توسط : آزمایشگاه‌های شیمی بسته به کاربردهای مختلف، مجهز به تجهیزات متفاوتی هستند. در این مطلب قصد داریم به صورت خلاصه به بررسی تعدادی از این تجهیزات بپردازیم. مطالب گفته‌شده در این مطلب مناسب دو دسته از افراد است. اول کسانی که قصد انجام کارهای آزمایشگاهی دارند و باید یک آزمایشگاه تاسیس کنند. دسته‌ی دوم هم کسانی که قصد ورود به بازار تجهیزات آزمایشگاهی دارند.
ابزارهای آنالیز حرارتی
1. آنالایزرهای حرارتی (TGA): ابزار TGA تغییرات جرم یک نمونه را هنگام گرم‌شدن اندازه‌گیری می‌کند و اطلاعاتی در مورد پایداری حرارتی، ترکیب و دمای تجزیه آن ارائه می‌دهد. آن‌ها در علم مواد، آنالیز پلیمرها و داروسازی استفاده می‌شوند.
2. کالریمترهای اسکن تفاضلی (DSC): ابزارهای DSC جریان گرمایی مرتبط با انتقال فاز در مواد را اندازه‌گیری می‌کنند. آن‌ها برای مطالعه‌ی نقاط ذوب، کریستالیزاسیون و پایداری حرارتی در پلیمرها، داروها و محصولات غذایی استفاده می‌شوند.
تجهیزات آماده‌سازی نمونه
3. سانتریفیوژ: سانتریفیوژها اجزای یک مخلوط را بر اساس چگالی آن‌ها به وسیله‌ی چرخاندن آن‌ها در سرعت بالا جدا می‌کنند. آن‌ها در آماده‌سازی نمونه‌ها برای آنالیز، جداسازی سلول‌ها و همچنین خالص‌سازی بیومولکول‌ها بسیار ضروری هستند.
4. اواپراتور چرخشی: اواپراتورهای دوار یا چرخشی، حلال‌ها را از نمونه‌ها با تبخیر تحت فشار کاهش‌یافته حذف می‌کنند. آن‌ها به طور گسترده در سنتز آلی، خالص‌سازی نمونه‌ها و در تهیه‌ی عصاره استفاده می‌شوند.
5. هیتر منتل: این هیترها حرارت یکنواختی را به ظروف – به‌ویژه فلاسک‌های ته‌گرد – می‌دهند و آن‌ها را برای واکنش‌های تقطیر و رفلاکس ایده‌آل می‌کند. آن‌ها از شعله‌های باز ایمن‌تر هستند و گرمایش یکنواختی را ایجاد می‌کنند.
6. هیتر استیرر: از این وسیله برای حرارت‌دادن و مخلوط‌کردن محلول‌ها به طور هم‌زمان استفاده می‌شود. آن‌ها برای تهیه‌ی معرف‌ها، انحلال املاح و انجام واکنش‌هایی که نیاز به هم‌زدن مداوم دارند، ضروری هستند.
7. مشعل‌های Bunsen: مشعل‌های Bunsen یک شعله‌ی گاز باز واحد را برای گرم‌کردن، استریل‌کردن و احتراق ایجاد می‌کنند.
8. تصفیه‌ی آب: این سیستم‌ها با حذف ناخالصی‌ها، یون‌ها و ترکیبات آلی، آب با خلوص بالا تولید می‌کنند. در نظر داشته باشید که آب خالص برای تهیه‌ی محلول‌ها، تمیز‌کردن و در روش‌های تحلیلی برای جلوگیری از آلودگی مهم است.
9. تیتراتورها (کارل فیشر، پتانسیومتری): تیتراتورها فرآیند تیتراسیون را برای تعیین غلظت یک آنالیت به یک فرایند خودکار تبدیل می‌کنند. تیترهای کارل فیشر محتوای آب را اندازه‌گیری می‌کنند. این در حالی است که تیترهای پتانسیومتری غلظت را بر اساس تغییرات پتانسیل الکتریکی تعیین می‌کنند.
10. سونیکاتورها: دستگاه‌های سونیکاتور از امواج مافوق صوت برای هم‌زدن ذرات در یک نمونه استفاده می‌کنند و به از‌هم‌گسیختگی سلولی، همگن‌سازی و تمیز‌کردن کمک می‌کنند. آن‌ها در آماده‌سازی نمونه و در افزایش سرعت واکنش استفاده می‌شوند.
11. Automated Liquid Handlers: این ابزارها فرآیند پیپتینگ را خودکار می‌کنند و باعث افزایش کارایی و دقت در آماده‌سازی نمونه می‌شوند. آن‌ها در غربالگری با کارایی بالا، کشف دارو و مطالعات ژنومی استفاده می‌شوند.
12. کوره‌های خلاء: کوره‌های خلاء نمونه‌ها را تحت فشار کاهش‌یافته خشک کرده و از اکسیداسیون و تخریب جلوگیری می‌کنند. آن‌ها برای خشک‌کردن مواد حساس به حرارت، حذف حلال‌ها و در آزمایش مواد استفاده می‌شوند.
13. وسایل شستشوی ظروف شیشه‌ای: این تجهیزات برای تمیز‌کردن کامل ظروف شیشه‌ای آزمایشگاهی، جلوگیری از آلودگی متقاطع و اطمینان از نتایج آزمایشی دقیق استفاده می‌شوند. آن‌ها برای حفظ یکپارچگی ظروف شیشه‌ای مورد استفاده در روش‌های تحلیلی ضروری هستند.
تجهیزات اندازه‌گیری وزن
14. ترازوهای تحلیلی (آنالیتیک): ترازوهای تحلیلی ابزارهای دقیقی هستند که برای اندازه‌گیری جرم مواد کم با دقت بالا – معمولا 1 میلی‌گرم یا دقیق‌تر – استفاده می‌شوند. آن‌ها در آزمایشگاه برای تهیه‌ی استانداردها و معرف‌ها، انجام آنالیزهای کمی و اطمینان از اندازه‌گیری‌های دقیق اهمیت زیادی دارند.
15. ترازهای با ظرفیت بالا: این ترازوها نسبت به ترازوهای آنالیتیک دقت کمتری دارند، اما برای اندازه‌گیری‌های معمول در یک آزمایشگاه ضروری هستند. آن‌ها معمولا برای کارهایی استفاده می‌شوند که به دقت خاصی نیاز ندارند؛ مانند وزن‌کردن مقادیر زیاد از مواد شیمیایی برای تهیه‌ی محلول‌ها یا برای اندازه‌گیری‌های اولیه.
ابزارهای طیف سنجی
16. اسپکتروفتومتر (UV-Vis، FTIR): اسپکتروفتومترها شدت نور جذب‌شده توسط یک نمونه را در طول موج‌های خاص اندازه‌گیری می‌کنند. اسپکتروفتومتر UV-Vis برای آنالیز غلظت املاح در محلول استفاده می‌شود. این در حالی است که اسپکتروفتومترهای FTIR، گروه‌های عاملی را در ترکیبات آلی شناسایی می‌کنند.
17. طیف‌سنج‌های فلورسانس: این ابزارها، فلورسانس ساطع‌شده از نمونه را هنگام قرار‌گرفتن در معرض نور شناسایی و اندازه‌گیری می‌کنند. طیف‌سنج‌های فلورسانس بسیار حساس هستند و برای مطالعه‌ی برهم‌کنش‌های مولکولی و نیز آنالیز نمونه‌های بیولوژیکی استفاده می‌شوند.
18. طیف‌سنج جذب اتمی (AAS): از AAS برای اندازه‌گیری غلظت فلزات در نمونه‌ها به کمک آنالیز جذب نور استفاده می‌شود. آن‌ها به طور گسترده در آزمایش‌های زیست‌محیطی، آنالیز مواد غذایی و نوشیدنی و همچنین کاربردهای دارویی برای شناسایی و تعیین کمیت فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرند.
19. طیف‌سنج جرمی پلاسمای جفت‌شده‌ی القایی (ICP-MS): دستگاه ICP-MS بسیار حساس است. این ابزار قدرتمند قادر به تشخیص عناصر کمیاب و ایزوتوپ‌ها در ماتریس‌های پیچیده می‌باشد. معمولا این دستگاه برای نظارت بر محیط زیست، تجزیه و تحلیل ژئوشیمیایی و در صنعت داروسازی برای تجزیه و تحلیل فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
20. طیف‌سنج تشدید مغناطیسی هسته‌ای (NMR): طیف‌سنج NMR اطلاعات دقیقی در مورد ساختار، دینامیک، وضعیت واکنش و محیط شیمیایی مولکول‌ها ارائه می‌دهد. این دستگاه در شیمی آلی، بیوشیمی و داروسازی برای مشخص‌کردن ساختارهای مولکولی و مطالعه‌ی مخلوط‌های پیچیده ضروری است.
21. طیف‌سنج رامان: طیف‌سنج‌های رامان از پراکندگی نور تک‌رنگ برای به‌دست‌آوردن اطلاعات در مورد ارتعاشات مولکولی استفاده می‌کنند. آن‌ها در آنالیزهای شیمیایی، علم مواد و تحقیقات دارویی برای توصیف ساختارهای مولکولی و تشخیص ناخالصی‌ها استفاده می‌شوند.
22. طیف‌سنج‌های جرمی: طیف‌سنج‌های جرمی گونه‌های شیمیایی را یونیزه کرده و یون‌ها را بر اساس نسبت جرم به بار آن‌ها مرتب می‌کنند. آن‌ها برای شناسایی ترکیبات ناشناخته، تعیین ساختار و ترکیب مولکول‌ها و همچنین کمی‌سازی ترکیبات در مخلوط‌های پیچیده استفاده می‌شوند.
سیستم‌های کروماتوگرافی
23. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC): سیستم‌های HPLC اجزای یک مخلوط را با عبور از ستونی با فاز ساکن جدا و شناسایی می‌کنند. این دستگاه به طور گسترده در داروسازی، آزمایش‌های محیطی و آنالیز مواد غذایی برای آزمایش خلوص و کمی‌سازی ترکیبات استفاده می‌شود.
24. کروماتوگرافی گازی (GC): در سیستم‌های GC، ترکیبات فرار ابتدا از هم جدا شده و سپس آنالیز می‌شوند. آن‌ها در آنالیزهای محیطی، علم پزشکی قانونی و کنترل کیفیت در صنایع غذایی برای تجزیه و تحلیل مخلوط‌های پیچیده و شناسایی آلاینده‌ها استفاده می‌شوند. برای آشنایی بیشتر با این محصول می‌توانید به وبسایت شرکت صدرا پژوهش مراجعه نمایید.
25. کروماتوگرافی مایع- طیف‌سنجی جرمی (LC-MS-MS): دستگاه LC-MS-MS قابلیت‌های جداسازی فیزیکی کروماتوگرافی مایع را با قابلیت‌های آنالیزی طیف‌سنجی جرمی ترکیب کرده است. این ترکیب قدرتمند در تحقیقات متابولومیک و داروسازی برای شناسایی و تعیین کمیت مولکول‌ها در نمونه‌های پیچیده استفاده می‌شود.
26. کروماتوگرافی گازی- طیف‌سنجی جرمی (GC-MS): این دستگاه نیز مانند مورد قبلی، ترکیبی از دو روش مختلف است که کارایی‌های زیادی در صنایع مختلف دارد.
تجزیه و تحلیل الکتروشیمیایی
27. آنالایزرهای الکتروشیمیایی: این ابزارها خواص الکتریکی واکنش‌های شیمیایی را اندازه‌گیری می‌کنند. آن‌ها در مطالعه‌ی واکنش‌های ردوکس، آب‌کاری الکتریکی، خوردگی و همچنین در توسعه‌ی حسگرها و باتری‌ها استفاده می‌شوند.
28. pHمتر: pHمتر میزان اسیدیته یا قلیایی‌بودن یک محلول را با دقت بالا اندازه‌گیری می‌کند. این دستگاه در شیمی تجزیه برای کنترل کیفیت آزمایش‌هایی که نیاز به شرایط pH خاص دارند و همچنین در صنایع محیطی و غذایی برای نظارت بر سطوح pH ضروری هستند.
29. رسانایی‌سنج: رسانایی‌سنج‌ها، رسانایی الکتریکی محلول را اندازه‌گیری می‌کنند که این موضوع مربوط به غلظت یون‌ها است. آن‌ها در آزمایش کیفیت آب، تولید مواد شیمیایی و در نظارت بر خلوص محلول‌های دارویی استفاده می‌شوند.
میکروسکوپ و تصویربرداری
30. میکروسکوپ (اپتیکال، الکترونی): از میکروسکوپ برای بزرگ‌نمایی و تجسم ساختارهای کوچک استفاده می‌شود. میکروسکوپ‌های نوری برای تجزیه و تحلیل معمول و مطالعات بیولوژیکی استفاده می‌شوند؛ در حالی که میکروسکوپ‌های الکترونی تصاویری با وضوح بالا از مواد در سطح اتمی ارائه می‌دهند.
کنترل محیطی
31. هودها: هودها دستگاه‌های تهویه‌ای هستند که قرار گرفتن در معرض دود، بخارات و گرد‌و‌غبار خطرناک را محدود می‌کنند. آن‌ها برای محافظت از پرسنل آزمایشگاه و حفظ یک محیط کار ایمن در هنگام جابجایی مواد شیمیایی ضروری هستند.
32. هودهای جریان آرام: این هودها با هدایت هوای فیلتر‌شده در سطح کار، محیطی استریل را فراهم می‌کنند. آن‌ها در میکروبیولوژی، کشت بافت و در جابجایی معرف‌های حساس استفاده می‌شوند.
33. انکوباتورها: انکوباتورها شرایط دما و رطوبت کنترل‌شده را برای رشد کشت‌ها و انجام واکنش‌ها فراهم می‌کنند. آن‌ها در میکروبیولوژی، کشت سلولی و مطالعات بیوشیمیایی استفاده می‌شوند.
34. یخچال و فریزر: برای نگهداری نمونه‌ها، معرف‌ها و مواد بیولوژیکی در دمای کنترل‌شده جهت جلوگیری از تخریب استفاده می‌شود. آن‌ها برای حفظ یکپارچگی مواد حساس ضروری هستند.
ابزار زیست‌شناسی مولکولی
35. چرخه‌های حرارتی (ماشین‌های PCR): چرخه‌های حرارتی چرخه‌ی دمای مورد نیاز برای PCR را به فرایندی خودکار تبدیل کرده و نمونه‌های DNA و RNA را تقویت می‌کنند. آن‌ها در تحقیقات ژنتیکی، تشخیص و علم پزشکی قانونی اساسی هستند.
36. تجهیزات الکتروفورز ژل: این تجهیزات DNA، RNA و پروتئین‌ها را بر اساس اندازه و بار آن‌ها جدا می‌کند و در زیست‌شناسی مولکولی، ژنتیک و بیوشیمی برای آنالیز بیومولکول‌ها استفاده می‌شود.
آنالایزرهای خواص فیزیکی
37. ویسکومترها و رئومترها: این ابزارها ویسکوزیته و خواص جریان مایعات و نیمه‌جامدها را اندازه‌گیری می‌کنند. آن‌ها در علم مواد، داروسازی و علوم غذایی برای مطالعه رفتار مایعات استفاده می‌شوند.
38. کدورت‌سنج: کدورت‌سنج‌ها میزان کدربودن یک مایع را اندازه‌گیری می‌کنند. این فاکتور نشان‌دهنده‌ی وجود ذرات معلق است. ابزار کدورت‌سنج در آزمایش کیفیت آب، دم‌کردن و نظارت بر محیط زیست استفاده می‌شود.
39. رطوبت‌سنج: آنالایزرهای رطوبت با اندازه‌گیری کاهش وزن در هنگام حرارت دادن، میزان آب نمونه‌ها را تعیین می‌کنند. آن‌ها در داروسازی، تولید مواد غذایی و علم مواد برای کنترل کیفیت استفاده می‌شوند.
40. آنالایزرهای اندازه ذرات: این ابزارها توزیع اندازه‌ی ذرات را در یک نمونه اندازه‌گیری می‌کنند. آن‌ها در علم مواد، داروسازی و مطالعات زیست‌محیطی برای مشخص‌کردن پودرها و امولسیون‌ها استفاده می‌شوند.
41. انکسارسنج‌ها: انکسارسنج‌ها ضریب شکست نمونه را اندازه‌گیری می‌کنند که با ترکیب آن همبستگی دارد. این ابزار در کنترل کیفیت، صنایع غذایی و آشامیدنی و در تجزیه و تحلیل شیمیایی استفاده می‌شود.
42. آب‌سنج‌ها: آب‌سنج‌ها چگالی مایعات را اندازه‌گیری می‌کنند. آن‌ها در آبجوسازی، شراب‌سازی و در صنایع شیمیایی برای نظارت بر غلظت و خلوص استفاده می‌شوند.
اتوماسیون و تشخیص
43. میکروپلیت‌خوان (Microplate Readers): دستگاه‌های میکروپلیت‌خوان واکنش‌های بیولوژیکی، شیمیایی یا فیزیکی را در میکروپلیت‌ها شناسایی و کمیت می‌کنند. آن‌ها در کشف دارو، تشخیص و تحقیقات برای غربالگری با توان بالا استفاده می‌شوند.
44. ابزارهای آماده‌سازی نمونه: شامل انواع ابزارها و وسایلی است که برای آماده‌سازی نمونه‌ها برای آنالیز استفاده می‌شود، مانند آسیاب، مخلوط‌کن و هموژنایزر. آن‌ها برای اطمینان از این که نمونه‌ها یکنواخت و مناسب هستند، ضروری می‌باشند.
سایر ابزارهای تحلیلی
45. آنالایزرهای گاز: آنالایزرهای گاز غلظت گازها را در یک نمونه اندازه‌گیری می‌کنند. آن‌ها در نظارت بر محیط زیست، فرآیندهای صنعتی و کاربردهای ایمنی برای شناسایی و تعیین کمیت آلاینده‌های گاز و انتشار استفاده می‌شوند.
46. تجهیزات کریستالوگرافی: تجهیزات کریستالوگرافی، مانند پراش‌سنج‌های اشعه‌ی ایکس، ساختار کریستالی مواد را تجزیه و تحلیل می‌کنند. آن‌ها در علم مواد، شیمی و داروسازی برای تعیین ساختارها و خواص مولکولی استفاده می‌شوند.
تجهیزات گفته‌شده، طیف وسیعی از تکنیک‌ها و کاربردها در شیمی تجزیه را پوشش می‌دهند و موجب می‌شوند که آنالیز جامع، اندازه‌گیری‌های دقیق و نتایج قابل اعتماد در زمینه‌های مختلف علمی و صنعتی حاصل شوند. در نظر داشته باشید که این تجهیزات هر کدام نیاز به حداقل یک مقاله دارند. اما در این مقاله سعی کردیم که به صورت خلاصه در مورد هر کدام صحبت کنیم.
