一、引言
紫外可見分光光度計,作為一種重要的分析儀器,被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物、環(huán)境等領(lǐng)域。它通過測量物質(zhì)對紫外可見光的吸收特性,實現(xiàn)對物質(zhì)的定性和定量分析。本文將詳細(xì)介紹紫外可見分光光度計的設(shè)計、原理與使用。
二、紫外可見分光光度計的設(shè)計
紫外可見分光光度計主要由光源、單色器、樣品池、檢測器和信號顯示系統(tǒng)五大部分組成。
1.光源:是提供符合要求的入射光的裝置,有熱輻射光源和氣體放電光源兩類。熱輻射光源用于可見光區(qū),一般為鎢燈和鹵鎢燈;氣體放電光源用于紫外光區(qū),一般為氫燈和氘燈。
2.單色器:功能是將光源產(chǎn)生的復(fù)合光分解為單色光和分出所需的單色光束,它是分光光度計的心臟部分。
3.樣品池:用于容納樣品,使光能夠充分與樣品接觸。
4.檢測器:用于測量透射光的強(qiáng)度,將其轉(zhuǎn)換成電信號輸出。
5.信號顯示系統(tǒng):將檢測器輸出的電信號轉(zhuǎn)換成可讀的吸光度或透射率值,并顯示在屏幕上。
三、紫外可見分光光度計的原理
紫外可見分光光度計的原理主要基于比爾-朗伯定律和蘭伯特-比爾定律。比爾-朗伯定律是指溶液中溶質(zhì)濃度與溶液對光的吸收成正比;蘭伯特-比爾定律是指光在透過介質(zhì)時強(qiáng)度與介質(zhì)厚度成指數(shù)關(guān)系?;谶@兩個定律,紫外可見分光光度計利用光源發(fā)出一定波長的光,樣品吸收部分光線,其余光線通過樣品,最后通過檢測器測量透射光的強(qiáng)度,從而得到樣品對特定波長光的吸收情況。
四、紫外可見分光光度計的使用
1.開機(jī):打開樣品室蓋,檢查樣品室中是否放置遮光物,若有取出。打開電源開關(guān),儀器進(jìn)入預(yù)熱狀態(tài),預(yù)熱20分鐘。
2.選擇光源:電源開關(guān)打開后,鎢燈即亮;若需要在紫外光區(qū)工作,則需將光源切換至氘燈;若需要在紫外光區(qū)(290nm~360nm)工作,則要同時點亮氘燈和鎢燈。
3.選擇波長:調(diào)節(jié)波長旋鈕或輸入實驗所需的波長,選擇須用的單色光波長。
4.校準(zhǔn):目前型號較新的分光光度計具有開機(jī)自動校準(zhǔn)功能,無自動校準(zhǔn)功能的設(shè)備使用前需參照使用說明書手動校準(zhǔn)。
5.測量:如試驗方法中無特別規(guī)定,通常使用裝有蒸餾水的吸收池調(diào)零后放入樣品和參比樣進(jìn)行測試,并記錄測試結(jié)果。
6.數(shù)據(jù)處理:定量測試時通常需要先測定若干個已知濃度的待測物標(biāo)準(zhǔn)樣品,根據(jù)其吸光值與濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。目前新型號的紫外分光光度計本身都有制作和計算標(biāo)準(zhǔn)曲線的功能,具體操作方式可參照設(shè)備使用說明。不具備標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制功能的設(shè)備,可利用Excel軟件或坐標(biāo)紙輔助繪制。
7.關(guān)機(jī):測量完畢,取出吸收池,清洗并晾干后入盒保存。關(guān)閉電源,拔下電源插頭,在樣品室內(nèi)放入干燥劑,蓋上樣品室蓋,罩上防塵罩。
五、總結(jié)
紫外可見分光光度計以其靈敏度高、分辨率高、操作簡便等特點,在化學(xué)、生物、環(huán)境等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。通過了解其設(shè)計、原理與使用,我們可以更好地掌握這一分析儀器,為科學(xué)研究提供有力支持。