紫外分光光度計

紫外分光光度計，就是根據物質的吸收光譜研究物質的成分、結構和物質間相互作用的有效手段。紫外分光光度計可以在紫外可見光區任意選擇不同波長的光。物質的吸收光譜就是物質中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波長的光能量，相應地發生了分子振動能級躍遷和電子能級躍遷的結果。由於各種物質具有各自不同的分子 、原子和不同的分子空間結構，其吸收光能量的情況也就不會相同，因此，每種物質就有其特有的、固定的吸收光譜曲線，可根據吸收光譜上的某些特徵波長處的吸光度的高低判別或測定該物質的含量。

基本介紹

• 中文名：紫外分光光度計
• 外文名：UV Spectrophotometer
• 名稱：紫外光度計
• 行業：儀表儀器行業
• 用途：檢定物質 光譜分析

產品簡介

1852年，比爾(Beer)參考了布給爾(Bouguer)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)等人將此理論套用於定量分析化學領域，並且設計了第一台比色計。到1918年，美國國家標準局製成了第一台紫外可見分光光度計。此後，紫外可見分光光度計經不斷改進，又出現自動記錄、自動列印、數字顯示、微機控制等各種類型的儀器，使光度法的靈敏度和準確度也不斷 提高，其套用範圍也不斷擴大。 紫外可見分光光度法從問世以來，在套用方面有了很大的發展，尤其是在相關學科發展的基礎上，促使分光光度計儀器的不斷創新，功能更加齊全，使得光度法的套用更拓寬了範圍。紫外分光光度計，就是根據物質的吸收光譜研究物質的成分、結構和物質間相互作用的有效手段。例如由上海元析儀器設備公司引進的紫外分光光度計物質的吸收光譜就是物質中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波長的光能量，相應地發生了分子振動能級躍遷和電子能級躍遷的結果。由於各種物質具有各自不同的分子 、原子和不同的分子空間結構，其吸收光能量的情況也就不會相同，因此，每種物質就有其 特有的、固定的吸收光譜曲線，可根據吸收光譜上的某些特徵波長處的吸光度的高低判別或 測定該物質的含量。

工作原理

物質的吸收光譜本質上就是物質中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波長的光能量，相應地發生了分子振動能級躍遷和電子能級躍遷的結果。由於各種物質具有各自不同的分子、原子和不同的分子空間結構，其吸收光能量的情況也就不會相同。因此，每種物質就有其特有的、固定的吸收光譜曲線，可根據吸收光譜上的某些特徵波長處的吸光度的高低判別或測定該物質的含量，這就是分光光度定性和定量分析的基礎。分光光度分析就是根據物質的吸收光譜研究物質的成分、結構和物質間相互作用的有效手段。

又因為許多物質在紫外-可見光區有特徵吸收峰，所以可用紫外分光光度法對這些物質分別進行測定（定量分析和定性分析）。紫外分光光度法使用基於朗伯-比耳定律。

朗伯-比耳定律(Lambert－Beer)是光吸收的基本定律，俗稱光吸收定律，是分光光度法定量分析的依據和基礎。當入射光波長一定時，溶液的吸光度A是吸光物質的濃度C及吸收介質厚度l(吸收光程)的函式。

首先確定實驗條件，並在此條件下測得標準物質的吸收峰以及其對應波長值（同時可獲得該物質的最大吸收波長）；再在選定的波長範圍內（或最大波長值處），分別以（不同濃度）標準溶液的吸光度和溶液濃度為橫、縱坐標繪出化合物溶液的標準曲線得到其所對應的數學方程；接著在相同實驗條件下配製待測溶液，測得待測溶液的吸光度，最後用已獲得的標準曲線方程求出待測溶液中所需測定的化合物的含量。

凡具有芳香環或共軛雙鍵結構的有機化合物，根據在特定吸收波長處所測得的吸收度，可用於藥品的鑑別、純度檢查及含量測定。

常見類型

紫外可見分光光度計

技術指標

波長範圍：190-900nm

光譜頻寬：1.0

波長準確度：±0.1nm（D2 656.1nm）， ±0.3nm全區域

波長重複性：≤0.1nm

雜散光：≤0.03%T

光度準確度：±0.2%T

光度重複性：0.1%T

穩定性：0.0004A/h（500nm處）

基線平直度：±0.001A

數據輸出：USB接口

列印輸出：並行口

光度顯示範圍：0-200%T、-4-4A、0-9999C（0-9999F）

顯示系統：320*240位點陣高亮背光大螢幕LCD液晶顯示器

軟體：標配

燈源：進口氘燈、鎢燈

接收器：進口矽光二極體

外形尺寸：460*380*220mm

重量：20kg

儀器特點

1、320*240位點陣高質量大螢幕液晶顯示器，顯示清晰，信息完備，充分考慮人性化設計

2、強大的數據處理功能，使實驗結果能得到充分的套用，使用戶編輯更為簡單快捷

3、主要元件採用進口配置，使精度更高、速度更快、可靠性更強、兼容性更廣、自動化程度更高

4、豐富的套用功能，使用戶隨心所欲，套用更靈活、開放，使分光光度計的套用領域得到了極大的拓展

5、高自動化程度，使維護方便、操作簡便、效率更高

大螢幕液晶LCD主機顯示功能

光度測量：選定波長下吸光度、透過率、濃度的測試

定量測量：標準曲線法、係數法、單波長法、雙波長法、多波長法

光譜掃描：多樣品進行全波段掃描，找出最大吸收峰值

動力學測試：選定波長下測試樣品濃度隨時間的變化趨勢

多波長測試：自由選定多個波長，自動測出樣品在多個波長下的吸光度和透過率值

DNA/蛋白質測試：測試DNA/蛋白質的濃度和比率

自動功能：波長誤差的自動修復、濾光片切換的自動定位、氘燈和鎢燈的自動切換

其他功能：光譜導數、光譜平滑、數據導出、燈源自動控制、支持自動樣品池架及其它附屬檔案、配有數據口可實現在線上操作、數據存儲和調用、斷電保持和系統套用功能豐富的掃描軟體功能：光度分析、定量分析、光譜分析、動力學分析、多波長測試、DNA/蛋白質測試、系統套用。

校正方法

紫外分光光度計的校正方法：分光光度法的最重要的一個物理化學量是吸光度。為了獲得準確的研究結果，準確測得樣品溶液的吸光度是非常重要的。一般，分析結果的不可靠性與偶然誤差和系統誤差有關。偶然誤差影響測量的精密度，可通過足夠數量測量的統計處理來減少;系統誤差影響測量結果的準確度，可在大體相同實驗條件下，用比較一種物質的準確測量結果，使系統誤差統一起來。而分光光度計的系統誤差(波長校正、分光光度計的慢散光、放大器的線性回響、暗電流和比色皿的光程)和操作誤差(溫度改變、儀器讀數、操作者的改變、使用物質的純度、稱量和濃度、pH)對測量吸光度的影響是可以檢查和校正的。關於操作誤差，多數情況下，通過嚴格按操作程式測量、儀器調零、準確稱量等來控制或減少這種誤差的產生。關於儀器的系統誤差，可通過對分光光度計的定期校正來克服，若所需準確度很高的測量，則必須天天校正。

校正內容：

1、波長的準確度試驗 以儀器顯示的波長數值與單色光的實際波長值之間誤差表示，應在±1.0nm範圍內。可用儀器中氘燈的486.02nm與656.10nm譜線進行校正；

2、吸收度的準確度試驗；

3、雜散光的試驗；

4、波長重現性試驗；

5、解析度試驗。

吸光度的校正方法：校正吸光度常用一很純物質一定濃度的溶液為標準，且此溶液的吸光度係數經不同實驗室核對，為了使標準液吸光度不受測定波長的微移動而有改變，常選擇具有較平滑吸收高峰的物質，同時要求溶液穩定，且在相當的波長範圍內吸收度的改變符合Beer-Lambert定律，常用硫酸銅、硫酸銨鈷和硝酸鈉或鉀的溶液。鉻酸鉀溶液是最常用的標準溶液，此溶液在紫外區和可見區均適用。

波長或波數的校正方法：可用具有窄吸收帶的溶液，濾光片或蒸氣來校正所需要的光波範圍。如果要求很高的精密度時，可用放電燈泡發射的射線來校正。有的光譜儀其上已裝有一個為校正用的燈。苯的蒸氣對校正一定範圍的波長亦很有用，可用一小滴苯放於一厘米厚的吸收杯中，測其吸收波長，在遠紫外區可用氧氣的吸收帶進行校正。用各種稀土金屬的濾光片，可以很快地校正波長，但準確度不如上述方法高。常用含有鈥和釹、鐠離子的濾光片。

雜散光的校正方法：小量的雜散光往往會引起較大的測量誤差，它的校正可用一個能完全吸收某一波長單色光，且在其他波長吸收很弱的溶液。從這個溶液所表現的透光情況可推測雜散光的近似值。由雜散光帶來的偽吸收帶，亦可用Beer-Lambert定律來檢查，但用此定律檢查偽吸收帶誤差較大。由切斷範圍之外所表現的透射比可得出近似的雜散光百分數。若所含雜散光大於0.1%，應設法減低，或對測得的吸收光度進行校正。由雜散光引起的誤差與雜散輻射成正比，因此校正值很容易從化合物的近於正確的曲線計算而得。此外，還可用一個適當的濾光片，該濾光片在測定波長範圍內完全透光，但吸收此範圍外的光波，由此來消除雜散光。

主要套用

1 鑑定物質

根據吸收光譜圖上的一些特徵吸收，特別是最大吸收波長λmax和摩爾吸收係數ε是檢定物質的常用物理參數。這在藥物分析上就有著很廣泛的套用。在國內外的藥典中，已將眾多的藥物紫外吸收光譜的最大吸收波長和吸收係數載入其中，為藥物分析提供了很好的手段。

2 與標準物及標準圖譜對照

將分析樣品和標準樣品以相同濃度配製在同一溶劑中，在同一條件下分別測定紫外可見吸收光譜。若兩者是同一物質，則兩者的光譜圖應完全一致。如果沒有標樣，也可以和現成的標 準譜圖對照進行比較。這種方法要求儀器準確，精密度高，且測定條件要相同。

3 比較最大吸收波長吸收係數的一致性

4 純度檢驗

5 推測化合物的分子結構

6 氫鍵強度的測定

實驗證明，不同的極性溶劑產生氫鍵的強度也不同，這可以利用紫外光譜來判斷化合物在不 同溶劑中氫鍵強度，以確定選擇哪一種溶劑 。

7 絡合物組成及穩定常數的測定

8 反應動力學研究

9 在有機分析中的套用

有機分析是一門研究有機化合物的分離、鑑別及組成結構測定的科學，它是在有機化學和分析化學的基礎上發展起來的綜合性學科。

日常維護
一、溫度和濕度是影響儀器性能的重要因素。他們可以引起機械部件的鏽蝕，使金屬鏡面的光潔度下降，引起儀器機械部分的誤差或性能下降；造成光學部件如光柵、反射鏡、聚焦鏡等的鋁膜鏽蝕，產生光能不足、雜散光、噪聲等，甚至儀器停止工作，從而影響儀器壽命。維護保養時應定期加以校正。應具備四季恆濕的儀器室，配置恆溫設備，特別是地處南方地區的實驗室。
二、環境中的塵埃和腐蝕性氣體亦可以影響機械系統的靈活性、降低各種限位開關、按鍵、光電偶合器的可靠性，也是造成必須學部件鋁膜鏽蝕的原因之一。因此必須定期清潔，保障環境和儀器室內衛生條件，防塵。
三、儀器使用一定周期後，內部會積累一定量的塵埃，最好由維修工程師或在工程師指導下定期開啟儀器外罩對內部進行除塵工作，同時將各發熱元件的散熱器重新緊固，對光學盒的密封視窗進行清潔，必要時對光路進行校準，對機械部分進行清潔和必要的潤滑，最後，恢復原狀，再進行一些必要的檢測、調校與記錄。