紫外可见分光光度计 文档

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1、紫外可见分光光度计一基本简介紫外可见分光光度计 简介1852年，比尔（Beer）参考了布给尔（Bouguer） 1729年和朗伯（Lambert）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，这就是著名的比尔朗伯定律。1854年, 杜包斯克（Duboscq）和奈斯勒（Nessler）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，

2、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。1从仪器理论上讲，各种紫外可见分光光度计，都是根据比耳定律设计的；而比耳定律研究的是在平行光、单色光的条件下，物质对光的吸收。但是，紫外可见分光光度计的单色器不可能得到真正的单色光。并且，单色器系统不同，它产生的单色光的纯度（光谱带宽）也不同，并且光通过物质时，也不可能是真正的平行光。因此，严 紫外可见分光光度计，都不可能真正满足比耳格地说，实际工作中，任何 定律。所以，紫外可见分光光度计都是针对近似平行光、近似单色光的条件设计的。所以，就看谁设计、制造仪器最能满足 或接近比耳定律（或产生的比耳定律的偏 离最小）， 谁的仪器到了使用者

3、手里，由于非平行光或非单色光产生的分析误差最小 谁的仪器就最好（当然还有杂散光、噪声、稳定性等要求）。这就是从仪 器学理论，去看紫外可见分光光度计的设计、制造误差的最根本、最本质 的问题；也是使用者从仪器学理论去看紫外可 见分光光度计的分析误差的 最根本、最本质的问题。二工作原理吸收光谱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

4、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。朗伯比尔定律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。朗伯定律是说明光的吸收与吸收层厚度成正比，比耳定律说明光的吸收与溶液浓度成正比；如果同时考虑吸收层厚度和溶液浓度对光吸收率的影响，即得朗伯-比耳定律。波长范围紫外可见分光光度计是基于物质 分子对200nm-700nm区域内光辐射的 吸收而建立起来的分析方法。由于200-780nm光辐射的能量主要与物质中 原子的价电子的能级跃迁相适应，可以导致这

5、 些电子的跃迁，所以紫外可 见分光光度计又成为电子光谱计。三主要应用3.1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 吸收光谱的最大吸收波长和手段。同一溶剂中，在同一条件下吸收系数载入其中，为药物分析提供了很好的3.2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。3.3比较最大吸

6、收波长吸收系数的一致性3.4纯度检验3.5推测化合物的分子结构3.6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。3.7络合物组成及稳定常数的测 定3.8反应动力学研究3.9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。四常见故障和排除方法象故障现可能原因排除方法一 开启电源开关， 仪器无反应1. 电源未接通2. 电源保险丝断3. 起开关接触不良1.检查供电电源和连接线2更换保险丝3.更换一起电源开关二.光源灯不工作1.

7、 光源灯坏2. 光源供电器坏1更换新灯2检查电路，看是否有电压输出，请求维修人员维修或更换电路板三.显示不稳定1仪器预热时间不够2.电噪声太大（暗盒受潮或电器故 障）3环境震动过大，光源附近气流过大或外界强光照射4. 电源电压不良5. 仪器接地不良1.延长预热时间2检查干燥剂若受潮更换干燥剂，若不能 解决要查线路3. 改善工作环境4. 检查电源电压5. 改善接地状态四.透射比调不到01光门漏光2. 放大器坏3. 暗盒受潮1. 修理光门2. 修理放大器3更换暗盒内干燥剂五.透射比调不到100%1. 卤钨灯不亮2. 样品室有挡光现象3. 光路不准4. 放大器坏1. 检查灯电源2. 检查样品室3.

8、调整光路4. 修理放大器六.测试结果不正常1样品处理错误2. 吸收池不配对3. 波长不准4. 能量不足1. 重新处理样品2. 对吸收池进行配对校正，求出校正值， 进行矫正3. 用镨钕滤光片调校波长4. 检查光路或更换灯源七.建立浓度方程时数值输不进1.电路故障2接插件接触不良1. 送生产厂修理2. 检查接插件八.打印机出错操作错误1迅速关机，稍停后重新开机2.送生产厂修理九.打印机卡纸1装纸不当2打印机所坏1迅速关机，稍后重新开机2.检查或更换打印机五.紫外可见分光光度计的选择紫外可见分光光度计的是化验室最常用的定量分析仪器之一,型号品种繁多，如何选择 一台适用于您的分光光度计，请参考以下的选

9、型方案：1从波长范围选择既定出需要的波长范围，是属于紫外区(190 nm-340nm),还是可见区(340nm-1100 nm), 或者是紫外可见全区域。2从波长带宽选择不同的行业对于分光光度计的波长带宽有着不同的要求，单款越窄仪器的性能越优良但 是相对价格也越昂贵。不是每个行业都需要有比较窄的带宽，而是根据用户的需求去进行选 择，只要适用就是最好的。提到带宽，就必须提到杂散光，带宽较窄的情况下，一般杂散光也越小，杂散光确实也 是衡量一台分光光度计的主要技术指标。3从附加功能选择分光光度计的常见附加功能不外乎，全波长扫描及动力学扫描(时间扫描)。全波长扫描指的是从波长的最低点到最高点或者设定的

10、波长范围，仪器可以自动的把每 个设定波长点的析光度或者透过率，全面的反映在扫描图谱上，得出样品在不同波长点的吸 收特性。动力学扫描也称为时间扫描，主要是应用于随时间变化样品的性质也发生变化的实验， 我们用动力学扫描就可以比较清晰的看见某些样品随时间变化而变化的特性。还有一些，双波长或者多波长的功能，主要是应用于一些需要测定几点不同波长的的样 品。4随机软件及工作站随着电脑的普及，越来越多的分光光度计可以携带随机软件与电脑联机进行数据分析计 算甚至于反控，在选择分光光度计的时候，也可以按实际需求去选择是否需要随机软件配置 电脑，更方便的开展实验工作。紫外分光光度计紫外-可见分光光度计的特点和用途

11、：紫外-可见分光光度计是利用分光装置将光源产生的连续光谱分成各种单色光，然后用单色光去照 射待侧样品，研究样品对不同波长吸收强弱的一种仪器。它具有灵敏度高，快速准确、操作简便和选择 性强等优点，因此应用非常广泛。在紫外-可见分光光度计的基础上发展了众多的光电类仪器，如生化 分析仪、荧光分光光度计、原子吸收分光光度计等。随着新技术、新材料、新工艺的发展和渗透，特别 是计算机的引入，使紫夕卜可见分光光度计的性能有了很大的提高，从而促使紫外可见分光光度计在分 子生物学、生物化学等医学领域的研究中占有非常重要的地位。紫外-分光光度计的原理：分光光度计的原理是物质在光的激发下，物质中的原子和分子所含的能

12、 量以多种方式与光相互作用而产生对光的吸收效应。物质对光的吸收有选择性，各种不同的物质都有其 各自的吸收光谱。因此，每种物质都有其特有的、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。根据紫外-分光光度计相对测量原理，即选定某一溶剂（蒸馏水、空气或试样）作为标准溶液，并 设定它的投射比T （即透过率T）为100%,而被测试样的投射比T是相对与标准溶液而得到的。透过 率T的变化和被测物质的浓度有一函数关系，在一定范围内，它符合朗伯比尔

13、定律。T（T）= I/I。A = KCL = 1Gt其中，T（t ）:透射比；A：吸光度；C：溶液浓度；K：溶液的吸光系数；L：液层在光路中的长 度；I：光透过被测试样后照射到光电转换器上的强度；。：光透过标准试样后照射到光电转换器上的 强度。仪器内的计算机根据朗伯-比尔定律设有一个线性回归方程的计算程序，所以只要输入标准试样的 浓度值或线性回归方程中的系数M和N,就能直接测定未知溶液的浓度值。紫外分光光度计主要元件构成及其功能 光源：分光光度计常用光源大致为热光源（钨灯、卤钨灯）和气体放电光源（氢灯、氚灯）两大 类。钨灯（W）适用的波长范围在3202500nm之间，氢灯（H ）属紫外灯，适用

14、波长范围在185375nm 之间。氢灯可分高压灯和低压灯，两者均在185375nm之间产生连续光谱。氚灯（D2 ）光谱分布类似 于H,但发光强度比H强35倍，是目前紫外光区常用光源； 单色器：是一种用来把光源发出的光（复合光）分解成单色光，并能任意改变所需波长的装置。 它是分光光度计的关键部件。常用的有棱镜和光栅两种； 比色杯：又称比色皿、比色池。它是一种装待测样品的透明杯。有时为了测量方便或自动控制的 需要，改成流动液杯。比色杯的光径有长有短，可根据待测样品吸光度大小而定。比色杯可由玻璃和石 英两种材料制成，玻璃比色杯适用于350nm以上的光区，石英比色杯则适用于紫外和可见光区； 检测器：在

15、分光光度计中，把光信号转变成电信号输出的装置称为检测器。它分为光电电池、光 电管和光电倍增管三种。其中光电倍增管应具有较高的灵敏度而应用在目前生产的大多数紫外可见分 光光度计中； 信号处理系统：由检测器接收的光信号转变为电信号后，必须将其进行放大、计算处理后，再由 显示系统显示。现代紫外可见分光光度计的信号处理系统，常用前置放大器放大和微机运算，提高了 仪器的灵敏度和功能。微机的应用，使紫外-可见分光光度计又增添了许多功能，如自动调零、自动消 除比色杯间的误差、直线回归运算等。若配有输入程序的键盘，便可进行人机对话，对仪器进行全自 动程序控制； 结果显示系统：测定结果的显示方式主要有微安表、电压表的指针式和数字式及荧光屏等几种， 配上打印机和记录仪便形成一套完整的系统。简易的分光光度计有的常用光电流直接推动微安表来显示 结果。目前生产的分光光度计常用数字电压表和打印机来显示和记录结果。自动记录分光光度计还配有 高性能的记录仪，可绘出样品的全波长吸收光谱图或根据需要绘制部分光区波长的吸收光谱