只有了解 國(guó)產(chǎn)分光光度計(jì)基本結(jié)構(gòu)，才能更好地使用分光光度計(jì)。
分光光度計(jì)的儀器組成比較簡(jiǎn)單，主要部件包括由光源、單色器、吸收池、檢測(cè)器以及數(shù)據(jù)處理及記錄系統(tǒng)等組成。
(1)光源
分光光度計(jì)中光源為儀器提供連續(xù)輻射，理想的光源應(yīng)在整個(gè)紫外見(jiàn)光譜區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光譜，具有足夠的輻射強(qiáng)度、較好的穩(wěn)定性、較長(zhǎng)的使用命。
由于不同的光源波長(zhǎng)范圍不同，因此，在分光光度計(jì)中在可見(jiàn)光區(qū)和紫外光區(qū)要使用不同的光源。
目前儀器常用的光源有兩種：
鎢絲燈、氫燈或氘燈。
在可見(jiàn)光區(qū)、近紫外光區(qū)和近紅外光區(qū)常用鎢絲燈作為光源，波長(zhǎng)范圍約為320-500nm。由于鎢燈的能量輸出大約隨工作電壓的四次方而變化，為了使光源穩(wěn)定，必須嚴(yán)格控制電壓。
此外，為防止在高溫下工作時(shí)，鎢蒸氣不斷在冷的燈泡內(nèi)壁沉，在鎢燈泡中引入了少量的碘蒸氣，即碘鎢燈，碘鎢燈相對(duì)普通鎢燈使用壽命長(zhǎng)些。
(2)單色器
單色器是分光光度計(jì)的核心部分，分光光度計(jì)儀器的主要光學(xué)特和工作特性基本上由單色器決定。
它的作用是將光源發(fā)出的連續(xù)光譜色散成各種三。分光光度計(jì)中的單色器是一個(gè)完件——棱鏡或光柵外，還有人射和出射狹縫以及一組反鏡。
根據(jù)工作光譜范圍、色散率、分辨率等性能指標(biāo)的要求，可分別選用棱鏡或柵分光的單色器，也可采用濾光片分光的單色器等。
國(guó)產(chǎn)分光光度計(jì)光片是簡(jiǎn)單、較為廉價(jià)的色散元件，但單色性不好，使測(cè)定精度大大受到限現(xiàn)一般用來(lái)消除單色器的雜散光。
棱鏡和光柵是目前廣泛使用的色散元件。棱可以作為從紫外到中紅外區(qū)的合適的色散元件，其主要缺點(diǎn)是色散波長(zhǎng)的非線性布；而光柵是可以用于紫外、可見(jiàn)、近紅外范圍。
光柵的主要缺點(diǎn)是有次級(jí)光譜擾分析，且雜散光的影響比棱鏡更大，故常配濾光片以去除雜散光。
(3)吸收池
吸收池（比色皿）是盛放樣品溶液的容器，具有兩個(gè)相互平行、透光、厚度精的平面。
主要有石英池和玻璃池兩種?？梢?jiàn)光區(qū)用玻璃池，紫外光區(qū)須采用石英池。
吸收池可能有多種規(guī)格，典型的厚度是lcm。此外，每套吸收池的質(zhì)料、厚度應(yīng)完全相同，以免產(chǎn)生誤差。
吸收池上的指紋、油污或壁上的沉積物都會(huì)顯著地影響其透光性，因此在使用前務(wù)必徹底清洗。
(4)檢測(cè)器
檢測(cè)器是一種光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，將透過(guò)吸收池的光信號(hào)變成可測(cè)的電信號(hào)顯示出來(lái)。常用的有光電池、光電管或光電倍增管。
光電倍增管是利用二次電子發(fā)射來(lái)放大光電流，放大倍數(shù)可高達(dá)108倍，是目前應(yīng)用廣泛但價(jià)格較高的檢測(cè)器。較先進(jìn)的儀器有采用二極管陣列作為檢測(cè)器。
二極管陣列檢測(cè)器不使用出射狹縫，在其位置上放-極管的線性陣列，則分光后不同波長(zhǎng)的單色光同時(shí)被檢測(cè)。曼響應(yīng)速度快，但靈敏度不如光電倍增管，因后者具有很高的放大倍數(shù)。
(5)數(shù)據(jù)處理及記錄系統(tǒng)
數(shù)據(jù)處理及記錄系統(tǒng)包括放大器、A/D轉(zhuǎn)換單元、微型計(jì)算機(jī)等，；理和儀器自動(dòng)控制。
國(guó)產(chǎn)分光光度計(jì)檢測(cè)器產(chǎn)生的光電流以某種方式轉(zhuǎn)變成模擬信號(hào)，并線性地進(jìn)行適度放大，放大了的模擬信號(hào)；
反饋人A/D轉(zhuǎn)換單元最終通過(guò)微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理，并通過(guò)終端裝置顯示或打印出被測(cè)樣品的譜圖。
由于分光光度計(jì)是一種常用的實(shí)驗(yàn)室分析儀器，款式和價(jià)格都是多樣化的，因此如何選擇一款合適的分光光度計(jì)就顯得尤為重要了。盡管分光光度計(jì)種類繁多，但不外乎：簡(jiǎn)易型、中檔型和高檔型三大類。
一、簡(jiǎn)易型儀器及其特點(diǎn)：
結(jié)構(gòu)：這種類型的儀器多為單光束型，即只有一束光照射到樣品室內(nèi)；光源一般僅有鎢燈；樣品支架一般為推拉式四聯(lián)池架；波長(zhǎng)選擇多為手動(dòng)查找，重復(fù)性差；狹縫為一個(gè)固定寬度模式；光學(xué)性能指標(biāo)較低；檢測(cè)器多為光敏二極管；顯示器多為機(jī)械表頭或數(shù)碼管顯示器，數(shù)據(jù)處理器一般沒(méi)有。此類儀器生產(chǎn)以國(guó)內(nèi)廠家居多。
測(cè)量模式：多為定點(diǎn)（固定波長(zhǎng)）吸光度或透過(guò)率測(cè)量方式，基本不能進(jìn)行波長(zhǎng)掃描測(cè)量。
適應(yīng)范圍：小型實(shí)驗(yàn)室及示范教學(xué)，分析樣品相對(duì)簡(jiǎn)單，測(cè)試結(jié)果精度要求不高。
二、中檔型儀器及其特點(diǎn)：
結(jié)構(gòu)：此類儀器多為雙光束型或準(zhǔn)雙光束型，但也有單光束儀器型；光源有鎢燈和氘燈；樣品池支架為兩個(gè)固定式，分別是樣品通道和參比通道；波長(zhǎng)按照設(shè)定模式自動(dòng)查找或掃描；狹縫多數(shù)仍為2nm固定寬度模式，也有1.5nm狹縫寬度的；檢測(cè)器多數(shù)是硅光二極管，但也有少數(shù)用光電倍增管的；光學(xué)性能相對(duì)較高，其中光柵的技術(shù)指標(biāo)尤為重要，較佳的光柵為凹面型，為此無(wú)論在分辨率還是在雜散光方面指標(biāo)要優(yōu)于簡(jiǎn)易型儀器；顯示器為液晶式或連接電腦，數(shù)據(jù)處理可由儀器自身具有的或外接計(jì)算機(jī)處理。并有一定的測(cè)量附件。
測(cè)量模式：透過(guò)率、吸光度、濃度直讀、單光束；單點(diǎn)及掃描均可。
適應(yīng)范圍：此類儀器基本可滿足大多實(shí)驗(yàn)室分析需要。
三、高檔型儀器及特點(diǎn)：
除了中檔儀器的特點(diǎn)外，主要是光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造工藝水平更高了，比如使用了大尺寸的凹面光柵，并且光柵刻槽數(shù)大于1800條/mm；波長(zhǎng)檢測(cè)范圍有的儀器在近紅外區(qū)已經(jīng)超過(guò)1100nm，可達(dá)到2600nm；狹縫均為連續(xù)可調(diào)型，以適應(yīng)高分辨率的需要，波長(zhǎng)掃描速度的檔位也增加了，檢測(cè)器均使用高靈敏度的光電倍增管和紅外檢測(cè)器；數(shù)據(jù)處理目前基本是電腦來(lái)執(zhí)行；衡量一臺(tái)儀器的另外一個(gè)指標(biāo)是看此儀器是否具有豐富的附屬測(cè)量器件，如偏振附件、積分球附件、反射附件、自動(dòng)進(jìn)樣器附件、色度分析軟件、薄膜附件等等。
測(cè)量模式：透過(guò)率、吸光度、濃度直讀、反射方式、能量方式，單點(diǎn)、掃描均可；
適應(yīng)范圍：科研、光學(xué)產(chǎn)品的檢測(cè)、生化樣品檢測(cè)、復(fù)雜樣品檢測(cè)等。不但可以測(cè)液態(tài)樣品，也可測(cè)固態(tài)樣品。
紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)法從問(wèn)世以來(lái)，在應(yīng)用方面有了很大的發(fā)展，尤其是在相關(guān)學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上，促使分光光度計(jì)儀器的不斷創(chuàng)新，功能更加齊全，使得光度法的應(yīng)用更拓寬了范圍。
1.原理
物質(zhì)的吸收光譜本質(zhì)上就是物質(zhì)中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波長(zhǎng)的光能量， 相應(yīng)地發(fā)生了分子振動(dòng)能級(jí)躍遷和電子能級(jí)躍遷的結(jié)果。由于各種物質(zhì)具有各自不同的分子 、原子和不同的分子空間結(jié)構(gòu)，其吸收光能量的情況也就不會(huì)相同，因此，每種物質(zhì)就有其 特有的、固定的吸收光譜曲線，可根據(jù)吸收光譜上的某些特征波長(zhǎng)處的吸光度的高低判別或 測(cè) 定該物質(zhì)的含量，這就是分光光度定性和定量分析的基礎(chǔ)。分光光度分析就是根據(jù)物質(zhì)的吸 收光譜研究物質(zhì)的成分、結(jié)構(gòu)和物質(zhì)間相互作用的有效手段。
紫外可見(jiàn)分光光度法的定量分析基礎(chǔ)是朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律。即物質(zhì)在一定濃度 的吸光度與它的吸收介質(zhì)的厚度呈正比。
2.應(yīng)用
2.1 檢定物質(zhì)
根據(jù)吸收光譜圖上的一些特征吸收，特別是最大吸收波長(zhǎng)雖ax和摩爾吸收系數(shù)是檢定物質(zhì)的常用物理參數(shù)。這在藥物分析上就有著很廣泛的應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)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(zhǎng)和吸收系數(shù)載入其中，為藥物分析提供了很好的手段。
2.2 與標(biāo)準(zhǔn)物及標(biāo)準(zhǔn)圖譜對(duì)照
將分析樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品以相同濃度配制在同一溶劑中，在同一條件下分別測(cè)定紫外可見(jiàn)吸收光譜。若兩者是同一物質(zhì)，則兩者的光譜圖應(yīng)完全一致。如果沒(méi)有標(biāo)樣，也可以和現(xiàn)成的標(biāo) 準(zhǔn)譜圖對(duì)照進(jìn)行比較。這種方法要求儀器準(zhǔn)確，精密度高，且測(cè)定條件要相同。
2.3 比較最大吸收波長(zhǎng)吸收系數(shù)的一致性
2.4 純度檢驗(yàn)
2.5 推測(cè)化合物的分子結(jié)構(gòu)
2.6 氫鍵強(qiáng)度的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)證明，不同的極性溶劑產(chǎn)生氫鍵的強(qiáng)度也不同，這可以利用紫外光譜來(lái)判斷化合物在不 同溶劑中氫鍵強(qiáng)度，以確定選擇哪一種溶劑 。
2.7 絡(luò)合物組成及穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定
2.8 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
2.9 在有機(jī)分析中的應(yīng)用
有機(jī)分析是一門研究有機(jī)化合物的分離、鑒別及組成結(jié)構(gòu)測(cè)定的科學(xué)，它是在有機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的綜合性學(xué)科。
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