینکه یک ماده چیست کافی نیست؛ بلکه باید بدانیم اتم‌ها چگونه در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند و ساختار واقعی مولکول چگونه است. یکی از قدرتمندترین روش‌های آنالیز برای پاسخ به این سؤال، طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR) است. رزونانس مغناطیسی هسته‌ای یک تکنیک طیف‌سنجی پیشرفته است که با استفاده از خواص مغناطیسی هسته برخی اتم‌ها مانند ¹H (هیدروژن) و ¹³C (کربن-۱۳)، اطلاعات بسیار دقیقی درباره ساختار مولکول‌ها، گروه‌های عاملی، محیط شیمیایی اتم‌ها و حتی آرایش فضایی آن‌ها ارائه می‌دهد. به همین دلیل، NMR یکی از مهم‌ترین ابزارهای شیمی آلی، داروسازی، بیوشیمی و علوم مواد به شمار می‌رود. در دستگاه NMR، نمونه درون یک میدان مغناطیسی بسیار قوی و یکنواخت قرار می‌گیرد. در این شرایط، هسته‌هایی که دارای اسپین هستند، در راستای میدان مغناطیسی آرایش پیدا می‌کنند. سپس دستگاه، امواج رادیویی (Radio Frequency) را به نمونه می‌تاباند. اگر فرکانس این امواج با اختلاف انرژی بین حالت‌های اسپینی هسته‌ها برابر باشد، هسته‌ها انرژی جذب کرده و وارد حالت برانگیخته می‌شوند. این پدیده رزونانس مغناطیسی هسته‌ای نام دارد. پس از قطع تابش، هسته‌ها به حالت اولیه بازمی‌گردند و سیگنال‌هایی آزاد می‌کنند. این سیگنال‌ها توسط آشکارساز ثبت شده و پس از پردازش رایانه‌ای، به صورت طیف NMR نمایش داده می‌شوند. هر پیک اطلاعاتی درباره محیط شیمیایی هسته‌ها (Chemical Shift)، تعداد نسبی آن‌ها (Integration) و برهم‌کنش با هسته‌های مجاور (Spin-Spin Coupling) ارائه می‌دهد. اجزای اصلی دستگاه NMR 🔹 مغناطیس ابررسانا (Superconducting Magnet): ایجاد میدان مغناطیسی بسیار قوی و پایدار 🔹 منبع امواج رادیویی (RF Source): تولید و ارسال امواج رادیویی به نمونه 🔹 پروب (Probe): محل قرارگیری نمونه و ارسال و دریافت سیگنال‌ها 🔹 آشکارساز (Receiver): دریافت سیگنال‌های آزادشده از هسته‌ها 🔹 سیستم پردازش داده: تبدیل سیگنال‌ها به طیف و نمایش نتایج کاربردهای NMR ✔️ تعیین ساختار ترکیبات آلی🧪 ✔️ شناسایی و کنترل کیفیت داروها💊 ✔️ بررسی پروتئین‌ها، DNA و سایر مولکول‌های زیستی🧬 ✔️ مطالعه سازوکار واکنش‌های شیمیایی ✔️ بررسی خلوص نمونه‌ها و شناسایی ناخالصی‌ها🧫 ✔️

۸ روز، ۸ تکنیک آزمایشگاهی | سفری کوتاه در دنیای آنالیز شیمیایی What is FTIR? در شیمی تجزیه، شناسایی ساختار و گروه‌های عاملی ترکیبات از مهم‌ترین مراحل بررسی یک ماده است. یکی از پرکاربردترین روش‌ها برای این منظور، طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) است. تکنیک FT-IR یک تکنیک طیف‌سنجی است که با بررسی برهم‌کنش نور مادون قرمز با مولکول‌ها، اطلاعات ارزشمندی درباره نوع پیوندهای شیمیایی و گروه‌های عاملی موجود در یک نمونه ارائه می‌دهد. هر مولکول بسته به نوع پیوندها و ساختار خود، نور مادون قرمز را در عدد موج‌های مشخصی جذب می‌کند؛ بنابراین طیف FT-IR می‌تواند مانند یک اثر انگشت مولکولی (Molecular Fingerprint) برای شناسایی مواد مورد استفاده قرار گیرد. در دستگاه FT-IR، پرتو مادون قرمز ابتدا از منبع نور تولید شده و وارد تداخل‌سنج مایکلسون (Michelson Interferometer) می‌شود. این بخش با استفاده از یک آینه ثابت، یک آینه متحرک و یک تقسیم‌کننده پرتو (Beam Splitter)، الگوی تداخلی ایجاد می‌کند. پرتوی حاصل از تداخل‌سنج از نمونه عبور کرده یا از سطح آن بازتاب می‌شود. مولکول‌های نمونه، طول موج‌هایی را که با ارتعاش پیوندهای شیمیایی آن‌ها مطابقت دارد جذب می‌کنند و بقیه پرتو به آشکارساز می‌رسد. داده‌های ثبت‌شده ابتدا به صورت اینترفروگرام (Interferogram) ذخیره می‌شوند و سپس با استفاده از تبدیل فوریه (Fourier Transform) به یک طیف مادون قرمز تبدیل می‌شوند. در این طیف، محل و شدت پیک‌ها اطلاعات مهمی درباره ساختار مولکولی و گروه‌های عاملی نمونه ارائه می‌کنند. اجزای اصلی دستگاه FT-IR 🔹 منبع مادون قرمز (IR Source): تولید پرتو مادون قرمز 🔹 تداخل‌سنج مایکلسون (Michelson Interferometer): ایجاد الگوی تداخلی و قلب دستگاه FT-IR 🔹 لیزر هلیوم – نئون: برای اندازه‌گیری دقیق جابجایی آینه متحرک، کالیبراسیون طول موج و کنترل عملکرد تداخل‌سنج استفاده می‌شود و در اندازه‌گیری نمونه نقشی ندارد. 🔹 محفظه نمونه (Sample Compartment):محل قرارگیری نمونه یا کریستال ATR 🔹 آشکارساز (Detector):ثبت شدت پرتو عبوری یا بازتابی 🔹 رایانه و سیستم پردازش داده:انجام تبدیل فوریه و نمایش طیف کاربردهای FT-IR ✔️شناسایی گروه‌های عاملی در ترکیبات آلی و معدنی ✔️کنترل کیفیت مواد اولیه و فرآورده‌های دارویی💊 ✔️بررسی ساختار پلیمرها، پر

با این قیمتا جایی پیدا نمیکنید حیفه‌هاا🥲

۸ روز، ۸ تکنیک آزمایشگاهی | سفری کوتاه در دنیای آنالیز شیمیایی What is SEM? بررسی شکل ظاهری و ریزساختار مواد در مقیاس میکرو و نانو، یکی از مهم‌ترین بخش‌های تحقیقات علمی و صنعتی است. از آنجا که میکروسکوپ‌های نوری توانایی مشاهده جزئیات بسیار ریز را ندارند، از میکروسکوپ الکترونی روبشی (Scanning Electron Microscope یا SEM) استفاده می‌شود. تکنیک SEM یکی از مهم‌ترین ابزارهای تصویربرداری در علوم مواد، شیمی، نانوفناوری، زیست‌شناسی و مهندسی است که با استفاده از پرتوی الکترونی، تصاویری با بزرگنمایی و وضوح بسیار بالا از سطح نمونه تهیه می‌کند. این تصاویر اطلاعات ارزشمندی درباره مورفولوژی (Morphology)، اندازه ذرات، شکل، توزیع ذرات و ریزساختار سطح نمونه ارائه می‌دهند. در دستگاه SEM، ابتدا یک تفنگ الکترونی (Electron Gun) پرتو باریکی از الکترون‌ها تولید می‌کند. این پرتو توسط مجموعه‌ای از لنزهای الکترومغناطیسی متمرکز شده و به صورت نقطه‌به‌نقطه روی سطح نمونه روبش (Scan) می‌شود. برخورد الکترون‌ها با سطح نمونه باعث تولید سیگنال‌های مختلفی مانند الکترون‌های ثانویه (Secondary Electrons) و الکترون‌های برگشتی (Backscattered Electrons) می‌شود. این سیگنال‌ها توسط آشکارساز ثبت شده و پس از پردازش، به تصویری با وضوح بالا از سطح نمونه تبدیل می‌شوند. از آنجا که طول موج الکترون‌ها بسیار کوتاه‌تر از نور مرئی است، SEM می‌تواند جزئیاتی را نشان دهد که با میکروسکوپ نوری قابل مشاهده نیستند. اجزای اصلی دستگاه SEM 🔹 تفنگ الکترونی (Electron Gun): تولید پرتو الکترونی 🔹 لنزهای الکترومغناطیسی: متمرکز کردن و هدایت پرتو الکترونی 🔹 محفظه نمونه (Sample Chamber): محل قرارگیری نمونه 🔹 آشکارسازها (Detectors): ثبت الکترون‌های ثانویه و برگشتی 🔹 سیستم خلأ (Vacuum System): ایجاد محیط خلأ برای حرکت آزاد الکترون‌ها 🔹 رایانه و نرم‌افزار پردازش تصویر: نمایش و تحلیل تصاویر کاربردهای SEM ✔️بررسی مورفولوژی و ریزساختار مواد🧪 ✔️مطالعه نانوذرات و نانومواد ✔️بررسی سطح کاتالیزورها و پلیمرها ✔️کنترل کیفیت مواد دارویی و محصولات صنعتی💊 ✔️مطالعه کانی‌ها، سرامیک‌ها و فلزات🪨 ✔️تصویربرداری از نمونه‌های زیستی (پس از آماده‌سازی مناسب)🦠 ✔️بررسی شکستگی‌ها، خوردگی و عیوب سطحی مواد🔬 مزایای SEM ✅ بزرگنمایی بسیار بالا (تا صدها هزار براب