实验室分光光度计利用紫外光、可见光、红外光和激光等测定物质的吸收光谱;
利用此吸收光谱对物质进行定性定量分析和物质结构分析的方法,称为分光光度法或分光光度技术,使用的仪器称为分光光度计;
这种分光光度计灵敏度高,测定速度快,应用范围广,其中的紫外/可见分光光度技术更是生物化学研究工作中必不可少的基本手段之一。
实验室分光光度计的使用
①首先接通电源,打开电源开关1,指示灯亮,打开比色皿暗箱盖8,预热20分钟。
②波长选择旋钮6,选择所需的单色光波长,用灵敏度旋钮2选择所需的灵敏档。
③放入比色皿,旋转零位旋钮5调零,将比色皿暗箱盖合上,推进比色皿拉杆3;
使参比比色皿处于空白校正位置,使光电管见光,旋转透光率调节旋钮4,使微安表9指针准确处于100%。
按上述方法连续几次调整零位和100%位,即可进行测定工作。
实验室分光光度计使用和维护中应注意事项:
①连续使用仪器的时间不应超过2小时,*好是间歇0.5小时后,再继续使用。
②比色皿每次使用完毕后,要用去离子水洗净并倒置晾干后,存放在比色皿盒内。
在日常使用中应注意保护比色皿的透光面,使其不受损坏或产生划痕,以免影响透光率。
③仪器不能受潮。
在日常使用中,应经常注意单色器上的防潮硅胶(在仪器的底部) 是否变色,如硅胶的颜色已变红,应立即取出烘干或更换。
④在托运或移动仪器时,应注意小心轻放。
三大注意事项
1.分光光度计应放在干燥的房间内,使用时放置在坚固平稳的工作台上,室内照明不宜太强。
热天时不能用电扇直接向仪器吹风,防止灯泡灯丝发亮不稳定。
2.分光光度计使用前,使用者应该首先了解本仪器的结构和工作原理,以及各个操纵旋钮之功能。
在未按通电源之前,应该对仪器的安全性能进行检查,电源接线应牢固,通电也要良好,各个调节旋钮的起始位置应该正确,然后再按通电源开关。
3.分光光度计在仪器尚未接通电源时,电表指针必须于“0”刻线上;
若不是这种情况,则可以用电表上的校正螺丝进行调节。
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我们如何来评价一台紫外可见分光光度计的优劣呢?首先,我们要来考察它的外观。然后,我们探讨一下会对仪器的使用有很大影响的几个重要指标:
1、杂散光它指不应该有光的地方有了光。
它是光谱测量中误差的主要来源。这个值当然越小越好了。
2、光度准确度光度准确度指实际测量的光度读数值与真值之差。
它是用户对仪器的直接要求,每个用户都必须重视。
3、噪声噪声也是仪器的重要指标之一。
它表征仪器的做稀溶液的能力。这个指标也是越小越好。
4、光谱带宽指从单色器射出的单色光谱线强度轮廓曲线的1/2高度处的谱带宽度。
表征仪器的光谱分辨率。按照比耳定律,光谱带宽应该是越小越好的,但是如果仪器的光源能量弱,光学传感器的灵敏度低时,光谱带宽小了,也得不到理想的测量结果的。所以,选择和使用仪器时一定注意。
5、稳定性稳定性是使用者较受关注的指标之一。
仪器的宗旨就是稳定可靠,不稳定更谈不上可靠了。
6、噪声噪声也是仪器的重要指标之一。
它表征仪器的做稀溶液的能力。这个指标也是越小越好。
7、波长的准确度和重复性仪器的每个值都是在一定的波长下测得的,如果所示的波长和实际波长偏差万里,那么测出的值和真值的吻合度从何谈起呢?可见这个指标的重要性。
总之,这几个指标都是相互独立又相互关联的,每个指标对仪器的使用都有很大影响。希望大家在选购紫外、可见分光光度计时,多做比较,多做判断,切实找到一个稳定可靠的好帮手。
我们选择时需要根据自己实验室的需要,主要考虑光学构造和光源、检测方法、样品类型和数据处理等因素。
1.光学构造
一般来说,紫外光分光光度计分为单光束和双光束两类。1单光束型主要是依赖单束光进行测量。一束给定波长的光通过对照物,然后再通过实际样品溶液,就能得到吸光结果。
双光束型则是通过一个斩光轮(mirroredchopperwheel)将一束光分成两束,分别测量对照样品和实际样品。可以最小化光漂移(lampdrift)和减少测量时间。一些双光型光度计不利用斩光轮,而是利用一种光束分光器来代替,将一束光分成两束平行的光然后同时测量对照样品和目的样品。因为增加了测量的速度,所以双光束分光光度计在测量一些溶液随时间动态变化的研究中大有用处。
2.样品类型
在大部分的样品类型中,分光光度计可接受样品孔、小玻璃管cuvette、吸浆管和微孔板。
用小试管装样品容量一般从1μl-5ml,并且一些仪器装备了各种样品固定物来满足各种改变需要。
3.光源和检测方法
分光光度计的光谱也是需要考虑的一个重要因素。
紫外分光光度计一般覆盖190nm和380nm波长,通常利用氘灯照明。一些特殊的仪器可以提供满足光子学和半导体研究需要的光谱范围。
有的仪器可以选择多种光源:紫外光、可见光和甚至红外光(780nm至3,000nm)。钨灯和卤素灯一般只覆盖可见光部分(大约380nm到800nm)。而氙灯则可以覆盖紫外光和可见光区域。
分光光度计的带宽(bandwidth)很大程度上依赖于单色仪的狭缝的宽度。可以投射出实验精确要求的光谱。一种严格带宽使得仪器能对复杂的混合物进行高分辨率的吸光测量。可变的单色仪的狭缝宽度能使一台分光光度计满足多种实验需要。
4.样品类型
在大部分的样品类型中,分光光度计可接受样品孔、小玻璃管cuvette、吸浆管和微孔板。
用小试管装样品容量一般从1μl-5ml,并且一些仪器装备了各种样品固定物来满足各种改变需要。
5.数据管理
大部分单机型的分光光度计包含了驱动仪器运行和管理数据的软件。高性能的仪器,通常与PC机一起联用,需要从制造商提供额外的软件。
由此可见紫外、可见分光光度计是一种常规的实验室分析仪器。可广泛用于无机物、有机物的定性、定量分析中,在科研、制药、化工、环保、卫生、防疫等领域中发挥重要的作用。
分光光度计是利用物质对光的选择性吸收进行物质的定性或定量分析的仪器,在各行各业得到了广泛应用,主要用于物质纯度检查、定量分析、物质结构鉴别等。可测量结果总会出现可接受或不可接受的误差,误差来源于测量过程的各个方面,我认为主要来源于仪器本身性能和测量条件的选择两个方面。
一、仪器本身性能带来的误差
1.杂散光的影响
杂散光是指进人检测器的处于待测波长光谱带宽范围外的其他波长组分,它是光谱测量中误差的主要来源。产生原因有:分光光度计的色散元件、反射镜、透镜及单色器内壁灰尘等。在分光光度计工作波段边缘波长处,由于单色器透光率、光源辐射强度、检测器灵敏度都较低,杂散光的影响更为显著。杂散光限制仪器的分析上限可引起严重的测量误差,实际工作中,在定量分析时,一般在吸收峰或其附近处测量样品吸光度,如果在分析波长处含有杂散光,这时样品的透光率较小,而杂散光大部分透过,使测量吸光度低于真实吸光度。
2.仪器噪声对测量的影响
仪器噪声也是仪器的一个重要指标,它表征仪器做稀溶液的能力。是叠加在待测量的分析信号中的不需要的信号,扫描100%T和0%T线,可观察到分光光度计的绝对噪声水平,如果仪器噪声较大,会掩盖较小的测量信号,一般用噪音的二倍来表示仪器的灵敏度。
3.波长和吸光度准确度
样品的每一个值都是在一定的波长下测得的,如果波长误差很大,测出的值肯定不准。吸光度准确度也是用户对仪器的直接要求,更应引起足够的重视。国家计量检定规程规定双光束紫外可见分光光度计透射比准确度为A级士0.6%,B级土1.0%。
二、测量条件的选择
1.吸光度范围的选择
试样在不同吸光度时,浓度的相对误差不同,一般选择A二0.2一0.8之间,浓度相对误差较小,可以通过改变吸收池厚度、检测波长或待测溶液浓度,使吸光度读数在适宜范围内。
2.狭缝宽度的选择
狭缝宽度不仅影响光谱的纯度,也影响吸光度值,在定量分析时,为了得到足够的测量信号,应采用较大狭缝。在定性分析时,为了提高分辨率,应采用较小狭缝,以获得精细的光谱结构。
3.吸收池的选择和使用
吸收池的规格应根据被测溶液颜色深浅来确定,一般是被测溶液颜色深时选光程短的,颜色浅时选光程长的,同一实验使用同一规格同一套吸收池。在定量测量之前需要对吸收池作校正和配对工作,吸收池不匹配时,对测量产生误差,吸收池方向不同,透光率亦有差异,使用时应注意方向。比色皿毛玻璃一面的上端有一个箭头,应与光路保持一致。另外,使用时,不要把溶液注得太满,以防在推动比色皿架时溶液溢出皿外。如透光壁外有溶液存在,要擦干再测,否则将产生误差。
分光光度计的正确使用和保养也很重要,我们应该做到以下几点:坚持标准溶液现用现配,不使用过期溶液,比色皿应保持清洁、干燥,禁止用硬物碰擦透明表面;防止仪器振动,影响测量稳定性;在开机状态,不测量时,应打开样品池门,延长光电传感器寿命;样品集中测量,避免开机次数,延长光源寿命;一旦停机,则应待灯冷却后再重新启动,并预热15min左右再使用;要经常更换仪器的干燥剂,防止光学元件和光电传感器受潮生霉;仪器搬动或更换重要部件后,要重新进行性能确认,以保证测量结果的准确。
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