分光光度计的构成原理

发布时间:17-03-07 14:13分类:技术文章
标签:分光光度计,分光光度计的构成原理
分光光度计是根据物质对光的选择性吸收波长,以及相应的吸收系数是该物质的物理常数。当我们在已知某纯物质在一定条件下的吸收系数后可用同样条件将该供试品配成溶液,分光光度计测定其吸收度,即可由上式计算出供试品中该物质的含量。在可见光区,除某些物质对光有吸收外,很多物质本身并没有吸收但可在一定条件下加入显色试剂或经过处理使其显色后再测定,故又称比色分析。由于显色时影响呈色深浅的因素较多,且常使用单色光纯度较差的仪器,故测定时应用标准品或对照品同时操作。
产品特点 采用高性能优质光栅,波长精度更高;
采用进口钨灯,发光效率高,使用寿命长,功耗降低;
超大规模集成,T/A转换精度高,稳定性高;
微机系统的应用,使操作使用简单可靠。 仪器构成
分光光度计已经成为现代分子生物实验室常规仪器。常用于核酸,蛋白定量以及细菌生长浓度的定量。
仪器主要由光源、单色器、样品室、检测器、信号处理器和显示与存储系统组成。
光谱范围 包括波长范围为400~760 nm的可见光区和波长范围为200~400
nm的紫外光区.不同的光源都有其特有的发射光谱,因此可采用不同的发光体作为仪器的光源.
钨灯的发射光谱:钨灯光源所发出的400~760nm波长的光谱光通过三棱镜折射后,可得到由红橙,黄绿,蓝靛,紫组成的连续色谱;该色谱可作为可见光分光光度计的光源.
氢灯(或氘灯)的发射光谱:氢灯能发出185~400
nm波长的光谱可作为紫外光光度计的光源. 物质的吸收光谱(1)
如果在光源和棱镜之间放上某种物质的溶液,此时在屏上所显示的光谱已不再是光源的光谱它出现了几条暗线,即光源发射光谱中某些波长的光因溶液吸收而消失这种被溶液吸收后的光谱称为该溶液的吸收光谱.
不同物质的吸收光谱是不同的.因此根据吸收光谱,可以鉴别溶液中所含的物质.
物质的吸收光谱(2)
当光线通过某种物质的溶液时透过的光的强度减弱.因为有一部分光在溶液的表面反射或分散,一部分光被组成此溶液的物质所吸收只有一部分光可透过溶液.
入射光= 反射光 + 分散光 + 吸收光 + 透过光
如果我们用蒸馏水(或组成此溶液的溶剂)作为”空白”去校正反射,分散等因素造成的入射光的损失则:
入射光 = 吸收光 十 透过光 原理
分光光度计采用一个可以产生多个波长的光源,通过系列分光装置,从而产生特定波长的光源,光线透过测试的样品后,部分光线被吸收,计算样品的吸光值,从而转化成样品的浓度。样品的吸光值与样品的浓度成正比。
单色光辐射穿过被测物质溶液时,被该物质吸收的量与该物质的浓度和液层的厚度(光路长度)成正比,其关系如下式:
  A=-lg(I/I。)=-lgT=kLc   式中 :A 为吸光度;
  I。为入射的单色光强度;   I 为透射的单色光强度;   T
为物质的透射率;   k 为摩尔吸收系数;   L
为被分析物质的光程,即比色皿的边长 c 为物质的浓度
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厂家直销紫外分光光度计新葡萄京娱乐场8455,紫外分光光度计,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。紫外分光光度计可以在紫外可见光区任意选择不同波长的光。物质的吸收光谱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。产品简介1852年,比尔参考了布给尔1729年和朗伯在1760年所发表的文章,提出了分光光度的基本定律,即液层厚度相等时,颜色的强度与呈色溶液的浓度成比例,从而奠定了分光光度法的理论基础,这就是著名的朗伯比尔定律。1854年,杜包斯克和奈斯勒等人将此理论应用于定量分析化学领域,并且设计了第一台比色计。到1918年,美国国家标准局制成了第一台紫外可见分光光度计。此后,紫外可见分光光度计经不断改进,又出现自动记录、自动打印、数字显示、微机控制等各种类型的仪器,使光度法的灵敏度和准确度也不断
提高,其应用范围也不断扩大。
紫外可见分光光度法从问世以来,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。紫外分光光度计,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。紫外分光光度计物质的吸收光谱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。工作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。又因为许多物质在紫外-可见光区有特征吸收峰,所以可用紫外分光光度法对这些物质分别进行测定(定量分析和定性分析)。紫外分光光度法使用基于朗伯-比耳定律。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的函数。首先确定实验条件,并在此条件下测得标准物质的吸收峰以及其对应波长值(同时可获得该物质的最大吸收波长);再在选定的波长范围内,分别以标准溶液的吸光度和溶液浓度为横、纵坐标绘出化合物溶液的标准曲线得到其所对应的数学方程;接着在相同实验条件下配制待测溶液,测得待测溶液的吸光度,最后用已获得的标准曲线方程求出待测溶液中所需测定的化合物的含量。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。光度测量:选定波长下吸光度、透过率、浓度的测试定量测量:标准曲线法、系数法、单波长法、双波长法、多波长法光谱扫描:多样品进行全波段扫描,找出最大吸收峰值动力学测试:选定波长下测试样品浓度随时间的变化趋势多波长测试:自由选定多个波长,自动测出样品在多个波长下的吸光度和透过率值DNA/蛋白质测试:测试DNA/蛋白质的浓度和比率自动功能:波长误差的自动修复、滤光片切换的自动定位、氘灯和钨灯的自动切换其他功能:光谱导数、光谱平滑、数据导出、灯源自动控制、支持自动样品池架及其它附件、配有数据口可实现联机操作、数据存储和调用、断电保持和系统应用功能丰富的扫描软件功能:光度分析、定量分析、光谱分析、动力学分析、多波长测试、DNA/蛋白质测试、系统应用。校正方法紫外分光光度计的校正方法:分光光度法的最重要的一个物理化学量是吸光度。为了获得准确的研究结果,准确测得样品溶液的吸光度是非常重要的。一般,分析结果的不可靠性与偶然误差和系统误差有关。偶然误差影响测量的精密度,可通过足够数量测量的统计处理来减少;系统误差影响测量结果的准确度,可在大体相同实验条件下,用比较一种物质的准确测量结果,使系统误差统一起来。而分光光度计的系统误差(波长校正、分光光度计的慢散光、放大器的线性响应、暗电流和比色皿的光程)和操作误差(温度改变、仪器读数、操作者的改变、使用物质的纯度、称量和浓度、pH)对测量吸光度的影响是可以检查和校正的。关于操作误差,多数情况下,通过严格按操作程序测量、仪器调零、准确称量等来控制或减少这种误差的产生。关于仪器的系统误差,可通过对分光光度计的定期校正来克服,若所需准确度很高的测量,则必须天天校正。校正内容:1、波长的准确度试验
以仪器显示的波长数值与单色光的实际波长值之间误差表示,应在±1.0nm范围内。可用仪器中氘灯的486.02nm与656.10nm谱线进行校正;2、吸收度的准确度试验;3、杂散光的试验;4、波长重现性试验;5、分辨率试验。吸光度的校正方法:校正吸光度常用一很纯物质一定浓度的溶液为标准,且此溶液的吸光度系数经不同实验室核对,为了使标准液吸光度不受测定波长的微移动而有改变,常选择具有较平滑吸收高峰的物质,同时要求溶液稳定,且在相当的波长范围内吸收度的改变符合Beer-Lambert定律,常用硫酸铜、硫酸铵钴和硝酸钠或钾的溶液。铬酸钾溶液是最常用的标准溶液,此溶液在紫外区和可见区均适用。波长或波数的校正方法:可用具有窄吸收带的溶液,滤光片或蒸气来校正所需要的光波范围。如果要求很高的精密度时,可用放电灯泡发射的射线来校正。有的光谱仪其上已装有一个为校正用的灯。苯的蒸气对校正一定范围的波长亦很有用,可用一小滴苯放于一厘米厚的吸收杯中,测其吸收波长,在远紫外区可用氧气的吸收带进行校正。用各种稀土金属的滤光片,可以很快地校正波长,但准确度不如上述方法高。常用含有钬和钕、镨离子的滤光片。杂散光的校正方法:小量的杂散光往往会引起较大的测量误差,它的校正可用一个能完全吸收某一波长单色光,且在其他波长吸收很弱的溶液。从这个溶液所表现的透光情况可推测杂散光的近似值。由杂散光带来的伪吸收带,亦可用Beer-Lambert定律来检查,但用此定律检查伪吸收带误差较大。由切断范围之外所表现的透射比可得出近似的杂散光百分数。若所含杂散光大于0.1%,应设法减低,或对测得的吸收光度进行校正。由杂散光引起的误差与杂散辐射成正比,因此校正值很容易从化合物的近于正确的曲线计算而得。此外,还可用一个适当的滤光片,该滤光片在测定波长范围内完全透光,但吸收此范围外的光波,由此来消除杂散光。主要应用1
鉴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λmax和摩尔吸收系数ε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。

发布时间:14-12-12 17:06分类:技术文章 标签:紫外可见分光光度计
紫外可见分光光度计的原理是利用物质的分子或离子对某一波长范围的光的吸收作用,对物质进行定性分析,定量分析及结构分析,所依据的光谱是分子或离子吸收入射光中的特定波长的光而产生的吸收光谱。根据所吸收光的波长区不同,分为紫外分光光度法和可见光光度法,合称为紫外可见分光光度法。
紫外可见分光光度法是研究物质在紫外可见光波下的分子吸收光谱的分析方法,在光的性质中200-400nm波长的光叫做紫外(UV),从400-800nm叫做可见(VIS),从800nm到近1毫米是红外(IR)。仅可见光才能被我们的眼睛看见,而包含所有波长的光,包括紫外,可见光和红外叫做白光(例如太阳光),太阳光发出的白光可以通过棱镜滤光片等分成七种类似彩虹的颜色,白光即包含所有波长的光,单色光即单波长的光。
根据朗伯比尔定律:A=kbc表明:一定温度下,一定波长的单色光通过均匀的、非散射的溶液时,溶液的吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。
A=kbc式中: A:吸光度;描述溶液对光的吸收程度;
k:摩尔吸光系数,单位L·mol-1·cm-1;
b:液层厚度(光程长度),通常以cm为单位;
c:溶液的摩尔浓度,单位mol·L-1;
我们可以举个小例子来说明一下,有甲乙两个相同材质的玻璃杯,其中甲装有洁净的水而乙装的是浑浊的水把它们放在靠窗的地方,这时甲可以透过大部分的光,而乙则没有那么多光透过,在这里透过的光的比率称为透射比,透射比通常以百分比形式来表示(%T)相反的从窗口透过的的光被吸收比率*叫做吸收率(Abs)。
物质对光的吸收是选择性的,利用被测物质对某波长的光的吸收来了解物质的特性,通过测定被测物质对不同光的吸收强度,以波长为横坐标,吸光度为纵坐标即可得出该物质在测定波长范围的吸收曲线。在吸收曲线中,通常选用*大吸收波长进行物质含量的测定。例如苹果是红色的,为什么苹果看上去是红色的而不是别的颜色?*好比我们对某种颜色喜欢一样,物质对颜色也有偏好,当某种物质暴漏包含各种颜色的光中时,它吸收并仅保存了光中它*喜欢的颜色,它不喜欢的颜色被反射,这*形成了我们眼中看到的某种物质的颜色。
根据这一特性我们即可通过颜色密度来对物质进行定量分析以此来测定某种物质(溶液)的含量,例如我想测自来水里的铁,通常无法直接采用分光光度法进行测量,因此在这种方式测定中需要添加与目标物质反应显色的着色试剂,里面含铁越多则颜色*越深(高吸光度)少则相反。这时我们需要配置标准溶液的校正曲线,从低到高来测量标准浓度的吸光值获得该测量的校正曲线。在定量分析中还要考虑物质的吸收波长,通过观察测量已经着色的吸收光谱来选择吸收*大而相对平滑的波长(现在多数仪器已能自动测量物质的*佳吸光率如HACH的DR3900)。
实际测量时光谱与测定条件也有密切的关系,测定条件如温度,溶剂极性等不同,吸收光谱的形状、吸收峰的位置、吸收强度等都可能发生变化。对于溶剂的选择要注意尽量选用低极性溶剂同时能很好的溶解被测物,并形成溶液具有良好的化学性质和光化学的稳定性,溶剂在样品的吸收光谱区无明显的吸收并注意保证实践条件的一致性,这样既能保证*小误差又可达到*佳的测量结果。

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