紫外分光光度计是广泛应用于生物、医学等多个科学研究领域的仪器之一。紫外分光光度计仪器分析法是利用物质分子吸收紫外可见光谱区辐射的一种仪器分析方法。其基本原理依据朗伯·比尔定律-一光被透明介质吸收的比例与入射光的强度无关,光的吸收与吸收层厚度、溶液浓度、光吸收率成正比,可用下式表示:
A=kxbxc (A为吸光度;k为摩尔吸光系数;b为光程,即盛放溶液的液槽的透光厚度;c为溶液浓度。)
仪器结构
紫外分光光度计由光源、单色器、吸收池、检测器和信号显示系统五大部分组成。
光源:是提供符合要求的入射光的装置,有热辐射光源和气体放电光源两类。热辐射光源用于可见光区,一般为钨灯和卤钨灯,波长范围是350nm~1000nm;气体放电光源用于紫外光区,一般为氢灯和氘灯,连续波长范围是180nm~360nm。
单色器:功能是将光源产生的复合光分解为单色光和分出所需的单色光束,它是分光光度计的心脏部分。
吸收池:又称比色皿,供盛放试液进行吸光度测量之用,其底及两侧为毛玻璃,另两面为光学透光面,为减少光的反射损失,吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向。根据材质可分为玻璃池和石英池两种,前者用于可见光光区测定,后者用于紫外光区。
检测器:是将光信号转变为电信号的装置,测量吸光度时,并非直接测量透过吸收池的光强度,而是将光强度转换为电流信号进行测试,这种光电转换器件称为检测器。
信号显示系统:是将检测器输出的信号放大,并显示出来的装置。
优势
可重复使用样品;可以快速进行测量;仪器使用操作简单;数据分析操作简单;产品成本、操作成本低。
局限性
杂散光。波长选择器并不完美,来自宽波长范围的少量光仍可能从光源传输,这可能会导致严重的测量错误。
光散射。这通常是由液体样品中的悬浮固体引起的,这可能会导致严重的测量误差。比色皿或样品中存在的气泡会散射光,导致无法重现结果。
来自多个吸收物种的干扰。为了进行适当的定量分析,应将每种化学物质从样品中分离出来并单独检查。
组件的偏差。任何仪器组件未对准定位,尤其是固定样品的比色皿,都可能产生不可重复和不准确的结果。
常见问题与解决措施
问题1:接通电源后,光源不亮
原因:①保险管烧坏;②光源灯泡损坏。
措施:①更换保险管;②检查氘灯和钨灯是否损坏,若损坏则及时更换灯泡。
问题2:吸光值出现负数
原因:没做空白对照,样品吸光值小于空白参比液。
措施:先做空白对照。
问题3:基线某段噪音很高
原因:滤光片受潮发霉,导致光能量损失严重。
措施:更换滤光片。
问题4:吸光值信号上下摆动
原因:开关触点因长期氧化导致接触不良。
措施:用金属活化剂清洗按键触点。
注意事项
开机前将样品室内的干燥剂取出,仪器自检过程中禁止打开样品室盖。
比色皿内溶液以皿高的2/3~4/5为宜,不可过满以防液体溢出腐蚀仪器。测定时应保持比色皿清洁,池壁上液滴应用擦镜纸擦干,切勿用手捏透光面。测定紫外波长时,需选用石英比色皿。
测定时,禁止将试剂或液体物质放在仪器的表面上,如有溶液溢出或其它原因将样品槽弄脏,要尽可能及时清理干净。
实验结束后将比色皿中的溶液倒尽,然后用蒸馏水或有机溶剂冲洗比色皿至干净,倒立晾干。关掉电源,再将干燥剂放入样品室内,并盖上防尘罩。
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