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一分钟带你了解紫外分光光度计

  • 发布时间:2024-10-24
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紫外可见分光光度计是基于紫外可见分光光度法原理,利用物质分子对紫外可见光谱区的辐射吸收来进行分析的一种分析仪器。在化学、材料、生物、医学、食品、环境等领域都有广泛的应用。

一分钟了解紫外分光光度计  

捷宸UV1800/UV1800PC型紫外可见分光光度计


一、紫外分光光度计的组成

它主要由光源、单色器、吸收池、检测器和信号处理器等部件组成。光源发出的复合光通过单色器被分解成单色光,当单色光通过吸收池时,一部分被样品吸收,其余未被吸收的光到达检测器,被转变为电信号,经电子电路的放大和数据处理后,通过显示系统给出测量结果。

 

光源:提供符合要求的入射光,有热辐射光源和气体放电光源两类。热辐射光源用于可见光区,一般为钨灯和卤钨灯,波长范围是350~1000nm;气体放电光源用于紫外光区,一般为氢灯和氘灯,波长范围是180~360nm。

 

单色器:将光源产生的复合光分解为单色光和分出所需的单色光束,它是分光光度计的心脏部分。

吸收池:又称比色皿,供盛放试液进行吸光度测量之用,其底及两侧为毛玻璃,另两面为光学透光面,为减少光的反射损失,吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向。根据材质可分为玻璃池和石英池两种,前者用于可见光光区测定,后者用于紫外光区。

 

检测器:是将光信号转变为电信号的装置,测量吸光度时,并非直接测量透过吸收池的光强度,而是将光强度转换为电流信号进行测试,这种光电转换器件称为检测器。

 

信号显示系统:是将检测器输出的信号放大,并显示出来的装置。

 

二、分光光度计的工作原理

物质的紫外可见吸收光谱是由于物质的分子或原子中的某些基团吸收了紫外可见辐射光后,发生了电子能级跃迁而产生的吸收光谱。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,其数学表示式如下:

A=εbc

A为吸光度,ε为摩尔吸光系数,b为液池厚度,c为溶液浓度

 

三、操作流程

1. 使用前,打开紫外-可见分光光度计预热15 min;

2. 可选择连接电脑配套软件或直接读数;

3. 参比池放入空白溶液,进行基线校准;

4. 然后样品池放入待测溶液溶液,进行光谱扫描;

5. 完成样品扫描后,点击软件对数据进行保存或者直接记录下数据。


四、注意事项

1.开机前吸收池不放任何东西,仪器自检过程中禁止打开样品室盖。

2.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,比色血放置的方向要一致。测定紫外波长时,需选用石英比色皿。

3.测定时,禁止将试剂或液体物质放在仪器的表面上,如有溶液溢出或其它原因将样品槽弄脏,要尽可能及时清理干净。

4.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。

5.样品溶液浓度除各该品种已有注明外,其吸收度以在0.2-0.8之间为宜。

 

五、基本应用

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入max和摩尔吸收系数ε,是检定物质的常用物理参数。

 

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。

 

比较最大吸收波长吸收系数的一致性:

由于紫外吸收光谱只含有2~3个较宽的吸收带,而紫外光谱主要是分子内的发色团在紫外区产生的吸收,与分子和其它部分关系不大。具有相同发色团的不同分子结构,在较大分子中不影响发色团的紫外吸收光谱,不同的分子结构有可能有相同的紫外吸收光谱,但它们的吸收系数是有差别的。如果分析样品和标准样品的吸收波长相同,吸收系数也相同,则可认为分析样品与标准样品为同一物质。

 

反应动力学研究:

借助于分光光度法可以得出一些化学反应速度常数,并从两个或两个以上温度条件下得到的速度数据,得出反应活化能。

 

纯度检验:

紫外吸收光谱能测定化合物中含有微量的具有紫外吸收的杂质。如果化合物的紫外可见光区没有明显的吸收峰,而它的杂质在紫外区内有较强的吸收峰,就可以检测出化合物中的杂质。

 

氢键强度的测定:

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。

 

络合物组成及稳定常数的测定:

金属离子常与有机物形成络合物,多数络合物在紫外可见区是有吸收的,我们可以利用分光光度法来研究其组成。

 

六、故障分析

1. 如果仪器不能初始化,关机重启。

2. 如果吸收值异常,依次检查:

波长设置是否正确(重新调整波长,并重新调零)

测量时是否调零(如错误操作,重新调零)

比色皿是否用错(测定紫外波段时,要用石英比色皿)

样品准备是否有误(如有误,重新准备样品)




标签:紫外分光光度计

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