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紫外可见分光光度计原理及应用 光度计工作原理

时间:2020-05-25    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
  紫外可见分光光度计法从问世以来,在应用方面有了很大的发展,尤其是在相关学科发展的基础上,促使分光光度计仪器的不断创新,功能更加齐全,使得光度法的应用更拓宽了范围。 
  1.原理
  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

  2 应用 
  2.1 检定物质 
  根据吸收光谱图上的一些特征吸收,特别是大吸收波长虽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。 
  2.2 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。 
  2.3 比较大吸收波长吸收系数的一致性 
  2.4 纯度检验 
  2.5 推测化合物的分子结构 
  2.6 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 。 
  2.7 络合物组成及稳定常数的测定 
  2.8 反应动力学研究 
  2.9 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。

紫外可见光光度计的测试

    我们该如何使用紫外可见光光度计进行杂光散光测试呢?下面跟我一起来了解一下吧。

 

    据了解,有的紫外可见光光度计只测试220nm处的杂散光,不测试340nm处的杂散光,这样是不正确的,需测试220nm处杂散光是因为:

    ①根据仪器学理论中的电光源理论,氘灯在220nm处能量很小,即信号很小,容易显现杂散光;

    ②根据仪器学理论中的光电发射理论,光电倍增管在220nm处的光谱响应(灵敏度)低,容易显现杂散光。

    ③根据量子光学理论,波长是能量的倒数,波长短能量大,容易产生杂散光,而220nm处属于短波部分;

    而测试340nm处杂散光的原因是完全不同的,因为340nm处一般是氘灯换钨灯和仪器调换滤光片的地方,此时最容易产生杂散光。所以,对于紫外可见光光度计来讲,应该测试220nm和340nm两处的杂散光。

    紫外可见光光度计杂散光测试步骤:

    1、首先将参比液注入配对石英石吸收池,分别放置在参比池座和试样池座内。再测定波段扫描基线并使之平滑。

    2、将减光片插入试样光路的滤光片槽内,其读数即为减光片的衰减值K,然后将减光片插入参比光路的滤光片座内,

    3、将石英吸收池中的蒸馏水依次换成上述截止滤光液,插入试样试样池座中,在相应的波段内扫描、打印;在记录纸的作标上量取测定波长处的透光度,乘以衰减值K,即得各测定波长处的杂散光值。

    紫外可见光光度计仪器设计的理论依据是比耳定律。研究的是物质对光的吸收。比耳定律的真正物理意义可以描述为:当一束平行的单色光通过某一均匀的有色溶液时,溶液的吸光度与溶液的浓度和光程的乘积成正比。它是吸收光度分析中定量分析的最基础、最根本的依据,更是紫外可见光光度计的基础的原理。

标签: 光度计
光度计 紫外可见光光度计的测试_光度计

紫外可见分光光度计的主要技术指标

    紫外可见分光光度计可达到检测质量与成分的目的。在对不同的仪器进行分析时,紫外可见光光度计是常规的分析仪器之一,原理就是紫外可见光度法。

    紫外可见光光度计有很多的特点:

    如第一,由于选择性好而且灵敏度较高,维护管理很方便,所以在使用中更为常见;

    第二,它的结构较为简单,可以很方便地进行操作而且在成本上又不是非常贵。

    以光路设计为基础,对紫外可见分光光度计进行分类,可以依据光路设计分为三种类型:单光束分光光度计、双光束分光光度计以及双波长分光光度计。

    鉴于此,本文主要分析紫外可见分光光度计主要技术指标及其检定方法。

    1.紫外可见分光光度法工作原理以及相关应用

    紫外可见分光光度法的工作原理就是利用不同物质的分子在紫外可见光谱区上的辐射吸收的不同,利用分子的这一特性来进行有效地区分辨别。

    紫外可见分光光度法在物质的定性定量分析以及物质纯度分析物质结构分析等多种方面都有着广泛的应用,起着不可或缺的作用。

    例如:此种检测方法在食品行业中的运用,可以对食品的质量进行有效地安全监测。而对于生活质量方面来说,食品卫生及质量是较为重要的一点,只有确保食品不会出现安全问题,才能够有效地促进国民健康生活。

    现阶段,我国出现的食品安全问题有以下几种:食品造假;在食品添加对人体有害的添加剂;一些非法添加物的滥用;除了这些主要问题之外还存在食品残留农(兽)药、微生物或者重金属等有害物质的情况,以上情况都会造成食品出现质量安全问题,因此必须对食品进行安全分析、检测,确保食品不会出现质量安全问题。

    2.紫外可见分光光度计主要技术指标

    波长准确度及其检定方法

    波长的实际测定值和理论值相减,就是紫外可见分光光度计的波长的准确度。它在测试不同的仪器时,作用非常大,是非常关键的技术指标。

    在我国,计量检定工作,波长准确度是很重要的。检定紫外可见分光光度计的波长准确度有很多的方式,下面将通过两种方法进行寿命说明:汞灯和氖灯的利用。

    汞灯

    我国在对紫外分光光度计波长准确度进行检定时,很多的生产厂一般都广泛利用汞灯进行测试。具体的操作流程就是:

    将原光源拆下来,采用标准灯,对标准光源灯各条的特征谱线进行测试,波长准确度就是测量值和理论值做差。

    自利用汞灯进行测试的过程中,能量测量作为测量的方式,波段的范围设置在245-560nm范围之内,空气作为样品的参考系,光谱带的宽设置为2nm,再通过波长扫描。波长准确度就是汞灯的各特征波长的测量值和其相应的理论值之差。为了确保准确度,可以重复进行3次,波长准确度就选择3次的平均值。

    氖灯

    在对紫外可见分光光度计的波长准确度进行检测时,通常人们在选用标准灯时用氖灯。在仪器紫外区,由于氖灯的连续光谱优势,就会在紫外区作为光源。

    在可见区,由于光谱中波长为656.1nm和为486.0nm是很容易分离的,而且具有高的强度,谱线特征非常明显,所以对仪器波长准确度进行检定时可以利用谱线。在我国,对于仪器进行计量检定都会用波长准确度较为高的标准灯-氖灯。

    波长重复性及其检定方法

    多次测试波长之后数据符合程度,也就是多次测试波长的数据离散性就是波长的重复性(WavelengthRepeatability)。检定波长的重复性方法,操作简单。第一种方法,测试波长的准确度之后,测试三次取平均值,波长重复性就是通过和3次测试中最小值或者最大值做的差;第二种,测试波长的准确度,要经过3次测试,波长重复性就是最大值与最小值之差。

    光度准确度及其检定方法

    光度的实际测定值和理论值之差就是光度准确度(PhotoMtricAccuracy)。它俩之间的差越小,测量就会更准确,光度的准确度就会更高。一般,表示紫外可见分光光度计光度的准确度有以下两种方式:

    ①透射比误差或者透射比准确度(TransmittanceAccuracy),表示用TA(或AT);②吸光度误差(AbsorbanceError)或者是吸光度准确度(Absorbd-nceAccuracy),在表示用AA(或AA)时,要注意测量时具体的吸光度情况。

    3.紫外可见分光光度法的合理化运用

    溶液中物质含量的测定

    应用紫外可见分光光度计测定标准溶液和未知液的吸光度进而进行比较;也可先测出不同浓度标准液的吸光度,绘制标准曲线,在一定浓度范围内标准曲线为直线,然后测定出未知液吸光度,即可从标准曲线上查到其对应浓度。

    化合物的鉴定

    用不同波长的单色光分别通过某一浓度溶液,测定每一种单色光的吸光度,之后分别以波长和分光度作为横坐标和纵坐标,绘制得到吸收光谱曲线。

    不同食品有其特定的吸收光谱曲线,借此可以鉴定食品种类。紫外吸收光谱分析主要用于已知物质定量分析,测定化合物中含有微量的具有紫外吸收的杂质。

    反应动力学研宄

    借助于分光光度法可得出特定化学反应速度常数,借此从两个或两个以上温度条件下的速度数据得出反应活化能。

    络合物组成和稳定常数的测定金属离子可与有机物形成络合物且在紫外可见区有吸收,据此可利用分光光度法来研宄其组成。

    总之,紫外可见分光光度法是利用物质分子对紫外可见光谱区的辐射的吸收来进行分析的一种仪器分析,这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁。

    朗伯-比耳定律是光吸收的基本定律,是分光光度法定量分析的依据和基础。紫外可见分光光度计在食品检验中应用广泛,主要包括定量、定性和结构分析以及反应动力学和溶液平衡研宄。

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