光源:指的是發(fā)光的物體。理想的光源應(yīng)能提供連續(xù)輻射,光的強(qiáng)度必須足夠大,并且在整個(gè)光譜區(qū)內(nèi)其強(qiáng)度不應(yīng)隨波長(zhǎng)有明顯變化。當(dāng)然理想的光源是不存在的,沒(méi)有那種光源能在所有波長(zhǎng)點(diǎn)提供足夠強(qiáng)大而且穩(wěn)定的光輻射。所以根據(jù)不同的波長(zhǎng),要采用不同的光源。
鎢燈:320-1100nm(可見(jiàn)區(qū))
氘燈:190-400nm(紫外區(qū))
單色器:是一種用來(lái)把來(lái)自光源的混合光分解為單色光并能隨意改變波長(zhǎng)的裝置。它主要有入射狹縫、出射狹縫、色散元件和準(zhǔn)直鏡組成,其中色散元件是最關(guān)鍵的,因?yàn)樗馁|(zhì)量決定了單色器質(zhì)量的優(yōu)劣。
試樣室:用來(lái)擱放測(cè)試樣品的一個(gè)暗盒裝置。
光電轉(zhuǎn)換器:把微弱的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成微弱的電信號(hào)。能檢測(cè)通過(guò)測(cè)試溶液與參比溶液的光強(qiáng)度,并以電信號(hào)顯示出來(lái),用于體現(xiàn)測(cè)試溶液與參比溶液的光強(qiáng)度比值。通常紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)使用的檢測(cè)器有硅光電池、光電管和光電倍增管,今天由于半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展,光電池的性能越來(lái)越好,且光電倍增管的價(jià)格越來(lái)越低,所以光電管逐漸被淘汰了。
前置放大器:一般由高阻抗集成運(yùn)算放大器組成,完成微電流(電壓)的放大。
直流穩(wěn)壓電源:組成不同電壓(電流)的直流工作電源,滿足儀器各個(gè)負(fù)載需求。
顯示器:LED、LCD電壓表組成。
紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)熟悉卻也比較難讀懂理解的。
天天有人提起他的名字卻沒(méi)多少人知道他的工作原理。
下面我們來(lái)淺談一下。
光譜工作原理:
分子的紫外可見(jiàn)吸收光譜是由于分子中的某些基團(tuán)吸收了紫外可見(jiàn)輻射光后,發(fā)生了電子能級(jí)躍遷而產(chǎn)生的吸收光譜。
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。
它是帶狀光譜,反映了分子中某些基團(tuán)的信息??梢杂脴?biāo)準(zhǔn)光圖譜再結(jié)合其它手段進(jìn)行定性分析。
根據(jù)Lambert-Beer定律說(shuō)明光的吸收與吸收層厚度成正比,比耳定律說(shuō)明光的吸收與溶液濃度成正比;
如果同時(shí)考慮吸收層厚度和溶液濃度對(duì)光吸收率的影響,即得朗伯-比耳定律。
即A=εbc,(A為吸光度,ε為摩爾吸光系數(shù),b為液池厚度,c為溶液濃度)就可以對(duì)溶液進(jìn)行定量分析。
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。
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。
紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的工作環(huán)境:
1)分光光度計(jì)安放在干燥的房間內(nèi),使用溫度為5-35℃,相對(duì)濕度不超過(guò)85%
2)儀器應(yīng)放置在堅(jiān)固平穩(wěn)的工作臺(tái)上,且避免強(qiáng)烈的震動(dòng)或持續(xù)的震動(dòng)
3)室內(nèi)照明不宜太強(qiáng),且應(yīng)避免直射日光的照射
4)電扇不宜直接向儀器吹風(fēng),以防止光源燈因發(fā)光不穩(wěn)定而影響儀器的正常使用
5)盡量遠(yuǎn)離高強(qiáng)度的磁場(chǎng)、電場(chǎng)及發(fā)生高頻波的電氣設(shè)備
6)避免在有硫化氫等腐蝕性氣體的場(chǎng)所使用
一、光源部分:
?。?)故障:鎢燈不亮;
原因:鎢燈燈絲燒斷(此種原因幾率最高);
檢查:鎢燈兩端有工作電壓,但燈不亮;取下鎢燈用萬(wàn)用表電阻檔檢測(cè)。
處置:更換新鎢燈;
?。?)故障:鎢燈不亮;
原因:沒(méi)有點(diǎn)燈電壓;
檢查:保險(xiǎn)絲被熔斷;
處置:更換保險(xiǎn)絲,(如更換后再次燒斷則要檢查供電電路);
?。?)故障:氘燈不亮;
原因:氘燈壽命到期(此種原因幾率最高);
檢查:燈絲電壓、陽(yáng)極電壓均有,燈絲也可能未斷(可看到燈絲發(fā)紅);
處置:更換氘燈;
?。?)故障:氘燈不亮;
原因:氘燈起輝電路故障;
檢查:氘燈在起輝的過(guò)程中,一般是燈絲先要預(yù)熱數(shù)秒鐘,然后燈的陽(yáng)極與陰極間才可起輝放電,如果燈在起輝的開(kāi)始瞬間燈內(nèi)閃動(dòng)一下或連續(xù)閃動(dòng),并且更換新的氘燈后依然如此,有可能是起輝電路有故障,燈電流調(diào)整用的大功率晶體管損壞的幾率最大。
二、信號(hào)部分:
?。?)故障:沒(méi)有任何檢測(cè)信號(hào)輸出;
原因:沒(méi)有任何光束照射到樣品室內(nèi);
檢查:將波長(zhǎng)設(shè)定為530nm,狹縫盡量開(kāi)到最寬檔位,在黑暗的環(huán)境下用一張白紙放在樣品室光窗出口處,觀察白紙上有無(wú)綠光斑影像;
處置:檢查光源鏡是否轉(zhuǎn)到位?雙光束儀器的切光電機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)了(耳朵可以聽(tīng)見(jiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的聲音)?
?。?)故障:樣品室內(nèi)無(wú)任何物品的情況下,全波長(zhǎng)范圍內(nèi)基線噪聲大;
原因:光源鏡位置不正確、石英窗表面被濺射上樣品;
檢查:觀察光源是否照射到入射狹縫的中央?石英窗上有無(wú)污染物?
處置:重新調(diào)整光源鏡的位置,用乙醇清洗石英窗;
(3)故障:樣品室內(nèi)無(wú)任何物品的情況下,僅僅是紫外區(qū)的基線噪聲大;
原因:氘燈老化、光學(xué)系統(tǒng)的反光鏡表面劣化、濾光片出現(xiàn)結(jié)晶物;
檢查:可見(jiàn)區(qū)的基線較為平坦,斷電后打開(kāi)儀器的單色器及上蓋,肉眼可以觀察到光柵、反光鏡表面有一層白色霧狀物覆蓋在上面;如果光學(xué)系統(tǒng)正常,最大的可能是氘燈老化,可以通過(guò)能量檢查或更換新燈方法加以判斷;
處置:更換氘燈、用火棉膠粘取鏡面上的污物或用研磨膏研磨濾光片(注意:此種技巧需要有一定維修經(jīng)驗(yàn)者來(lái)實(shí)施);
(4)故障:樣品室放入空白后做基線記憶,噪聲較大,紫外區(qū)尤甚;
原因:比色皿表面或內(nèi)壁被污染、使用了玻璃比色皿或空白樣品對(duì)紫外光譜的吸收太強(qiáng)烈,使放大器超出了校正范圍;
檢查:將波長(zhǎng)設(shè)定為250nm,先在不放任何物品的狀態(tài)下調(diào)零,然后將空比色皿插入樣品道一側(cè),此時(shí)吸光值應(yīng)小于0.07Abs;如果大于此值,有可能是比色皿不干凈或使用了玻璃比色皿;同樣方法也可判斷空白溶液的吸光值大?。?/p>
處置:清洗比色皿,更換空白溶液;
(5)故障:吸光值結(jié)果出現(xiàn)負(fù)值(常見(jiàn));
原因:沒(méi)做空白記憶、樣品的吸光值小于空白參比液;
檢查:將參比液與樣品液調(diào)換位置便知;
處置:做空白記憶、調(diào)換參比液或用參比液配置樣品溶液;
?。?)故障:樣品信號(hào)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(jiǎn)易的單光束儀器中,樣品池架一般為推拉式的,有時(shí)重復(fù)推拉不在同一個(gè)位置上;
檢查:更換一種穩(wěn)定的試樣判定;
處置:采取正確的試樣配置手段;修理推拉式樣品架的定位碰珠;
(7)故障:做基線掃描或樣品掃描時(shí),基線或信號(hào)有一個(gè)大的負(fù)脈沖;
原因:掃描速度設(shè)置得過(guò)快,信號(hào)在讀取時(shí),誤將濾光片或光源鏡的切換當(dāng)做信號(hào)讀取了;
檢查:改變掃描速度;
(8)故障:做基線掃描或樣品掃描時(shí),基線或信號(hào)有一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間段的負(fù)值或滿屏大噪聲;
原因:濾光片飼服電機(jī)“失步”,造成檔位錯(cuò)位,國(guó)產(chǎn)電機(jī)尤甚;
檢查:重新開(kāi)機(jī)有可能回復(fù),或打開(kāi)單色器對(duì)照波長(zhǎng)與濾光片的相對(duì)位置來(lái)檢查(注意:打開(kāi)單色器時(shí)要保護(hù)檢測(cè)器不被強(qiáng)光刺激);
處置:更換飼服電機(jī);
(9)故障:樣品出峰位置不對(duì);
原因:波長(zhǎng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生位移;
檢查:通過(guò)氘燈的656.1nm的特征譜線來(lái)判斷波長(zhǎng)是否準(zhǔn)確;
處置:對(duì)于高檔儀器而言處理手段相對(duì)簡(jiǎn)單,使用儀器固有的自動(dòng)校正功能即可;而對(duì)于相對(duì)簡(jiǎn)單的儀器,這種調(diào)整則需要專業(yè)人員來(lái)進(jìn)行了;
?。?0)故障:信號(hào)的分辨率不夠,具體表現(xiàn)是:本應(yīng)疊加在某一大峰上的小峰無(wú)法觀察到;
原因:狹縫設(shè)置過(guò)窄而掃描速度過(guò)快,造成檢測(cè)器響應(yīng)速度跟不上,從而失去應(yīng)測(cè)到的信號(hào);按常理,一定的狹縫寬度要對(duì)應(yīng)一定范圍的掃描速度;或者狹縫設(shè)置得過(guò)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?qū)ⅹM縫設(shè)窄;
處置:將掃描速度、狹縫寬窄、時(shí)間常數(shù)三者擬合成一個(gè)優(yōu)化的條件;
?。?1)故障:當(dāng)儀器波長(zhǎng)固定在某個(gè)波長(zhǎng)下時(shí),吸光值信號(hào)上下擺動(dòng),特別是測(cè)量模式轉(zhuǎn)換為按鍵開(kāi)關(guān)式的簡(jiǎn)易儀器;
原因:開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)因長(zhǎng)期氧化所致造成接觸不良;
檢查:用手加重力量按琴鍵時(shí),吸光值隨之變化;
處置:用金屬活化劑清洗按鍵觸點(diǎn)即可;
?。?2)故障:儀器零點(diǎn)飄忽不定,主要反映在簡(jiǎn)易儀器上;
原因:在簡(jiǎn)易儀器中,零點(diǎn)往往是通過(guò)電位器來(lái)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;
處置:更換電位器;
還有一點(diǎn)補(bǔ)充一下,如果是PC連接UV時(shí),同志們一定注意接口板別不小心被擊穿,一定要關(guān)機(jī)后拔插.若可見(jiàn)部分穩(wěn)定性不好,有可能是鎢燈的供電電壓不穩(wěn),一般鎢燈電源是穩(wěn)壓電路。