UV-Grenze von Quarzküvetten: JGS1 vs. JGS2 vs. JGS3 im Transmissionsvergleich
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Die UV-Grenze einer Quarzküvette ist die Wellenlänge, bei der die optische Transmission auf einer 10-mm-Schichtdicke unter 50 % fällt: JGS1 bei ~185 nm (tiefes UV), JGS2 bei ~220 nm (Standard-UV-Vis) und JGS3 bei ~260 nm (IR-optimiert, mit reduzierter UV-Leistung). Die Grenze wird hauptsächlich durch metallische Verunreinigungen und den Schmelzprozess bestimmt, nicht durch den OH-Gehalt: hochreines synthetisches JGS1 überträgt am tiefsten; JGS2 hat seine Grenze nahe 220 nm wegen Spurenmetall-Verunreinigungen und Punktdefekten; und JGS3, im Vakuum aus Naturquarz verschmolzen, enthält Sauerstofffehlstellen-Defekte, die im Bereich ~240–260 nm absorbieren. OH bestimmt das Infrarot (Absorptionsbanden nahe 1380 / 2200 / 2730 nm), nicht das UV.
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MachinedQuartz · Materialreferenz
UV-Grenze von Quarzküvetten: Transmission von JGS1, JGS2, JGS3 im Vergleich
Eine Hersteller-Referenz für die Wellenlänge, unterhalb derer eine Quarzküvette aufhört, eine brauchbare Küvette zu sein. Drei Quarzqualitäten, vier Alternativmaterialien, der Schichtdicken-Effekt und wie Sie die Grenze an Ihrem eigenen Gerät überprüfen. Passt zum UV-Vis-Pfeiler und Schichtdicken-Ratgeber.
Inhalt
- Was „UV-Grenze“ tatsächlich bedeutet
- Vergleichstabelle der Material-Grenzwerte
- JGS1 vs. JGS2 vs. JGS3: die drei entscheidenden Qualitäten
- Die Schichtdicke ändert die effektive Grenze
- Auswahl einer Qualität nach Anwendungswellenlänge
- Die Grenze an Ihrem eigenen Spektrophotometer überprüfen
- FAQ
- Empfohlene Küvetten nach Grenze
Was „UV-Grenze“ tatsächlich bedeutet
Die UV-Grenzwellenlänge einer Küvette ist die Wellenlänge, unterhalb derer die Transmission der Küvette so niedrig wird, dass Sie die Probenabsorbanz nicht mehr zuverlässig von der Küvettenabsorbanz trennen können. Die Zahl in einem Datenblatt („JGS1: 185 nm“ oder „JGS2: 220 nm“) ist eine Kurzform für eines der folgenden Kriterien, je nachdem, wessen Datenblatt Sie lesen:
- T = 80 % oder 90 %: strengere Kriterien von Lieferanten für Tief-UV-Laseroptik; hebt die angegebene Grenze um 5–15 nm an
- „Nutzbare“ Grenze: manche Küvettenkataloge nennen die Wellenlänge, bei der T ≈ 70 % auf einer 10-mm-Schichtdicke beträgt, ein Arbeitswert für routinemäßige UV-Vis
Der Wert hängt von drei Dingen ab: der Quarzglas-Qualität (die die intrinsische Absorption bestimmt), der Schichtdicke, durch die Sie messen (die die Absorbanz gemäß Beer-Lambert skaliert), und etwaiger Oberflächenkontamination oder Alterung. Eine 10-mm-Küvette und eine 100-mm-Küvette aus demselben JGS1-Quarz haben unterschiedliche effektive Grenzen (§4).
Grenze nach Küvettenmaterial: die Kante auf einen Blick
Bevor wir auf die drei Quarzqualitäten eingehen, hier der Gesamtüberblick über jedes gängige Küvetten-/Fenstermaterial, mit der Wellenlänge, unterhalb derer die Transmission auf einer Standard-10-mm-Schichtdicke unter 50 % fällt. Die Zahlen sind Näherungswerte: Die Anbieter variieren um ±5–10 nm, je nach Qualität und wie streng sie die Grenze definieren.
| Material | UV-Grenze (10 mm) | Nutzbare Obergrenze | UV-Vis-Eignung | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|---|
| PMMA / Acryl | ~290 nm | 1100 nm | nur sichtbar | Einwegküvetten für den sichtbaren Bereich, Farbstoff-/OD600-Arbeiten |
| Polystyrol | ~340 nm | 800 nm | nur sichtbar | Einwegküvetten für den sichtbaren Bereich |
| Optisches Glas (BK7) | ~320 nm | 2500 nm | sichtbar + NIR | routinemäßige Kolorimetrie, A340–A1100 |
| JGS3-Quarz | ~260 nm | 3500 nm | UV-B + IR | NIR/IR-Arbeiten, transmission ohne Wasserbanden |
| JGS2-Quarz | ~220 nm | 2500 nm | Standard-UV-Vis | die meisten analytischen UV-Vis, Pharma-QC, Biologie |
| JGS1-Quarz | ~185 nm | 2500 nm | Tiefes UV | Pharma-USP, Photochemie, DNA bei A260, Tief-UV-Streulichttests |
| Saphir (Al₂O₃) | ~150 nm | 5500 nm | VUV + IR | Hochdruck-/Hochtemperaturküvetten, Mittel-IR-Fenster |
| Calciumfluorid (CaF₂) | ~130 nm | 9000 nm | VUV + fernes IR | VUV-Laserspektroskopie, zerlegbare FTIR-Küvetten |
| Magnesiumfluorid (MgF₂) | ~115 nm | 7000 nm | VUV | Synchrotron-/VUV-Monochromatorfenster |
Die Kante ist an den Materialgrenzen steil: Der Wechsel von optischem Glas zu JGS2-Quarz bringt 100 nm zusätzliches UV; der Wechsel von JGS2 zu JGS1 weitere 50 nm zu spürbaren Kosten. Unter 185 nm müssen Sie Quarz ganz verlassen, weshalb es Spezialseiten zu Quarz- vs. Saphir- vs. CaF₂-Fenstern gibt.
JGS1 vs. JGS2 vs. JGS3: die drei entscheidenden Qualitäten
Von allen Materialien in §2 decken die drei JGS-Qualitäten ~95 % des analytischen Küvettenbedarfs ab. Die Unterschiede gehen darauf zurück, wie das Quarzglas verschmolzen wird, wie viel OH (Wasser) verbleibt und welche Spurenverunreinigungen überdauern. Die Folge ist eine andere Transmissionskurve und ein anderer Preis.
Tief-UV-Qualität
Grenze ≈ 185 nm. Hergestellt durch Flammenverschmelzung von hochreinem SiO₂-Pulver in einer Knallgasflamme. Höchster OH-Gehalt (~1000 ppm), doch die OH-Absorptionsbanden liegen bei 1380 / 2200 nm, weit oberhalb des UV-Bereichs, sodass sie die UV-Vis-Nutzung nicht beeinträchtigen. Höchste Transmission unter 200 nm der drei Qualitäten.
Standard-UV-Vis-Qualität
Grenze ≈ 220 nm. Hergestellt durch elektrisches Schmelzen von natürlichem kristallinem Quarz. Spurenmetall-Verunreinigungen (Fe, Ti, Al) und Punktdefekte aus dem elektrischen Schmelzprozess absorbieren im tiefen UV, weshalb es unter 220 nm abfällt, obwohl die intrinsische SiO₂-Absorptionskante nahe 150 nm liegt. Mikroskopische Bläschen tragen nur geringe Streuung bei und sind nicht die Hauptursache. Die gängigste, kostengünstigste Qualität.
IR-optimierte Qualität
Grenze ≈ 260 nm. Vakuumverschmolzen: Der Vakuumschritt entfernt OH nahezu vollständig (< 5 ppm), beseitigt die Wasserbanden bei 1380 und 2200 nm und erweitert die nutzbare Transmission über 3500 nm hinaus. Der Kompromiss ist eine höhere UV-Grenze, weil der Vakuumprozess andere Defekte einführt, die bei 250–260 nm absorbieren.
Spezifikationen im Direktvergleich
| Eigenschaft | JGS1 | JGS2 | JGS3 |
|---|---|---|---|
| UV-Grenze (T=50 %, 10 mm) | ~185 nm | ~220 nm | ~260 nm |
| Transmission bei 185 nm | ≥ 90 % | ~5 % | < 1% |
| Transmission bei 254 nm | ≥ 90 % | ≥ 90 % | ~30 % |
| OH-Gehalt | ~1000 ppm | ~200 ppm | < 5 ppm |
| OH-Bande bei 1380 nm | sichtbar (Abfall ~5 %) | schwach | keine |
| Obere Transmissionsgrenze | 2500 nm | 2500 nm | 3500 nm |
| Blasenklasse | keine sichtbar | mikroskopisch | keine sichtbar |
| Relativer Preis | 1.6× | 1.0× | 1.4× |
| Am besten für | Tiefes UV, Photochemie, USP | Allgemeines UV-Vis, Biologie, Farbstoff | NIR/IR, Transmission ohne Wasser |
Fertigungstechnischer Kontext, einschließlich wie Standard 80 (geklebt), Sintered 83 (pulvergesintert) und Molded 83 (einteilig verschmolzen) mit der Qualitätswahl zusammenspielen, findet sich auf unserer Seite zum Küvetten-Fertigungsverfahren. Kurzfassung: Tief-UV-Anwendungen erfordern gesinterte oder geformte Bauweise in JGS1; Klebefugen fluoreszieren und gasen unter 254-nm-UV aus.
Die Schichtdicke ändert die effektive Grenze
Der einzelne Wert auf einem Datenblatt gilt für 10 mm Schichtdicke. Beer-Lambert besagt, dass die Absorbanz linear mit der Schichtdicke skaliert, sodass eine 100-mm-Küvette bei jeder Wellenlänge die 10-fache Absorbanz einer 10-mm-Küvette hat, einschließlich der Wellenlänge des Grenzübergangs. (Kürzere Schichtdicken verschieben die scheinbare Grenze zu kürzeren Wellenlängen, aber nur bis zur intrinsischen SiO₂-Absorptionskante des Materials nahe 150 nm; die Schichtdicke kann die Transmission nicht über diese Kante hinausschieben. Die folgenden Zahlen sind Näherungswerte; für exakte Grenzen messen Sie das tatsächliche Transmissionsspektrum, statt die 10-mm-Grenze linear zu extrapolieren.) Die praktische Folge: Küvetten mit langer Schichtdicke haben eine schlechtere effektive UV-Grenze als Küvetten desselben Materials mit kurzer Schichtdicke.
Effektive Grenze vs. Schichtdicke, JGS1-Quarz
| Schichtdicke | Effektive Grenze T=50 % | Arbeitsfenster für A ≈ 1,0 |
|---|---|---|
| 0,1 mm (zerlegbar) | ~155 nm | bis ~150 nm mit vakuumgespültem Spektrometer |
| 1 mm | ~165 nm | bis ~160 nm |
| 10 mm | ~185 nm | bis ~180 nm |
| 50 mm | ~185 nm | bis ~190 nm |
| 100 mm | ~195 nm | bis ~200 nm: Lösungsmittelabsorbanz dominiert |
Am Ende langer Schichtdicken wird die Lösungsmittelabsorbanz zum begrenzenden Faktor, noch bevor das Küvettenmaterial es wird. Wasser absorbiert bei 200 nm ~0,02 AU/cm; bei 100 mm sind das 0,2 AU Lösungsmittel-Basislinie, bevor Küvette oder Analyt beitragen. Die Budget-Rechnung behandeln wir in unserem Schichtdicken-Entscheidungsablauf.
Auswahl einer Qualität nach Anwendungswellenlänge
Die meisten Küvettenentscheidungen gehen auf eine einzige analytische Wellenlänge zurück. Ordnen Sie Ihre Wellenlänge mit den folgenden Regeln einer Qualität zu und überprüfen Sie sie bei Bedarf mit einem 10-mm-Pilotscan.
200–220 nm: Peptidbindung, USP/EP
JGS1. Die JGS2-Transmission fällt hier zu schnell ab. Übliche Anwendungen: Peptidbindungs-Absorbanz für den Proteingehalt, Partikel nach USP <788>, Methylparaben. Mit gesinterter oder geformter Bauweise kombinieren.
254 nm: DNA, Quecksilberbogen, Photochemie
JGS1 oder JGS2: beide funktionieren. JGS2 ist für routinemäßige A260/A280-Nukleinsäure-Quantifizierung ausreichend. Verwenden Sie JGS1, wenn Ihre Probe intensivem 254-nm-UV ausgesetzt ist (Keimtötungslampen, Photoreaktoren); JGS2 sammelt Solarisationsdefekte schneller an.
280 nm: Protein A280
JGS2. Standardqualität bei der Standardwellenlänge. Bei 280 nm gibt es keinen messbaren Transmissionsnachteil gegenüber JGS1, und JGS2 ist günstiger.
300–600 nm: UV-Vis im sichtbaren Bereich
JGS2 oder sogar optisches Glas. Wenn Sie nie unter 340 nm messen, sind BK7-Küvetten aus optischem Glas die kostenoptimale Wahl. JGS2 bietet die Flexibilität, später ins UV zu gehen, ohne den Küvettenbestand zu wechseln.
800–2500 nm: NIR mit geringen Wasserbanden
JGS3. Die vakuumverschmolzene Bauweise beseitigt die OH-Banden bei 1380 nm und 2200 nm. Entscheidend für NIR-Lebensmittel-/Agraranalytik und Kohlenwasserstoff-Arbeiten in der Öl- und Gasbranche, wo Proben eigene Wasserbanden haben, die Sie nicht mit denen der Küvette verwechseln möchten.
2500–3500 nm: erweitertes NIR/IR
nur JGS3. Sowohl JGS1 als auch JGS2 fallen über 2500 nm ab; nur JGS3 reicht bis in den Bereich der C–H-Kombinationsbanden. Über 3500 nm verlassen Sie Quarz ganz und verwenden Saphir oder CaF₂.
Die Grenze an Ihrem eigenen Spektrophotometer überprüfen
Datenblattwerte sind Nennwerte. Die Grenze, die Ihre Probe tatsächlich sieht, ist das, was Ihr Spektrophotometer misst, und zwar mit Ihrer Küvette, in Ihrem Strahlengang. Führen Sie diesen Fünf-Minuten-Test für jede Küvette durch, die Sie für eine kritische Methode einsetzen wollen:
Die fünfstufige Grenzüberprüfung
Häufig gestellte Fragen
JGS1 (Tief-UV-Qualität) überträgt bei 10 mm Schichtdicke mit T = 50 % bis ~185 nm hinunter. Unter ~165 nm versagt selbst das reinste synthetische Quarzglas; für VUV-Arbeiten müssen Sie zu Saphir- (~150 nm), MgF₂- (~115 nm) oder LiF-Fenstern (~105 nm) wechseln. Unser Fenster-Ratgeber behandelt die Optionen unterhalb von Quarz.
JGS1 ist die chinesische nationale Normbezeichnung (GB/T) für Tief-UV-Quarzglas, hergestellt durch Flammenverschmelzung. „UV-Qualität“ oder „synthetisches“ Quarzglas von US-/EU-Herstellern (Heraeus Suprasil, Corning 7980, GE 124) bezeichnet dieselbe allgemeine Klasse: flammenverschmolzen, hoher OH-Gehalt, ~185 nm Grenze. Die Leistung ist auf wenige nm gleichwertig; die Unterschiede liegen darin, wie streng der OH-Gehalt kontrolliert wird.
Ja. JGS2 überträgt bei 260 nm auf 10 mm Schichtdicke ~92 %, womit sie für routinemäßige A260-Messungen nicht von JGS1 zu unterscheiden. Wechseln Sie nur zu JGS1, wenn Sie im selben Arbeitsablauf auch Peptidbindungen bei 220 nm messen müssen oder wenn Ihre DNA-Probe während der Messung keimtötendem 254-nm-UV ausgesetzt ist.
Das ist beabsichtigt, kein Defekt. JGS3 wird vakuumverschmolzen, um OH für IR-Arbeiten zu entfernen; derselbe Vakuumprozess führt Sauerstoffmangeldefekte ein, die im Bereich 200–260 nm absorbieren. JGS3 tauscht UV-Leistung gegen IR-Transparenz. Wenn Sie JGS3 für UV-Vis gekauft haben, geben Sie es zurück und bestellen Sie JGS2.
Ja, nach Beer-Lambert. Eine 100-mm-JGS1-Küvette hat eine praktische Grenze nahe 195 nm, obwohl die Materialspezifikation 185 nm angibt; die zehnfache Schichtdicke ergibt die zehnfache Absorbanz am Grenzübergang. Für Spuren-UV-Arbeiten unter ~200 nm verwenden Sie 1–10-mm-Küvetten. Die vollständige Rechnung steht oben in §4 und in unserem Schichtdicken-Ratgeber.
Nein, nicht zuverlässig. BK7-Optikglas zeigt zwischen 340 und 320 nm einen raschen Transmissionsabfall; unter 320 nm überschreitet die Absorbanz bei einer 10-mm-Küvette 1 AU. Für jede UV-Arbeit wechseln Sie zu JGS2 (oder JGS1 für < 220 nm). Unser Vergleich Quarz vs. Glas behandelt die vollständige Abwägung.
Gar nicht: Alle drei sehen für das Auge identisch aus. Die Identifizierung erfordert entweder einen Transmissionsscan (JGS3 hat seine Grenze bei 260 nm; JGS2 bei 220 nm; JGS1 überträgt über 200 nm hinaus) oder ein Herstellerzertifikat. Wir lasern die Qualität auf jede MQ-Küvette, damit Sie nicht raten müssen. Ist Ihr Bestand unmarkiert, führen Sie bei 200 nm einen Scan gegen Luft durch.
Ja. Starke Tief-UV-Belastung (keimtötende 254 nm bei voller Lampenintensität, Stunden pro Tag) erzeugt Farbzentren, die im Bereich 215 nm absorbieren, die sogenannte Solarisation. Nach ~500 kumulierten Stunden unter intensiver 254-nm-Belastung kann JGS2 eine Grenzverschiebung von 30–50 nm zeigen. JGS1 ist beständiger. Tempern bei 1000 °C macht den Schaden rückgängig; ein Austausch ist meist günstiger.
Ja. Wir bevorraten JGS1-, JGS2- und JGS3-Rohmaterial in 1–10 mm Stärke und bearbeiten alle Standard-Küvettengeometrien (Halbmikro, Submikro, Durchflussküvetten, zerlegbar, zylindrisch) in jeder der drei Qualitäten. Jede Küvette wird mit einem Zertifikat geliefert, das die gemessene Transmission bei 185, 220, 260, 540 und 2200 nm auflistet. Lieferzeit 8–14 Tage für nicht vorrätige Qualitäts-/Geometriekombinationen.
Empfohlene Küvetten nach Grenzanforderung
Ordnen Sie Ihre analytische Wellenlänge der richtigen Qualität zu. Alle MQ-Küvetten werden mit einem Transmissionszertifikat geliefert, das Grenze und Schlüsselwellenlängen dokumentiert.
JGS1 · 1 mmQuarz 1 mm Schraubdeckel, Molded 83
Effektive Grenze ~165 nm, vierseitig lichtdurchlässig. Für Peptidbindung bei 200–220 nm und konzentrierte Proben, die bei 10 mm sättigen. Dicht für UV-Arbeiten mit flüchtigen Lösungsmitteln.
ZERLEGBARQuarz 2 mm abnehmbar, Molded 83
Effektive Grenze ~165 nm mit gespültem Spektrometer. Abnehmbar für Arbeiten mit reinen Flüssigkeiten nahe dem VUV.
JGS2 · 10 mmQuarz 10 mm Ultramikro, JGS2
Grenze ~220 nm. Standard-Schichtdicke mit Submikro-Volumen von 50 µL: ideal für A260/A280-Nukleinsäure- und Proteinquantifizierung.
GLAS · 50 mmGlas 50 mm, Sintered 80
Küvette mit langer Schichtdicke und Optikglas-Grenze ~320 nm. Spurenfarbanalyse, bei der kein tiefes UV erforderlich ist (340–1100 nm).
GLAS · 100 mmGlas 100 mm, Standard 80
Spurenanalyse im sichtbaren Bereich. Für UV-Arbeiten unter 340 nm auf eine JGS1-Quarz-Version mit langer Schichtdicke wechseln (Sonderanfertigung).
Brauchen Sie eine nicht standardmäßige Qualität oder Geometrie?
0,1–200 mm Schichtdicke, JGS1 / JGS2 / JGS3, gesintert oder geformt, zertifizierte Transmission. 8–14 Tage Lieferzeit.
Brauchen Sie eine auf eine bestimmte Grenze validierte Küvette?
Wir liefern zu jeder Küvette ein Transmissionszertifikat. Senden Sie uns Ihre Anwendungswellenlänge, und wir bieten Ihnen die richtige Qualität, Geometrie und Prüfpunkte an.
Angebot anfordern → Größentabelle ansehen- ASTM E275-22 — Standardverfahren zur Beschreibung und Messung der Leistung von UV/Vis/NIR-Spektrophotometern
- Edmund Optics — Quarzglas in UV- vs. IR-Qualität
- RP Photonics — Eigenschaften und Qualitäten von Quarzglas
- Lake Shore Cryotronics — Transmissionsdaten von Quarzglas in UV-Qualität
- USP <788> — Partikel in Injektionspräparaten (Anforderungen an die UV-Grenze von Küvetten)

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