由于分光光度計是一種常用的實(shí)驗室分析儀器,所以無論是從款式上還是價格上五花八門,一般往往給初購者造成眼花繚亂、令人無所適從的感覺;價格因素一般是購買者首先考慮的問題,盡管分光光度計種類繁多,但不外乎:簡易型、中檔型和高檔型三大類:
(1)簡易型儀器及其特點(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;波長選擇多為手動查找,重復(fù)性差;狹縫為一個固定寬度模式;光學(xué)性能指標(biāo)較低;檢測器多為光敏二極管;顯示器多為機(jī)械表頭或數(shù)碼管顯示器,數(shù)據(jù)處理器一般沒有。此類儀器生產(chǎn)以國內(nèi)廠家居多。測量模式:多為定點(diǎn)(固定波長)吸光度或透過率測量方式,基本不能進(jìn)行波長掃描測量。適應(yīng)范圍:小型實(shí)驗室及示范教學(xué),分析樣品相對簡單,測試結(jié)果精度要求不高。價 格:相對低廉,一般在2萬元人民幣以下,所以還有一定的市場。
(2)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;樣品池支架為兩個固定式,分別是樣品通道和參比通道;波長按照設(shè)定模式自動查找或掃描;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,為此無論在分辨率還是在雜散光方面指標(biāo)要優(yōu)于簡易型儀器;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算機(jī)處理。并有一定的測量附件。測量模式:透過率、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)驗室分析需要。價 格:3~10萬人民幣之間,此類型儀器占分光光度計的比例最大。
(3)高檔型儀器及特點(diǎn):
結(jié)構(gòu):除了中檔儀器的特點(diǎn)外,主要是光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計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;波長檢測范圍有的儀器在近紅外區(qū)已經(jīng)超過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,波長掃描速度的檔位也增加了,檢測器均使用高靈敏度的光電倍增管和紅外檢測器;數(shù)據(jù)處理目前基本是電腦來執(zhí)行;衡量一臺儀器的另外一個指標(biāo)是看此儀器是否具有豐富的附屬測量器件,如偏振附件、積分球附件、反射附件、自動進(jìn)樣器附件、色度分析軟件、薄膜附件等等。測量模式:透過率、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、生化樣品檢測、復(fù)雜樣品檢測等。不但可以測液態(tài)樣品,也可測固態(tài)樣品。
紅外分光光度計由光源發(fā)出的光,被分為能量均等對稱的兩束,一束為樣品光通過樣品,另一束為參考光作為基準(zhǔn)。這兩束光通過樣品室進(jìn)入光度計后,被扇形鏡以一定的頻率所調(diào)制,形成交變信號。
紅外分光光度計基本原理:
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)生了電子能級躍遷而產(chǎn)生的吸收光譜。它是帶狀光譜,反映了分子中某些基團(tuán)的信息。可以用標(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:
A=εbc,(A為吸光度,ε為摩爾吸光系數(shù),為液池厚度,c為溶液濃度)可以對溶液進(jìn)行定量分析。
由光源發(fā)出的光,被分為能量均等對稱的兩束,一束為樣品光通過樣品,另一束為參考光作為基準(zhǔn)。這兩束光通過樣品室進(jìn)入光度計后,被扇形鏡以一定的頻率所調(diào)制,形成交變信號,然后兩束光和為一束,并交替通過入射狹縫進(jìn)入單色器中,經(jīng)離軸拋物鏡將光束平行地投射在光柵上,色散并通過出射狹縫之后,被濾光片濾除高級次光譜,再經(jīng)橢球鏡聚焦在探測器的接收面上。探測器將上述交變的信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號,經(jīng)放大器進(jìn)行電壓放大后,轉(zhuǎn)入A/D轉(zhuǎn)換單位,計算機(jī)處理后得到從高波數(shù)到低波數(shù)的紅外吸收光譜圖。
特點(diǎn)和主要用途:
一般的紅外光譜是指2.5-50微米(對應(yīng)波數(shù)4000--200厘米-1)之間的中紅外光譜,這是研究研究有機(jī)化合物常用的光譜區(qū)域。紅外光譜法的特點(diǎn)是:快速、樣品量少(幾微克-幾毫克),特征性強(qiáng)(各種物質(zhì)有其特定的紅外光譜圖)、能分析各種狀態(tài)(氣、液、固)的試樣以及不破壞樣品。紅外光譜儀是化學(xué)、物理、地質(zhì)、生物、醫(yī)學(xué)、紡織、環(huán)保及材料科學(xué)等的重要研究工具和測試手段,而遠(yuǎn)紅光譜更是研究金屬配位化合物的重要手段。