紫外分光光度計(jì)應(yīng)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(bǔ)給水等。
是實(shí)驗(yàn)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(zhǔn)確度高、適用濃度范圍廣,重要是分析成本低、操作簡(jiǎn)便、快速得到廣泛的應(yīng)用,長(zhǎng)期在分析領(lǐng)域扮演很重要的角色。但是常常會(huì)聽某些同學(xué)為啥時(shí)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(jì)信號(hào)部分:
(1)紫外分光光度計(jì)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;
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(jì)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;
(3)紫外分光光度計(jì)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:重新開機(jī)有可能回復(fù),或打開單色器對(duì)照波長(zhǎng)與濾光片的相對(duì)位置來檢查(注意:打開單色器時(shí)要保護(hù)檢測(cè)器不被強(qiáng)光刺激);
解決辦法:更換飼服電機(jī);
(4)紫外分光光度計(jì)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:通過氘燈的656.1nm的特征譜線來判斷波長(zhǎng)是否準(zhǔn)確;
解決辦法: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)人員來進(jìn)行了;
(5)紫外分光光度計(jì)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法觀察到;
原因:狹縫設(shè)置過窄而掃描速度過快,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;
解決辦法: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;
(6)當(dāng)紫外分光光度計(jì)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)換為按鍵開關(guān)式的簡(jiǎn)易儀器;
原因:開關(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;
解決辦法:用金屬活化劑清洗按鍵觸點(diǎn)即可;
紫外分光光度計(jì)是實(shí)驗(yàn)室普及率很高的一種光譜儀器,由于靈敏度高、選擇性好、準(zhǔn)確度高、適用濃度范圍廣,而且分析成本低、操作簡(jiǎn)便、快速得到廣泛的應(yīng)用,長(zhǎng)期在分析領(lǐng)域扮演很重要的角色。
在選擇這類儀器時(shí)要考慮哪些因素呢?
1、光學(xué)構(gòu)造(OPTICALCONFIGURATION)
一般來說,紫外光分光光度計(jì)分為單光束和雙光束兩類。顧名思義,單光束型主要是依賴單束光進(jìn)行測(cè)量。一束給定波長(zhǎng)的光通過對(duì)照物,然后再通過實(shí)際樣品溶液,就能得到吸光結(jié)果。
雙光束型則是通過一個(gè)斬光輪(mirroredchopperwheel)將一束光分成兩束,分別測(cè)量對(duì)照樣品和實(shí)際樣品。
可以最小化光漂移(lampdrift)和減少測(cè)量時(shí)間。一些雙光型光度計(jì)不利用斬光輪,而是利用一種光束分光器來代替,將一束光分成兩束平行的光然后同時(shí)測(cè)量對(duì)照樣品和目的樣品。
因?yàn)樵黾恿藴y(cè)量的速度,所以雙光束分光光度計(jì)在測(cè)量一些溶液隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化的研究中大有用處。
2、光源和檢測(cè)方法(LIGHTSOURCESANDDETECTION)
分光光度計(jì)的光譜也是需要考慮的一個(gè)重要因素。實(shí)驗(yàn)室研究人員希望省錢購(gòu)入專門儀器定量核酸、蛋白或者細(xì)菌的生長(zhǎng)情況。
例如AmershamBiosciencesofPiscataway公司的GeneQuantII能在230、260、280、320、595和600nm的波長(zhǎng)下測(cè)量樣品。果果需要更大的靈活性,研究者可以考慮一種更高性能的寬光譜儀器,可以程序性地進(jìn)行ELISAs分析和比色分析。
紫外分光光度計(jì)一般覆蓋190nm和380nm波長(zhǎng),通常利用氘燈照明。一些特殊的儀器可以提供滿足光子學(xué)和半導(dǎo)體研究需要的光譜范圍。
VarianofPaloAlto公司的CaryDeepUV和HitachiHighTechnologiesofTokyo的U-7000AutomatedVacuumUVSystem就是這樣的儀器。
一些儀器具有多種光源供選擇:
紫外光、可見光和甚至紅外光(780nm至3,000nm)。鎢燈和鹵素?zé)粢话阒桓采w可見光部分(大約380nm到800nm)。而氙燈則可以覆蓋紫外光和可見光區(qū)域。
分光光度計(jì)的帶寬(bandwidth)很大程度上依賴于單色儀的狹縫的寬度。可以投射出實(shí)驗(yàn)精確要求的光譜。
一種嚴(yán)格帶寬使得儀器能對(duì)復(fù)雜的混合物進(jìn)行高分辨率的吸光測(cè)量。可變的單色儀的狹縫寬度能使一臺(tái)分光光度計(jì)滿足多種實(shí)驗(yàn)需要。
為了測(cè)量吸光值,分光光度計(jì)制造商通常使用光電倍增管(photo-multipliertubes,PMTs)和光敏二極管。
PMTs提供快速的反應(yīng)時(shí)間和良好的靈敏度,并且可以在紫外光譜調(diào)節(jié)至特定的范圍。但一些制造商依賴于光敏二極管的動(dòng)態(tài)范圍在數(shù)秒內(nèi)行使所有的光譜測(cè)量。
3、樣品類型(SAMPLEFORMAT)
在大部分的樣品類型中,分光光度計(jì)可接受樣品孔、小玻璃管cuvette、吸漿管和微孔板。微孔板主要是滿足高通量的需要和大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室需求。
但盡管對(duì)于小實(shí)驗(yàn)室來說,制造商仍然提供了多種容器轉(zhuǎn)換器來滿足通量的要求和減少實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
用小試管cuvette裝樣品容量一般從1μl-5ml,并且一些儀器裝備了各種樣品固定物來滿足各種改變需要。體現(xiàn)了柔韌性。
4、數(shù)據(jù)管理(DATAMANAGEMENT)
大部分單機(jī)型的分光光度計(jì)包含了驅(qū)動(dòng)儀器運(yùn)行和管理數(shù)據(jù)的軟件。高性能的儀器,通常與PC機(jī)一起聯(lián)用,需要從制造商提供額外的軟件。同時(shí)用戶也可以選擇升級(jí)軟件以滿足他們的需要。
另外一個(gè)值得考慮的因素是數(shù)據(jù)的最終使用。各獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室都有各自感興趣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
例如一些藥物機(jī)構(gòu)需要考慮美國(guó)FDA的要求和歐聯(lián)盟的藥物評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)的要求選擇不同的數(shù)據(jù)處理方式。
紫外可見光譜儀涉及的波長(zhǎng)范圍在有機(jī)化學(xué)研究中得到廣泛的應(yīng)用。通常用作物質(zhì)鑒定、純度檢查,有機(jī)分子結(jié)構(gòu)的研究。
在定量方面,可測(cè)定結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的化合物和混合物中各組分的含量,也可以測(cè)定物質(zhì)的離解常數(shù),絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù),物質(zhì)分子量鑒別和微量滴定中指示終點(diǎn)以及在高效液相色譜中作檢測(cè)器等。
基本工作原理:
紫外分光光度計(jì)基本工作原理和紅外光譜儀相似,利用一定頻率的紫外可見光照射被分析的有機(jī)物質(zhì),引起分子中價(jià)電子的躍遷,它將有選擇地被吸收。
一組吸收隨波長(zhǎng)而變化的光譜,反映了試樣的特征。在紫外可見光的范圍內(nèi),對(duì)于一個(gè)特定的波長(zhǎng),吸收的程度正比于試樣中該成分的濃度,因此測(cè)量光譜可以進(jìn)行定性分析,而且根據(jù)吸收與已知濃度的標(biāo)樣的比較,還能進(jìn)行定量分析。
分光光度計(jì)的使用方法:
(1)接通電源;(2)使用前預(yù)熱15min;(3)選擇波長(zhǎng);(4)選擇檢測(cè)器;(5)如果可能的話,選擇正確的縫寬;
(6)插入適當(dāng)?shù)目瞻讓?duì)照;(7)調(diào)解到0%的透過率;(8)將吸光值調(diào)到零;(9)分析樣品;(10)每測(cè)量10個(gè)樣品后,用空白對(duì)照校驗(yàn)零刻度;(11)檢測(cè)儀器的可重復(fù)性。