紫外可見分光光度計(jì)對(duì)于我們來說熟悉卻也比較難讀懂理解的。
天天有人提起他的名字卻沒多少人知道他的工作原理。
下面我們來淺談一下。
光譜工作原理：
分子的紫外可見吸收光譜是由于分子中的某些基團(tuán)吸收了紫外可見輻射光后，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定律說明光的吸收與吸收層厚度成正比，比耳定律說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
紫外可見分光光度計(jì)使用中應(yīng)注意：
1、使用的吸收池必須潔凈，并注意配對(duì)使用。量瓶、移液吸管均應(yīng)校正、洗凈后使用。
2、取吸收池時(shí)，手指應(yīng)拿毛玻璃面的兩側(cè)，裝盛樣品以池體的4/5為度，使用揮發(fā)性溶液時(shí)應(yīng)加蓋，透光面要用擦鏡紙由上而下擦拭干凈，檢視應(yīng)無溶劑殘留。吸收池放入樣品室時(shí)應(yīng)注意方向相同。用后用溶劑或水沖洗干凈，晾干防塵保存。
3、供試品溶液濃度除各該品種已有注明外，其吸收度以在0.3～0.7之間為宜。
4、測(cè)定時(shí)除另有規(guī)定外，應(yīng)以配制供試品溶液的同批溶劑為空白對(duì)照，采用1cm石英吸收池，在規(guī)定的吸收峰±2nm以內(nèi)，測(cè)幾個(gè)點(diǎn)的吸收度或由儀器在規(guī)定的波長(zhǎng)附近自動(dòng)掃描測(cè)定，以核對(duì)供試品的吸收峰位置是否正確，并以吸收度最大的波長(zhǎng)作為測(cè)定波長(zhǎng)，除另有規(guī)定外吸收度最大波長(zhǎng)應(yīng)在該品種項(xiàng)下規(guī)定的測(cè)定波長(zhǎng)±2nm以內(nèi)。
5、供試品應(yīng)取2份，如為對(duì)照品比較法，對(duì)照品一般也應(yīng)取2份。平行操作，每份結(jié)果對(duì)平均值的偏差應(yīng)在±0.5%以內(nèi)。
6、選用儀器的狹縫寬度應(yīng)小于供試品吸收帶的半寬度，否則測(cè)得的吸收度值會(huì)偏低，狹縫寬度的選擇應(yīng)以減少狹縫寬度時(shí)供試品的吸收度不再增加為準(zhǔn)，對(duì)于大部分被測(cè)品種，可以使用2nm縫寬。
原子吸收光譜儀是試驗(yàn)中常見的儀器，因此實(shí)驗(yàn)室人員應(yīng)該好好的去維護(hù)它，以免發(fā)生不必要的故障，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不準(zhǔn)確
故障排除首先應(yīng)分析原因。儀器故障產(chǎn)生的原因和出現(xiàn)的現(xiàn)象是錯(cuò)綜復(fù)雜的。必須小心觀察故障現(xiàn)象，認(rèn)真檢測(cè)和細(xì)致的分析比較，才能找到故障的所在。下面介紹幾種常見故障的排除方法
1、光源系統(tǒng)故障
A、空心陰極燈點(diǎn)不亮故障原因：燈電源出問題或未接通；燈頭與燈座接觸不良；燈頭接線斷路；燈漏氣。
查處方法：分別檢查電源、連線和插接件；若不是電路問題，再進(jìn)行換燈檢查。
B、燈陰極輝光顏色異常故障原因：燈內(nèi)惰性氣體不純。
查處方法：在工作電流或大電流(80Ma,150mA)下反向通電處理。
C、燈陰極口外發(fā)光或陰極內(nèi)發(fā)生跳動(dòng)的火花狀放電故障原因：燈內(nèi)惰性氣體壓力降低不能維持正常放電，后者由陰極表面氧化物或雜質(zhì)所致。
查處方法：前中情況需換新燈；后種情況通過十幾毫安的電流直到火花放電停止，若無效則換新燈。
2、能量輸出方面的故障
A、空心陰極燈亮而高壓開啟后無能量輸出故障原因：無負(fù)高壓；空心陰極燈發(fā)光異?；蛭恢貌粚?duì)；波長(zhǎng)不準(zhǔn)；燃燒器擋光；單色器故障；主機(jī)電路故障。
查處方法：第二、三、四種情況易查，第一、五、六種情況需按說明書或維修手冊(cè)的規(guī)定逐一處理或聯(lián)系廠家。
B、輸出能量過低故障原因：燈能量弱；光路調(diào)整不佳；透鏡或單色器內(nèi)光學(xué)元件被污染；波長(zhǎng)不準(zhǔn)；放大電路增益下降；光電倍增管衰老。
查處方法：如果是全波段內(nèi)能量普遍偏低，應(yīng)檢測(cè)光電倍增管是否衰老和負(fù)高壓是否正常；如果能量低與波長(zhǎng)有關(guān)，除查看光學(xué)元件有無污染外，還應(yīng)檢查單色器光學(xué)系統(tǒng)有無機(jī)械位置變化；如果是因波長(zhǎng)示值錯(cuò)亂，應(yīng)重新校正波長(zhǎng)；如果是線路增益問題，需檢查放大板和光電倍增管查處原因?；蛑苯勇?lián)系廠家。
C、工作時(shí)能量顯示不變化故障原因：主機(jī)電路中前置放大器連接問題；主放大器異常。
查處方法：檢查前置放大器和運(yùn)算放大器。
D、擋光時(shí)能量不為零故障原因：前置放大器組件或主放大器組件失調(diào)或損壞。
查處方法：用萬用表監(jiān)測(cè)前置放大器輸出，或更換主放大器上的運(yùn)算放大器。
3、吸收信號(hào)方面的故障
A、零點(diǎn)不對(duì)故障原因：空心陰極燈衰老，強(qiáng)度太弱；波長(zhǎng)調(diào)節(jié)不準(zhǔn)；石英窗口和聚光鏡表面污染。
查處方法：針對(duì)具體原因相應(yīng)處理
B、靜態(tài)基線漂移故障原因：光源系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)故障。
查處方法：首先查明儀器是否受潮，放置吸潮硅膠儀器通電去潮，一段時(shí)間后儀器穩(wěn)定性會(huì)逐漸正常。查明儀器單獨(dú)“地線”是否良好。任何電磁感應(yīng)都會(huì)使儀器產(chǎn)生漂移。元素?zé)艉蜔綦娫吹姆€(wěn)定性負(fù)高壓電源的穩(wěn)定性等都可能導(dǎo)致基線漂移。
C、點(diǎn)火基線漂移故障原因：靜態(tài)基線漂移；原子化系統(tǒng)故障。
查處方法：排除靜態(tài)基線漂移；檢查吸液毛細(xì)管有無堵塞和氣泡，廢液排泄是否暢通和霧化室內(nèi)有無積水。氣源壓力不穩(wěn)和燃燒器預(yù)熱不夠均會(huì)引起漂移。當(dāng)然波長(zhǎng)不準(zhǔn)也會(huì)導(dǎo)致漂移。針對(duì)具體情況分別加以處理。
D、噪聲大、讀數(shù)不穩(wěn)故障原因：光源系統(tǒng)、原子化系統(tǒng)、分光系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)生故障。
查處方法：首先區(qū)分故障是來源于原子化系統(tǒng)還是電檢測(cè)系統(tǒng)。通過點(diǎn)燃火焰吸噴純水和不點(diǎn)火的情況比較，據(jù)基線穩(wěn)定度就和判斷。
如果判斷故障來源于原子化系統(tǒng)，還要進(jìn)而判斷是來自火焰還是噴霧裝罩，可通過吸噴純水和調(diào)節(jié)噴霧器偉觀察噪聲電平是否明顯減小或消失判斷，否則噪聲可能主要來自火焰?？烧{(diào)整燃助比、燃燒器高度和穩(wěn)定氣源壓力來觀察噪聲電平的變化情況。噴霧器是火焰原子化系統(tǒng)噪聲的主要來源。
如果判斷故障主要來自電檢測(cè)系統(tǒng)，需先區(qū)分出來自燈電源還是檢測(cè)系統(tǒng)?？墒褂煤细竦你~燈讓儀器和燈充分預(yù)熱，切斷入射光，考察此時(shí)的噪聲電平。若正常則故障來自燈電源或元素?zé)?。再進(jìn)一步檢測(cè)燈電源或更換新燈檢查。
如果否定來自燈或燈電源，則需進(jìn)一步檢查單色器系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)。故障現(xiàn)象隨波長(zhǎng)而變化，則可判斷故障主要來自單色器系統(tǒng)。單色器內(nèi)部的雜散光、光柵及其他光學(xué)元件表面積聚灰塵、污穢均能使噪聲電平增大。檢測(cè)系統(tǒng)是噪聲主要來源之一。需用萬用表和示波器先查清是來自電源供電還是光電倍增管或電路。讀數(shù)不穩(wěn)定表示吸收信號(hào)上疊加較大的噪聲。這對(duì)測(cè)量是不利的。導(dǎo)致讀數(shù)不穩(wěn)定的原因主要來自原子化系統(tǒng)，吸液毛細(xì)管堵塞，霧化器霧口腐蝕，霧化室內(nèi)積液，空氣和乙炔不純或壓力不穩(wěn)，試液基體濃度過大，有沉淀和夾雜物，燃燒器縫口沉積有碳和無機(jī)鹽或縫口堵塞而使火焰呈鋸齒形，所有這些情況均影響讀數(shù)穩(wěn)定性。應(yīng)針對(duì)具體問題加以檢查排除。
4、靈敏度和檢出限方面的故障
A、靈敏度低的故障原因：儀器工作條件不是較佳；毛細(xì)管和節(jié)流嘴相對(duì)位置和同心度不佳；撞擊球位置不佳；霧化室內(nèi)積廢液；元素?zé)糍|(zhì)劣；線路增益下降；光學(xué)元件積灰塵。
查處方法：需逐一根據(jù)不同問題查處處理。
B、檢出限偏離故障原因：導(dǎo)致靈敏度低的諸項(xiàng)故障；造成噪聲過大和讀數(shù)不穩(wěn)的各項(xiàng)故障。
查處方法：根據(jù)上述有關(guān)方法查處故障。
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