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深度全面解析紫外可见光分光光度计使用与选型

实验室资讯网时间:2018-08-25 点击: 百度搜索

【导读】紫外可见光分光光度计是使用紫外光谱特点而设计制造的光学仪器。紫外光谱基础部分知识参考二知了文章:一文略遍紫外光谱中那些关键知识点。 世界首台紫外可见光分光光度计诞生于1918年的美国国家标准局 ,广泛应用于医疗卫生、化学化工、环保、地质、机械、冶金、石油、食品、生物、材料、计......
TAG标签: 紫外可见光分光光度计 紫外分光光度计

紫外可见光分光光度计是使用紫外光谱特点而设计制造的光学仪器。紫外光谱基础部分知识参考二知了文章:一文略遍紫外光谱中那些关键知识点。世界首台紫外可见光分光光度计诞生于1918年的美国国家标准局,广泛应用于医疗卫生、化学化工、环保、地质、机械、冶金、石油、食品、生物、材料、计量科学等各个领域。

深度全面解析紫外可见光分光光度计使用与选型

紫外可见光分光光度计工作原理

紫外可见光分光光度计工作原理与红外光谱、拉曼光谱的工作原理近似,采用一定频率的紫外可见光照射所需检测的物质,引起物质中电子跃迁,从而表现出随着吸收波长变化而引起的光谱变化,记录光谱变化形成分析数据。

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朗伯-比耳定律(Lambert-Beer)是光吸收的基本定律,俗称光吸收定律,是分光光度法定量分析的依据和基础。当入射光波长一定时,溶液的吸光度A是吸光物质的浓度C及吸收介质厚度l(吸收光程)的函数。凡具有芳香环或共轭双键结构的有机化合物,根据在特定吸收波长处所测得的吸收度,可用于药品的鉴别、纯度检查及含量测定,既可以定性分析,又可以定量分析。

紫外可见分光光度计的基本结构

紫外可见光分光光度计使用的波长范围为紫外光区 200-400 nm和可见光区400 - 850 nm。仪器主要结构包括:辐射源(光源)、色散系统、检测系统、吸收池、数据处理器、自动记录器、显示器等部件。由光源发出连续辐射光,经单色器形成单色光。单射光照射吸收池,再经光经检测器光电管将光强度转变成电信号,再经显示系统,完成测定。

1)、光源:钨灯或者氘灯

最常见的电源为钨灯或者氘灯。钨灯发射波长为325~2500nm,适宜使用波长为320~1000nm,因此,钨灯也可作近红外光源。钨灯工作电压是12V,也可使用12V直流电源供电,电源电压的微小波动都会引起钨光强度的很大变化,使用过程中必须稳压电源供电,钨灯工作时间为10000小时以上。使用仪器:7230型、754型分光光度计等。

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氘灯发射波长为190~400nm,适宜使用波长为190~360nm,使用中也需提供稳压电源,氘灯的使用寿命:国产的一般为500~800小时,进口的一般为1000小时,少数的能达到2000小时。最新的仪器采用高强度和高单色性的激光作为紫外光源。

2)、单色器:棱镜单色器或光栅单色器

单色器是将连续光谱分解成单色光,并能够准确发射目标所需要的单一波长的光,是整个仪器最关键的部件。单色器由狭缝、色散元件和透镜系统组成,关键部件为色散元件,常用为棱镜、光栅,或者是两者的组合。现阶段,光栅以及组合使用频率最高。

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棱镜单色器由玻璃或石英制成,玻璃棱镜存在吸收紫外光,不宜用于紫外光区。石英棱镜工作波长为185~4000nm,波长越短,色散程度越好,越趋向长波,色散程度越差。石英棱镜在紫外光区可达到0.2nm,而在长波段,只能达到5nm。光栅单色器为一系列等宽、等距离的平行狭缝,光栅单色器的分辨率精确到0.2nm且波长范围比棱镜单色器范围宽。

3)、吸收池

吸收池,又称比色皿,用于盛装待测液并决定待测溶液透光液层厚度的器皿,常为长方体,也有圆形或其他形状。底面和两侧为毛玻璃,另外两侧为光学透明面。比色皿材质为石英,吸收池规格包括:0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm等。

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4)、检测器

将光信号转变为电信号装置称为检测器。测量吸光度并不是测量透过吸收池的光强度,而是将光强度转换成电流进行测量,此种光电转换器件称为检测器,又叫接受器。常用的检测器有光电池、光电管、光电倍增管及光电二极管阵列检测器等。目前,高档分光光度计中一般采用光电倍增管作为检测器。光电二极管阵列检测器是紫外可见分光光度计检测的一个重要进展,代表了最新的发展水平。

5)、信号显示系统

将检测器输出的信号放大,并显示出来的装置。旧型号分光光度计采用检流计、微安表作显示装置,直接读出吸光度或透光率;现阶段,多采用数字电压表等显示,并用记录仪直接绘制出吸收(或透射)曲线,并配有计算机数据处理器等。

紫外可见分光光度计的使用注意事项

1)、紫外可见分光光度计在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。

2)、吸收池必须洁净,并注意配对使用。量瓶、移液吸管均应校正、洗净后使用。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。吸收池放入样品室时应注意方向相同。用后用溶剂或水冲洗干净,晾干防尘保存。

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3)、测试品标注测试物质以及配置浓度,且吸收度在0.3~0.7之间为宜。测试中,因采用测试品溶剂为空白对照:1 cm石英吸收池,由仪器规定波长或者规定的吸收峰±2nm以内自动扫描测定,测吸收度以核对测试品吸收峰位置是否正确。

4)、选用仪器的狭缝宽度应小于供试品吸收带的半宽度,否则测得的吸收度值会偏低,狭缝宽度的选择应以减少狭缝宽度时供试品的吸收度不再增加为准,对于大部分被测品种,可以使用2nm缝宽。

5)、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。关电源将干燥剂放入样品室内,盖上防尘罩,做好使用登记。

紫外可见分光光度计的选型

1)、可见分光光度计,紫外分光光度计和紫外可见分光光度计区别:可见分光光度计中可见光波长范围在400~1000 nm,紫外分光光度计中紫外光波长范围是200~400 nm,两者测定波长范围不同。而紫外可见分光光度计,可以通过更换光源分别形成可见和紫外光区,测定的波长在200~1000nm。

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2)、选择可见光和紫外可见光分光光度计所需要考察的关键指标包括:1)、测量波长范围;2)、测定波长准确度;3)、杂散光参数。波长范围越宽、波长准确度值和杂散光参数值越低,表示仪器的越能越好。

3)、可见分光光度计和紫外可见光分光光度计型号:可见分光光度计型号包含721系列,722系列和723系列。721系列有721/721-100型,测定波长为360-800 nm。722系列中,722型波长330-1000nm,722S与722N的波长范围325-1000nm,722N是自动调节波长。 723系列有723/723N/723PC /723PCS型四种,测定波长为320-1000nm,其中723是手动调整波长,723N是自动调波长,723PC配有扫描软件,723PCS带有扫描软件和打印机。紫外可见分光光度计最常见的是UV752/UV752N,波长范围是195nm-1020nm。

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4)、紫外分光光度计按照光源种类划分为:(1)、传统单光束UV紫外测试,测试过程全程封闭,单光束光源只通过光栅直接照射样品,再经光电倍增管检测器检测。测试空白样品之后才能测试目标样品,全波段需要时间最长为2 min;(2)、比例双光束UV,测试过程全封闭,单光束光源通过光栅,再经棱镜,分成2束UV,分别照射目标样品与空白样品,再合并光进入光电倍增管检测器检测,经差减法得到结果。目标样品与空白样品可以同时测量,测试灵敏度降低,全波段分析时间长。

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(3)、双光束UV:与比例双光束UV不同之处是通过棱镜分出两道光后,在分别通过光栅,各自分别进入光点倍增管检测器检测。加强了灵敏度,同时保留同时测量空白样品与目标样品的优点,全波段分析时间长。(4)、全波段UV:样品与空白样品可以暴露在空气中,照射样品后,进入密闭箱,通过光栅,进入DAD检测器检测。检测样品不需要密闭,外界光线对测试无影响,使用方便准确且空白只需要检测一次,全波段分析时间小于1s。

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(本文来源:互联网 )

(责任编辑:子豪)

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