Forskningsrådets nettsider benytter seg av informasjonskapsler for å forbedre din opplevelse av nettstedet.
Ved å lukke denne meldingen, samtykker du i vårt bruk av informasjonskapsler. Personvernerklæringen finner du her.
Lukk påminnelse
Gå direkte til innhold

Olivia Margrethe Lynch

Oliva har laget et spektrofotometer ved hjelp av et mobilkamera, en datamaskin og noen billige deler. Hun sammenligner det selvlagde apparatet, som bruker lys for å bestemme konsentrasjonen i en løsning, med en kommersiell utgave.

(Foto: Thomas Keilman) Tittel: Selvlaget spektrofotometer. En sammenligning mellom et kommersielt og et selvlaget spektrofotometer.

Av: Olivia Margrethe Lynch, 19 år fra Nesoddtangen

Skole: Oslo By Steinerskole

Pris: Førstepris i klassen for naturvitenskap og teknologi

Spesialpriser: Deltakelse ved "European Union Contest for Young scientists" i Tallin i september i år og deltakelse ved "Stockholm International Youth Science Seminar" i forbindelse med Nobelpris-utdelingene i Stockholm i desember i år.  

Juryens vurdering

Kandidaten beskriver prinsippene bak spektroskopi og hvordan hun praktisk går fram for å lage sitt eget spektrofotometer/ kolorimeter med en LED som lyskilde, et diffraksjonsgitter for å spre lyset, et mobilkamera for å registrere spektra og et dataprogram som dechiffrerer transmisjonsspektret. Arbeidet er inspirert av ny innovativ forskning der Smartphones brukes til å dokumentere spektra, som så dechiffreres ved hjelp av enkle "open source" dataprogrammer.  

Juryen uttaler: Problemstilling og motivasjon for å gjennomf¢re prosjektet beskrives og teori og prinsippene bak spektrofotometri forklares på en utmerket måte. Resultatene er oversiktlig presentert, og diskusjonen og konklusjonen vitner om en reflektert eksperimentalist og forfatter. Fremstillingen holder god akademisk standard. Juryen har enstemmig bestemt at arbeidet skal premieres med en 1. pris i klassen for naturvitenskap og teknologi i årets Unge forskere-konkurranse.

Sammendrag

Spektrofotometri er bruken av lys til å bestemme konsentrasjonen i en hvilken som helst løsning. Spektrofotometeret har blitt mye brukt til kvantitativ analyse i områder som for eksempel kjemi, biologi og biokjemi, der det blant annet er blitt brukt til å bestemme enzymkatalyserte reaksjoner og til å undersøke blod og vev i klinisk diagnostikk. Disse instrumentene er ikke lenger bare tilgjengelige for store forskningslaboratorier, men er blitt enkle nok til at de kan anvendes av elever i undervisning. Mange av instrumentene er faktisk blitt så enkle å bruke at alt arbeidet er redusert til å trykke på en virtuell knapp. Det følger imidlertid også negative konsekvenser med disse fremskrittene. Hensikten med bruken av spektrofotometer i skolen er at elever skal få en dypere forståelse for prinsippene bak instrumentet og forstå hvorfor det fungerer. Faren ved disse nye instrumentene er at elever utfører forsøk uten å fatte teorien bak, da det blir for abstrakt. Et spektrofotometer kan koste flere tusen kroner, men ved hjelp av et mobilkamera, en datamaskin og et par billige deler, kan et muligens tilsvarende bra apparat lages.

Forsøket går ut på å sammenligne et selvlaget spektrofotometer med et kommersielt spektrofotometer. De blir testet på flere områder for å finne der de ulike fungerer best. Den første sammenligningen gjøres ved å lage fortynningsrekker av nitrittløsning med Saltzmanns reagens som indikator, og måle absorptansene til prøveløsningene med begge spektrofotometrene. Den andre sammenligningen gjøres ved å ekstrahere klorofyll fra spinatblader og sammenligne nøyaktigheten på kurvene som oppstår.

Et helt grunnleggende spektrofotometer består av tre deler; en lyskilde, en monokromator og et fotometer. Dette selvlagde spektrofotometeret er laget ved å dekomponere det klassiske oppsettet. Lyskilden er en LED-diode som sender lys gjennom en kyvette med prøveløsning i et helt mørkt rom. Lyset dioden sender ut ses på gjennom et diffraksjonsgitter som skiller ut lysspekteret fra lysstrålen. I det klassiske oppsettet så sendes kun en spesifikk bølgelengde til fotocellen, da bølgelengden er blitt isolert gjennom en spalt, mens i denne varianten så blir hele det synlige spekteret fotografert. Fotografiet er deretter overført til et dataprogram som registrerer lysintensiteten de ulike bølgelengdene i spekteret ved å se på pikslene i bildet.

Det resultatene viste var at i de kvantitative forsøkene med fortynningsrekkene, klarte ikke det selvlagde spektrofotometeret å fremstille gode nok resultater til å kunne lage en like presis kalibreringskurve som det kommersielle spektrofotometeret. Når det gjaldt forsøkene med klorofyll, klarte derimot det selvlagde sprektrofotometeret å produsere enda tydeligere resultater enn det kommersielle.

Basert på forsøkene som er blitt gjort kan det derfor konkluderes at det er mulig å fremstille like nøyaktige resultater med et selvlaget spektrofotometer som med et kommersielt, men at et kommersielt spektrofotometer er mer anvendelig og kan gi gode resultater i situasjoner der et selvlaget ikke kan.

Skrevet av:
Redaksjonen
Publisert:
20.04.2017
Sist oppdatert:
21.04.2017