Máy quang phổ UV-Vis vẫn là một trong những thiết bị phân tích phổ biến nhất hiện nay nhờ tốc độ đo nhanh, chi phí hợp lý và dễ vận hành. Dù vậy, thiết bị cũng có những giới hạn nhất định về nguyên lý đo.
Đánh giá đặc tính của mẫu, mục tiêu phân tích và yêu cầu của tiêu chuẩn thử nghiệm trước khi lựa chọn phương pháp sẽ giúp kết quả có độ tin cậy cao hơn, đồng thời tối ưu thời gian và chi phí cho phòng thí nghiệm.
1. Chất phân tích không hấp thụ tia UV hoặc ánh sáng khả kiến
Một số hợp chất không có nhóm hấp thụ đặc trưng nên gần như không tạo tín hiệu trên Máy quang phổ UV-Vis. Dù tăng nồng độ mẫu, kết quả vẫn rất khó phân tích.
Trong trường hợp này, phòng thí nghiệm thường phải tạo dẫn xuất tạo màu hoặc lựa chọn phương pháp phân tích khác phù hợp hơn.
2. Cần tách riêng từng thành phần trong hỗn hợp
Nếu nhiều chất cùng hấp thụ tại vùng bước sóng gần nhau, các đỉnh phổ sẽ chồng lấp và khó định lượng riêng từng cấu tử.
Thay vì đo trực tiếp bằng máy quang phổ UV-Vis, nhiều phòng thí nghiệm sử dụng Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) kết hợp đầu dò UV để tách các thành phần trước khi đo.
3. Mẫu quá đục hoặc chứa nhiều hạt lơ lửng
Đối với mẫu huyền phù, nước thải hoặc dung dịch chứa nhiều cặn, ánh sáng không chỉ bị hấp thụ mà còn bị tán xạ.
Điểm dễ gây nhầm lẫn là phổ đo vẫn có thể khá ổn định, nhưng giá trị hấp thụ đã bị ảnh hưởng bởi hiện tượng tán xạ, khiến kết quả thiếu chính xác.
4. Muốn xác định cấu trúc hóa học của hợp chất
Máy quang phổ UV-Vis chỉ phản ánh đặc tính hấp thụ ánh sáng, không đủ để nhận diện nhóm chức hay cấu trúc phân tử.
Nếu mục tiêu là xác định cấu trúc hoặc liên kết hóa học, Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) hoặc Cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) sẽ phù hợp hơn.
5. Phân tích nguyên tố ở nồng độ rất thấp
Một số kim loại phải tạo phức màu mới có thể đo bằng UV-Vis, đồng thời dễ chịu ảnh hưởng của pH hoặc các ion gây nhiễu.
Khi cần phân tích hàm lượng vết ở mức rất thấp, Quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (ICP-OES) hoặc Khối phổ plasma cảm ứng (ICP-MS) thường cho độ nhạy cao hơn.
6. Mẫu biến đổi rất nhanh theo thời gian
Một số phản ứng hóa học diễn ra chỉ trong vài mili giây. Khoảng thời gian chuẩn bị mẫu hoặc đưa dung dịch vào cuvet đã đủ làm thành phần thay đổi.
Trong các nghiên cứu động học nhanh, hệ thống đo chuyên dụng thường được ưu tiên hơn máy quang phổ UV-Vis thông thường.
7. Mẫu dễ bay hơi hoặc dễ bị oxy hóa
Dung môi dễ bay hơi hoặc các chất nhạy với oxy và ánh sáng có thể thay đổi ngay trong quá trình chuẩn bị mẫu.
Máy quang phổ khi đó phản ánh trạng thái của mẫu sau khi biến đổi, thay vì trạng thái ban đầu cần phân tích.
8. Cần độ chọn lọc rất cao
Trong kiểm nghiệm dược phẩm, pháp y hoặc nghiên cứu hóa học, nhiều hợp chất có phổ hấp thụ gần giống nhau.
Máy UV Vis khó phân biệt các chất này nếu không có bước tách trước, vì vậy các kỹ thuật sắc ký thường được lựa chọn để tăng độ tin cậy.
9. Nền mẫu hấp thụ quá mạnh
Dịch chiết thực vật, nước thải hoặc thực phẩm lên men thường chứa nhiều hợp chất cùng hấp thụ ánh sáng.
Nếu đo trực tiếp, tín hiệu của chất cần phân tích có thể bị nền mẫu che lấp. Xử lý hoặc tách mẫu trước khi đo thường mang lại kết quả đáng tin cậy hơn.
10. Phương pháp thử đã được quy định trong tiêu chuẩn
Nhiều tiêu chuẩn ISO, ASTM, AOAC hoặc Dược điển quy định rõ phương pháp phân tích phải sử dụng.
Ngay cả khi Máy đo quang phổ cho kết quả gần tương đương, dữ liệu vẫn có thể không được chấp nhận nếu không đúng phương pháp tiêu chuẩn.
Máy quang phổ UV-Vis phát huy thế mạnh ở các phép phân tích định lượng nhanh, mẫu trong, tín hiệu hấp thụ rõ ràng và quy trình đơn giản. Khi phải xử lý mẫu quá nhiều hoặc liên tục hiệu chỉnh để giảm nhiễu, đó thường là dấu hiệu nên cân nhắc một phương pháp khác thay vì tiếp tục tối ưu phép đo UV-Vis.
