紫外分光光度法是根據(jù)物質的吸收光譜,來研究物質的成分、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(qū)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(fā)生了分子振動能級躍遷和電子能級躍遷的結果。
由于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(jù)吸收光譜上的某些特征波長處的吸光度的高低判別或測定該物質的含量。
紫外分光光度計用途
1、檢定物質
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λ-max和摩爾吸收系數(shù)ε是檢定物質的常用物理參數(shù)。這在藥物分析上就有著很廣泛的應用。在國內(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和吸收系數(shù)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制在同一溶劑中,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(xiàn)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系數(shù)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(chǎn)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(wěn)定常數(shù)的測定:
8、反應動力學研究
9、在有機分析中的應用
有機分析是一門研究有機化合物的分離、鑒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(fā)展起來的綜合性學科。
紫外分光光度計應用范圍包括市政和工業(yè)廢水,飲用水,加工過程用水,地表水,冷卻水和鍋爐補給水等。
是實驗室普及率最高的一種光譜儀器了,由于靈敏度高、選擇性好、準確度高、適用濃度范圍廣,重要是分析成本低、操作簡便、快速得到廣泛的應用,長期在分析領域扮演很重要的角色。但是常常會聽某些同學為啥時候更換光源而煩惱,每次數(shù)據(jù)有差別,都覺得是光源惹得禍。
紫外分光光度計信號部分:
(1)紫外分光光度計樣品信號重現(xiàn)性不良;
原因:排除儀器本身的原因外,最大的可能是樣品溶液不均勻所致;在簡易的單光束儀器中,樣品池架一般為推拉式的,有時重復推拉不在同一個位置上;
檢查:更換一種穩(wěn)定的試樣判定;
解決辦法:采取正確的試樣配置手段;修理推拉式樣品架的定位碰珠;
(2)紫外分光光度計做基線掃描或樣品掃描時,基線或信號有一個大的負脈沖;
原因:掃描速度設置得過快,信號在讀取時,誤將濾光片或光源鏡的切換當做信號讀取了;
檢查:改變掃描速度;
(3)紫外分光光度計做基線掃描或樣品掃描時,基線或信號有一個長時間段的負值或滿屏大噪聲;
原因:濾光片飼服電機“失步”,造成檔位錯位,國產(chǎn)電機尤甚;
檢查:重新開機有可能回復,或打開單色器對照波長與濾光片的相對位置來檢查(注意:打開單色器時要保護檢測器不被強光刺激);
解決辦法:更換飼服電機;
(4)紫外分光光度計樣品出峰位置不對;
原因:波長傳動機構產(chǎn)生位移;
檢查:通過氘燈的656.1nm的特征譜線來判斷波長是否準確;
解決辦法:對于高檔儀器而言處理手段相對簡單,使用儀器固有的自動校正功能即可;而對于相對簡單的儀器,這種調(diào)整則需要專業(yè)人員來進行了;
(5)紫外分光光度計信號的分辨率不夠,具體表現(xiàn)是:本應疊加在某一大峰上的小峰無法觀察到;
原因:狹縫設置過窄而掃描速度過快,造成檢測器響應速度跟不上,從而失去應測到的信號;按常理,一定的狹縫寬度要對應一定范圍的掃描速度;或者狹縫設置得過寬,使儀器的分辨率下降,將小峰融合在大峰里了。
檢查:放慢掃描速度看一看或將狹縫設窄;
解決辦法:將掃描速度、狹縫寬窄、時間常數(shù)三者擬合成一個優(yōu)化的條件;
(6)當紫外分光光度計波長固定在某個波長下時,吸光值信號上下擺動,特別是測量模式轉換為按鍵開關式的簡易儀器;
原因:開關觸點因長期氧化所致造成接觸不良;
檢查:用手加重力量按琴鍵時,吸光值隨之變化;
解決辦法:用金屬活化劑清洗按鍵觸點即可;
紫外可見分光光度計是由光源、單色器、吸收池、檢測器和信號處理器等部件組成。光源的功能是提供足夠強度的、穩(wěn)定的連續(xù)光譜。紫外光區(qū)通常用氫燈或氘燈。見光區(qū)通常用鎢燈或鹵鎢燈。單色器的功能是將光源發(fā)出的復合光分解并從中分出所需波長的單色光。
色散元件有棱鏡和光柵兩種??梢姽鈪^(qū)的測量用玻璃吸收池,紫外光區(qū)的測量須用石英吸收池。檢測器的功能是通過光電轉換元件檢測透過光的強度,將光信號轉變成電信號。常用的光電轉換元件有光電管、光電倍增管及光二極管陣列檢測器。
問題處理:
1.儀器電源接通后,光源不亮。
原因:
?、俟庠礋襞菀褤p壞。
?、诒kU管燒壞。
處理方法:
?、俑鼡Q氘燈或鎢燈。
?、诟鼡Q保險管。
2.紫外可見分光光度計噪音較大。
原因:
光源燈泡使用時間超過壽命期。
處理方法:
更換光源燈泡。
3.自檢時提示波長自檢出錯。
原因:
自檢過程中可能打開過儀器樣品室的蓋子。
處理方法:
關上儀器樣品室蓋子,重新自檢。
4.儀器自檢時提示通訊錯誤。
原因:
儀器與電腦之間的數(shù)據(jù)線沒有連接好。
處理方法:
連接好數(shù)據(jù)線,重新打開儀器和軟件,重新自檢。
5.儀器零點飄忽不定,主要反映在簡易儀器上。
原因:
在簡易儀器中,零點往往是通過電位器來調(diào)整,這種電位器一般是炭膜電阻制作的,使用久了往往造成接觸不良。
處理方法:
更換電位器。
6.在使用過程中,出現(xiàn)數(shù)字顯示不能歸零,同時伴有圖線記錄基線位置偏高。
原因:
?、俟怆姳对龅壤匣阅芙档?。
?、谛盘柼幚戆蹇赡馨l(fā)生故障。
?、矍爸梅糯蟀娉霈F(xiàn)故障,引起反饋量增大
處理方法:
?、匍_機通電,先做記錄故障曲線,再與原始記錄的標準曲線對照,找出異同點,并作一下定性定能分析。然后用一只同型號規(guī)格的新光電倍增管替換機上的光電管,再開機實驗,結果記錄出來的圖線并沒有什么變化,由此證明光電倍增管沒有老化變質。
②進一步檢查信號處理板,未發(fā)現(xiàn)信號處理板各元器件損壞,對影響靈敏度有關的電位器檢測,結果測得數(shù)據(jù)正常,這說明信號處理板沒有故障。
7.測試過程中提示能量太低。
原因:
?、俟庠礋襞菔褂脮r間超過壽命期。
②樣池中有不透光的東西擋住了光。
處理方法:
①更換光源燈。
?、谀米邠豕獾奈锲贰?/p>
8.吸光值結果出現(xiàn)負值(常見)。
原因:
沒做空白記憶、樣品的吸光值小于空白參比液。
處理方法:
做空白記憶、調(diào)換參比液或用參比液配置樣品溶液。
9.當儀器波長固定在某個波長下時,吸光值信號上下擺動,特別是測量模式轉換為按鍵開關式的簡易儀器。
原因:
開關觸點因長期氧化所致造成接觸不良。
處理方法:
用金屬活化劑清洗按鍵觸點即可。
10.樣品信號重現(xiàn)性不良
原因:
排除儀器本身的原因外,最大的可能是樣品溶液不均勻所致,在簡易的單光束儀器中,樣品池架一般為推拉式的,有時重復推拉不在同一個位置上。
處理方法:
①采取正確的試樣配置手段。
②修理推拉式樣品架的定位碰珠。
分光光度計的分類方法有多種:按光路系統(tǒng)可分為單光束和雙光束分光光度計;按測量方式可分為單波長和雙波長分光光度計;按繪制光譜圖的檢測方式分為分光掃描檢測與二極管陣列全譜檢測。
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