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。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處的吸光度的高低判別或測定該物質(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)譜圖對照進(jìn)行比較。這種方法要求儀器準(zhǔn)確,精密度高,且測定條件要相同。
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。
在水和廢水監(jiān)測中的應(yīng)用,對于一個(gè)水系的監(jiān)測分析和綜合評價(jià),一般包括水相(溶液本身)、固相(懸浮物、底質(zhì))、生物相(水生生物)。在水質(zhì)的常規(guī)監(jiān)測中,紫外可見分光光度法占有較大的比重。由于水和廢水的成分復(fù)雜多變,待測物的濃度和干擾物的濃度差別很大,在具體分析時(shí)必須選擇好分析方法。
在農(nóng)產(chǎn)品和食品分析中可用于檢測的組分或成分有蛋白質(zhì)、賴氨酸、葡萄糖、維生素C、硝酸鹽、亞硝酸鹽、砷、汞等;
在植物生化分析中可用于檢測葉綠素、全氮和酶的活力等;
在飼料分析中可用于檢測煙酸、棉酚、磷化氫和甲酯等。
現(xiàn)今,國內(nèi)大部分的可見分光光度計(jì),紫外可見分光光度計(jì)有所改良。隨著行業(yè)的進(jìn)步,技術(shù)改良,部分廠家對于燈源更換問題的重視程度也越來越高,燈源更換也越來越方便簡捷。很多新機(jī)型甚至不需要拆下整機(jī)外殼,只要打開燈源不為的蓋子就能更換燈源。
分光光度計(jì)使用過程中的注意事項(xiàng):分光光度計(jì)使用過程中,在不使用紫外光的情況下可以關(guān)閉氘燈(國內(nèi)很多機(jī)型現(xiàn)在都使用的進(jìn)口氘燈,用的賀利氏的氘燈較多,一般使用壽命在2000小時(shí),國產(chǎn)的氘燈一般壽命在1000小時(shí)左右),關(guān)閉氘燈的話可以降低氘燈的能量損耗
分光光度計(jì)更換過程中的注意事項(xiàng):
1、 關(guān)閉電源
2、 拔除電源線
3、 打開蓋子到燈源部位
4、 如果是分光光度計(jì)剛使用結(jié)束,要等10分鐘后在進(jìn)行更換燈源(燈源剛使用完,溫度比較高,防止?fàn)C到手)
5、 放電,將電路殘余電壓釋放掉(可以接兩根線到地表完成放電操作)
老款機(jī)型鎢燈的更換(主要講國產(chǎn)的):
1、第一點(diǎn)很重要,就是帶上手套,否則會污染鎢燈,如果沒有條件的話也要把手洗干凈,防止手上的污跡污染鎢燈
2、需要量取鎢燈燈絲距離底座的立體位置(簡單的說,距離分光光度計(jì)內(nèi)三個(gè)面的位置),可以用游標(biāo)卡尺量
3、部分鎢燈是可以直接拔的,還有些鎢燈需要用螺絲刀拆卸,也有需要通過扳手旋松的,簡單講述,就是拆下鎢燈,在帶手套的情況下可以直接接觸燈源,未帶手套的情況下,盡量避免接觸燈源,拿的時(shí)候可以鎢燈底座的兩個(gè)觸角
4、裝鎢燈,先把鎢燈裝上,起初不要把螺絲旋太緊,因?yàn)檫€需要調(diào)整位置
5、接下來,第二步做的工作就能用到了。根據(jù)第二步測量的位置調(diào)整鎢燈,上下左右移動,直到把鎢燈調(diào)整到預(yù)先測量的位置
說明
氘燈原本在可見區(qū)是沒有能量的,但是卻在656.1nm處出現(xiàn)一條氘燈的特定譜線,當(dāng)氘燈的發(fā)射光束達(dá)到較佳位置時(shí),這條特殊的譜線峰值也會達(dá)到最高,儀器正是利用這個(gè)峰值變化來監(jiān)控氘燈是否調(diào)整到較佳位置的。
6、略微緊固螺絲(切記不要太緊)接入電源,打開開關(guān),看下光斑是否打在了狹縫上,如果未打在狹縫,可以通過緊固左右螺絲來微調(diào)光斑的位置
7、鎢燈更換完畢
老款機(jī)型氘燈的更換(主要講國產(chǎn)的):
1、 跟更換鎢燈一樣,就是帶上手套,否則會污染氘燈,如果沒有條件的話也要把手洗干凈,防止手上的污跡污染氘燈,手指避免接觸光源中心發(fā)射空位置
2、 量取發(fā)射孔的立體位置
3、 松開氘燈底座三根引線
4、 旋松螺釘,收向上推氘燈底部
5、 根據(jù)之前量取角度拜訪氘燈位置,將放射孔位置調(diào)整至之前量取位置
注意事項(xiàng):
(1) 光源鏡背部的螺釘A為燈光束垂直方向的調(diào)整螺釘,該螺釘調(diào)整時(shí)要兼顧兩個(gè)燈的能量,但主要照顧氘燈的能量,因?yàn)殡疅舻哪芰渴擎u燈的1/5。
(2) 雖然大多情況下僅僅更換一只光源燈,但調(diào)整時(shí)兩只燈的情況均要兼顧檢查。
(3)調(diào)整后要做儀器基線平坦度及噪聲水平的測試,以檢驗(yàn)調(diào)整的效果。
(4)不同的分光儀器的燈室構(gòu)造可能有所不同,但調(diào)整思路基本是一通百通的,本文僅能起到拋磚引玉的作用。
6、 開啟電源,點(diǎn)亮氘燈,調(diào)至度數(shù)最高,旋緊螺釘即可
新款機(jī)型鎢燈的更換不帶燈座的步驟同上,帶燈座的,直接安裝,安裝后只要調(diào)整螺絲松緊就能調(diào)節(jié)光斑,氘燈也是如此 。
光源燈更換后為何要調(diào)整?
分光光度計(jì)有一個(gè)技術(shù)指標(biāo),稱為“基線噪聲”,也就是“信噪比”,英文表示為S/N;簡單地講信噪比越大測量的結(jié)果精度越高。要想達(dá)到較佳信噪比,光源的調(diào) 整就凸現(xiàn)重要了;關(guān)于這個(gè)調(diào)整的物理意義,用儀器術(shù)語解釋:就是讓光源燈發(fā)出的實(shí)際光束與光路理論光軸完全重合。用形象語言解釋:就是讓光源發(fā)出的光束的 較強(qiáng)點(diǎn)完全照射到儀器單色器的入口狹縫的中央處。
由于安裝光源燈的燈座一般是固定式的,加之每支燈的構(gòu)造的微小差異,致使其發(fā)射出的光束在三維空 間中的位置也不盡相同;所以更換光源燈后,很難保證光束的較強(qiáng)點(diǎn)照射到狹縫的中央處,這是客觀存在。為此、唯一可以補(bǔ)償這一缺憾的辦法就是調(diào)整光源鏡的反 射角度。但是對于許多使用者而言,往往不清楚這個(gè)調(diào)整步驟的重要性。一般來講、含有氘燈和鎢燈兩種光源的儀器的光源鏡均可以調(diào)整。
紫外可見分光光度計(jì)來自于美國,產(chǎn)品包含光源,單色器,吸收池,檢測器和顯 示器等,它是一款對物質(zhì)進(jìn)行定性,定量以及結(jié)構(gòu)分析的儀器。這款儀器和人們常 用的可見光光度計(jì)有有很大的區(qū)別,除了波長范圍,使用光源都不一樣等,價(jià)格也 是后者要要貴一些;平時(shí)的使用和注意事項(xiàng)不一樣的,今天就先來學(xué)習(xí)一下紫外可見分光光度計(jì)使用方法: 1.試驗(yàn)中所用的量瓶、移液管均應(yīng)經(jīng)檢定校正、洗凈后使用。 2.使用的石英吸收池必須潔凈。用于盛裝樣品、參比及空內(nèi)溶液的吸收池,當(dāng)裝 入同一溶劑時(shí),在規(guī)定波長測定吸收池的透光率,如透光率相差在0.3%以下者可配 對使用,否則必須加以校正。 3.取吸收池時(shí),手指拿毛玻璃面的兩側(cè)。裝盛樣品溶液以池休積的4/5為度,使用 揮發(fā)性溶液吋應(yīng)加蓋,透光面要用擦鏡紙由上而下擦拭干凈,檢視應(yīng)無殘留溶劑。 為防止溶劑揮發(fā)后溶質(zhì)殘留在池子的透光面,可先用蘸有空白溶劑的擦鏡紙擦拭, 然后再用干擦鏡紙拭凈。吸收池放入樣品室時(shí)應(yīng)注意每次放入方向相同。使用后用 洗液及水沖洗干凈,晾干防塵保存,吸收池發(fā)現(xiàn)污染不易洗凈時(shí)可用硫酸發(fā)煙硝酸(3 :1V/V)混合液稍加浸泡后,洗凈備用。如用重鉻酸鉀清潔液清洗時(shí),吸收池不貧在 清潔液中長時(shí)間浸泡,否則清潔液中的重鉻酸鉀結(jié)晶會損壞吸收池的光學(xué)表面,并 應(yīng)充分甩水沖洗,以防重鉻酸鉀吸附于吸收池表面。 4.測定前應(yīng)先檢查所用的溶劑在測定供試品所用的波長附近是否符合要求,可用 lcm石英吸收池盛溶劑以空氣為空白(即參比光路中不放置任何物質(zhì))測定其吸收度 ,應(yīng)符合規(guī)定。 5.稱量應(yīng)按藥典規(guī)定要求。配制測定溶液時(shí)稀釋轉(zhuǎn)移次數(shù)應(yīng)盡可能少,轉(zhuǎn)移稀釋 時(shí)所取容積一般應(yīng)不少于5cm。含量測定供試品應(yīng)稱取2份,如為對照品比較法,對 照品一般也應(yīng)稱取2份。吸收系數(shù)檢查也應(yīng)稱取供試品2份,平行操作,每份結(jié)果對 平均值的偏差應(yīng)在±0.5%以內(nèi)。作鑒別或檢查可取樣品1份。 6.供試品測定溶液的濃度,除各該品種項(xiàng)下已有注明者外,供試品溶液的吸收度 以在0.3~0.7之間為宜,吸收度讀數(shù)在此范圍誤差較小,并應(yīng)結(jié)合所用儀器吸收度線 性范圍,配制合適的讀數(shù)濃度。 7.選用儀器的狹縫譜帶寬度應(yīng)小于供試品吸收帶的半寬度,否則測得的吸收度值 會偏低,狹縫寬度的選擇應(yīng)以減小狹縫寬度吋供試品的吸收度不揮增加為準(zhǔn),對于 紫外測定的部分品種,可以使用2nm縫寬,但對某些品種如青霉素鉀及鈉的吸收度 檢查則需用lnm縫寬或更窄,否則其264nm的吸收度會偏低。 8.測定時(shí)除另有規(guī)定者外,應(yīng)在規(guī)定的吸收峰±2nm處,再測幾點(diǎn)的吸收度,以核 對供試品的吸收峰位置是否正確,并以吸收度最大的波長作為測定波長,除另有規(guī) 定外吸收度最大波長應(yīng)在該品種項(xiàng)下規(guī)定的波長±lnm以內(nèi),否則應(yīng)考慮試樣的同一 性、純度以及儀器波長的準(zhǔn)確度 9.除另有規(guī)定外,比色法所用的空內(nèi)系指用同休積的溶劑代替對照品或供試品溶 液,然后依次加入等量的相應(yīng)試劑,并用同樣方法處理。 10.當(dāng)吸收度和濃度關(guān)系不呈線性關(guān)系時(shí),應(yīng)取數(shù)份梯度量的對照濃度,用溶劑補(bǔ) 充至同一休積,顯色后測定各份溶液的吸收度,然后以吸收度與相應(yīng)的濃度繪制標(biāo) 準(zhǔn)曲線,再根據(jù)供試品的吸收度在標(biāo)準(zhǔn)曲線上求出其含量。