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科普 | 走進儀器——紫外分光光度計

紫外分光光度計,基于紫外可見分光光度法原理,利用物質分子對紫外可見光譜區的輻射吸收來進行分析的一種分析儀器。主要由光源、單色器、吸收池、檢測器和信號處理器等部件組成。


發展歷史



1852年,比爾(Beer)參考了布給爾(Bouguer)在1729年和朗伯(Lambert)在1760年所發表的文章,提出了分光光度的基本定律,即液層厚度相等時,顏色的強度與呈色溶液的濃度成比例,從而奠定了分光光度法的理論基礎,這就是著名的朗伯比爾定律。


1854年,杜包斯克(Duboscq)和奈斯勒(Nessler)等人將朗伯比爾定律應用于定量分析化學領域,并且設計了第一臺比色計。


1918年,美國國家標準局制成了第一臺紫外可見分光光度計。此后,紫外可見分光光度計經不斷改進,又出現自動記錄、自動打印、數字顯示、微機控制等各種類型的儀器,使分光光度法的靈敏度和準確度也不斷提高,應用范圍不斷擴大。


結構與功能



由光源、單色器、吸收池、檢測器和信號顯示系統五大部分組成。


功能



1.光源:是提供符合要求的入射光的裝置,有熱輻射光源和氣體放電光源兩類。熱輻射光源用于可見光區,一般為鎢燈和鹵鎢燈,波長范圍是350~1000nm;氣體放電光源用于紫外光區,一般為氫燈和氘燈,連續波長范圍是180~360nm。


2.單色器:功能是將光源產生的復合光分解為單色光和分出所需的單色光束,它是分光光度計的心臟部分。


3.吸收池:又稱比色皿,供盛放試液進行吸光度測量之用,其底及兩側為毛玻璃,另兩面為光學透光面,為減少光的反射損失,吸收池的光學面必須完全垂直于光束方向。根據材質可分為玻璃池和石英池兩種,前者用于可見光光區測定,后者用于紫外光區。


4.檢測器:是將光信號轉變為電信號的裝置,測量吸光度時,并非直接測量透過吸收池的光強度,而是將光強度轉換為電流信號進行測試,這種光電轉換器件稱為檢測器。


5.信號顯示系統:是將檢測器輸出的信號放大,并顯示出來的裝置。


注意事項


1.開機前將樣品室內的干燥劑取出,儀器自檢過程中禁止打開樣品室蓋。


2.比色皿內溶液以皿高的2/3~4/5為宜,不可過滿以防液體溢出腐蝕儀器。測定時應保持比色皿清潔,池壁上液滴應用擦鏡紙擦干,切勿用手捏透光面。測定紫外波長時,需選用石英比色皿。


3.測定時,禁止將試劑或液體物質放在儀器的表面上,如有溶液溢出或其它原因將樣品槽弄臟,要盡可能及時清理干凈。


4.實驗結束后將比色皿中的溶液倒盡,然后用蒸餾水或有機溶劑沖洗比色皿至干凈,倒立晾干。關電源將干燥劑放入樣品室內,蓋上防塵罩,做好使用登記,得到管理人員認可后方可離開。

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