物质的吸收光谱本质上就是物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波长的光能量,相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的结果。由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构,其吸收光能量的情况也就不会相同,因此,每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线,可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量,这就是分光光度定性和定量分析的基础。分光光度分析就是根据物质的吸收光谱研究物质的成分、结构和物质间相互作用的有效手段。
紫外可见分光光度法的定量分析基础是朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律。即物质在一定浓度的吸光度与它的吸收介质的厚度呈正比。
紫外可见分光光度计主要应用:
1、检定物质
根据吸收光谱图上的一些特征吸收,特别是最大吸收波长虽ax和摩尔吸收系数是检定物质的常用物理参数。这在药物分析上就有着很广泛的应用。在国内外的药典中,已将众多的药物紫外吸收光谱的最大吸收波长和吸收系数载入其中,为药物分析提供了很好的手段。
2、与标准物及标准图谱对照
将分析样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中,在同一条件下分别测定紫外可见吸收光谱。若两者是同一物质,则两者的光谱图应完全一致。如果没有标样,也可以和现成的标准谱图对照进行比较。这种方法要求仪器准确,精密度高,且测定条件要相同。
3、比较最大吸收波长吸收系数的一致性
4、纯度检验
5、推测化合物的分子结构
6、氢键强度的测定
实验证明,不同的极性溶剂产生氢键的强度也不同,这可以利用紫外光谱来判断化合物在不同溶剂中氢键强度,以确定选择哪一种溶剂。
7、络合物组成及稳定常数的测定
8、反应动力学研究
9、在有机分析中的应用
有机分析是一门研究有机化合物的分离、鉴别及组成结构测定的科学,它是在有机化学和分析化学的基础上发展起来的综合性学科。
紫外可见分光光度计是由光源、单色器、吸收池、检测器和信号处理器等部件组成。光源的功能是提供足够强度的、稳定的连续光谱。
紫外光区通常用氢灯或氘灯,见光区通常用钨灯或卤钨灯。单色器的功能是将光源发出的复合光分解并从中分出所需波长的单色光。色散元件有棱镜和光栅两种。
紫外可见分光光度计特点:
1、采用同步正弦机构,波长准确度高,重复性好
2、24位高速、高精度A/D转换,仪器具有极高的灵敏度和反应速度
3、能直接建立标准曲线,并可用标准曲线进行相关的测试,可连续测试和存储200组数据,并可存储200条标准曲线,用户可根据编号方便调用,测试数据可断电保持
4、波长自动校准、自动设定、偏差自我修复
5、插座式钨灯、氘灯设计,换灯免光学调试
6、采用悬架式光学系统设计,整体光路固定在8mm厚的切削铝制无变形基座上,底板的变形和外界的震动对光学系统不产生任何影响,从而大大提高了仪器的稳定性和可靠性
7、标配元析公司的扫描软件可直接完成光度测量、定量测试、定性测试、动力学测试、多波长测试、DNA/蛋白质测试及数据图谱的处理。
可见分光光度计的波长适用范围一般从350nm左右开始到1100nm左右,紫外可见分光光度计的波长适用范围一般从190nm到1100nm.从这点区别上看就是波长的适用范围不一样,紫外可见分光光度计多了从190到350nm左右这段波长.正式由于这段紫外光的区别,就决定了他们的仪器结构部件有一些不同了,他们的不同之处主要在于以下几个地方:
1、光源不同:可见分光光度计的光源一般只用钨灯,而紫外可见分光光度计是用钨灯 氘灯两个光源,同时还多了这两个光源灯的切换部件.这是因为钨灯的光谱范围主要在可见到近红外这段,氘灯主要在紫外端.也正是因为光源的不一样,紫外可见分光光度计也多了一个专门提供氘灯工作的氘灯电源了。
2、光学器件的不同:由于玻璃能吸收紫外波,而对可见到近红外端有比较好的透过性,所以可见分光光度计的一些光学部件可以使用玻璃,而紫外可见分光光度计就不能使用玻璃部件,一般使用石英光学部件.同时由于这个原因,在比色皿的选择上也就有不同了,可见分光光度计可以使用玻璃制的比色皿,而紫外可见分光光度计一般使用石英制的比色皿了。
3、接收器的不同:由于紫外可见分光光度计多了紫外波,所以在接收器的选择上也就不一样了.多了对紫外波的灵敏响应功能,这类接收器的价格就比可见分光光度计的接收器贵了很多了。
维修:仪器使用一定时间后,会积累一些污垢,可以由专业的维修师指定下进行维护,最后再恢复原状,检测、调校、记录。
在紫外分光光度计的测试指标中准确度是至关重要的,只有保证了准确度才能保证样品数据的准确性和真实性。
影响紫外可见分光光度计准确度的因素有:
(1)波长准确度。波长准确度在确保紫外可见分光光度计的准确度中起着十分重要的作用。因为测试样品物质不同,那么它对不同波长的光有着不同的摩尔吸光系数。由朗伯比尔定律可知,不同的摩尔吸光系数所对应的吸光度会有差异,由此就会产生不一致的分析误差。
(2)杂散光。杂散光是准确度分析误差的一个重要来源,直接影响着样品物质在测试时所能配制的最大浓度。有研究结果表明,越高浓度的测试样品杂散光的影响越大,如果是在一个比较大的浓度下,杂散光增强,吸光度和浓度成比例的范围缩小。
(3)噪声。影响紫外可见分光光度计光度准确度的噪声包括光噪声和电噪声。其中光噪声是由光源产生的,具体来说就是光源的发光强度分布因子导致光噪声的出现。电噪声的来源是光电倍增管、各种电源以及放大器等。作为紫外可见分光光度计光度准确度最关键的技术参数之一,噪声是分析测试中主要误差源头,它是影响紫外可见分光光度计光度准确度检测下限的因素。
(4)基线平直度。基线平直度是全波段内每个波长上的噪声体现,基线平直度直接影响紫外可见分光光度计光度准确度的灵敏度以及影响检测下限或使用范围,是紫外可见分光光度计中一个十分重要的技术参数。购买者和使用者在选购和使用紫外可见分光光度计的时候,对基线平直度会有这特别的重视程度,会作为选购和使用的重要技术指标。但是相对于其他影响紫外可见分光光度计光度准确度的因素来说,基线平直度是受到目前国内外研究工作者重视程度远远不够的技术指标。
(5)光谱带宽。光谱带宽是影响紫外可见分光光度计光度准确度的一个十分重要的因素。当光谱带宽不同时,测试得到的数据就会不同,因而不同光谱带宽下的分析误差也大相径庭。
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