分光光度計(jì)是一種精密的科學(xué)儀器,主要由光源、單色系統(tǒng)、樣品池(吸收池)、檢測器、記錄并顯示系統(tǒng)(如下圖展示);主要是將較為復(fù)雜的光分寫為光譜線的儀器設(shè)備。用于其主要工作原理和特性,被廣泛運(yùn)用。
其實(shí)測量是否精準(zhǔn),還是看操作者是否正確操作儀器,那么此篇文章小編主要是帶大家了解下分光光度計(jì)的一般使用過程及注意事項(xiàng):
一、使用過程:
開機(jī)預(yù)熱-選定測定功能(通常為:光度或光譜)-選定波長(在200~600nm范圍內(nèi),每隔5nm選擇一個波長)-調(diào)零(用空內(nèi)溶液)-測定溶液的吸光度(用待測的各溶液)。
這些步驟對每個儀器來說稍有不同,但主要部分基本相同,下面簡要說明其中幾個步驟
1.)開機(jī)預(yù)熱
接通儀器電源,注意檢查電壓是否和儀器要求的吻合。打開電源開關(guān), 儀器預(yù)熱20min。這是分光光度計(jì)使用的第一步。
2.)選定測定功能
早期一般的分光光度計(jì)用旋鈕調(diào)節(jié)選擇測定吸光度(A)或是透光率(T);但是現(xiàn)在較好的分光光度計(jì)都是自動顯示的,有些先進(jìn)的儀器功能很多,但是常用的功能為測定吸光度值或光譜。
3.)選定(確定)測定波長
要測定吸光度,必須選擇測定波長(或波長范圍),分光光度計(jì)都有該功能鍵。
4.)調(diào)零(用空內(nèi)溶液)
測定準(zhǔn)確的待測物質(zhì)的吸光度,要扣除測定溶液中其他物質(zhì)的吸收,以及比色皿可能產(chǎn)生的吸收,所以需要選擇合適的空白溶液放入樣品室,調(diào)節(jié)吸光度(A)為“0”或透光率(T)為100% ;分光光度計(jì)上也有該功能鍵。
5.)測定(用待測的各溶液)
完成上述步驟后就可以將各待測溶液放入樣品室中測量其吸光度(A)。
二、注意事項(xiàng):
1.分光光度計(jì)需要放在相對干燥的環(huán)境下且不宜光照,使用的時候一定要將儀器放置在較為平穩(wěn)的臺面上,然后下一步操作。
2.使用之前一定要要先了解該儀器的各個部件按鈕,了解其含義;檢查電源接線是否正常,旋鈕是否調(diào)至起始位置,檢查完畢以后在進(jìn)行使用。
3.在未接通電源時,指針必須是在“0”刻度線上的,如果不是,則需要進(jìn)行校準(zhǔn),待指針指示至“0”刻度線上以后,方能接電進(jìn)行使用。
提示:每個產(chǎn)品的使用可能稍有不同之處,如果有疑問之處,望大家多參考使用使用儀器的操作規(guī)程,正確使用避免錯誤。
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由于分光光度計(jì)是一種常用的實(shí)驗(yàn)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(jì)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(yàn)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(jì)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(yàn)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(jì)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(jì)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。
我們?nèi)绾蝸碓u價一臺紫外可見分光光度計(jì)的優(yōu)劣呢? 首先,我們要來考察它的外觀。然后,我們探討一下會對儀器的使用有很大影響的幾個重要指標(biāo):
1、 雜散光 它指不應(yīng)該有光的地方有了光。它是光譜測量中誤差的主要來源。這個值當(dāng)然越小越好了。
2、 光度準(zhǔn)確度 光度準(zhǔn)確度指實(shí)際測量的光度讀數(shù)值與真值之差。它是用戶對儀器的直接要求,每個用戶都必須重視。
3、 噪聲 噪聲也是儀器的重要指標(biāo)之一。它表征儀器的做稀溶液的能力。這個指標(biāo)也是越小越好。
4 、光譜帶寬 指從單色器射出的單色光譜線強(qiáng)度輪廓曲線的1/2高度處的譜帶寬度。表征儀器的光譜分辨率。按照比耳定律,光譜帶寬應(yīng)該是越小越好的,但是如果儀器的光源能量弱,光學(xué)傳感器的靈敏度低時,光譜帶寬小了,也得不到理想的測量結(jié)果的。所以,選擇和使用儀器時一定注意。
5、 穩(wěn)定性 穩(wěn)定性是使用者zui關(guān)注的指標(biāo)之一。儀器的宗旨就是穩(wěn)定可靠,不穩(wěn)定更談不上可靠了。
6、 噪聲 噪聲也是儀器的重要指標(biāo)之一。它表征儀器的做稀溶液的能力。這個指標(biāo)也是越小越好。
7、 波長的準(zhǔn)確度和重復(fù)性 儀器的每個值都是在一定的波長下測得的,如果所示的波長和實(shí)際波長偏差萬里,那么測出的值和真值的吻合度從何談起呢?可見這個指標(biāo)的重要性。
總之,這幾個指標(biāo)都是相互獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的,每個指標(biāo)對儀器的使用都有很大影響。希望大家在選購紫外、可見分光光度計(jì)時,多做比較,多做判斷,切實(shí)找到一個穩(wěn)定可靠的好幫手。
我們選擇時需要根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)室的需要 ,主要考慮光學(xué)構(gòu)造和光源、檢測方法、樣品類型和數(shù)據(jù)處理等因素。
1.光學(xué)構(gòu)造
一般來說,紫外光分光光度計(jì)分為單光束和雙光束兩類。1單光束型主要是依賴單束光進(jìn)行測量。一束給定波長的光通過對照物,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斬光輪(mirrored chopper wheel)將一束光分成兩束,分別測量對照樣品和實(shí)際樣品。可以zui小化光漂移(lamp drift)和減少測量時間。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測量對照樣品和目的樣品。因?yàn)樵黾恿藴y量的速度,所以雙光束分光光度計(jì)在測量一些溶液隨時間動態(tài)變化的研究中大有用處。
2.樣品類型
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。
用小試管裝樣品容量一般從1 μl-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。
3.光源和檢測方法
分光光度計(jì)的光譜也是需要考慮的一個重要因素。
紫外分光光度計(jì)一般覆蓋190nm和380nm波長,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。
有的儀器可以選擇 多種光源 :紫外光、可見光和甚至紅外光(780 nm 至3,000 nm)。鎢燈和鹵素?zé)粢话阒桓采w可見光部分(大約380 nm 到800 nm)。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??梢酝渡涑鰧?shí)驗(yàn)要求的光譜。一種嚴(yán)格帶寬使得儀器能對復(fù)雜的混合物進(jìn)行高分辨率的吸光測量??勺兊膯紊珒x的狹縫寬度能使一臺分光光度計(jì)滿足多種實(shí)驗(yàn)需要。
分光光度計(jì)通常使用光電倍增管和光敏二極管測量吸光值。
4.樣品類型
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。
用小試管裝樣品容量一般從1 μl-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。
5.數(shù)據(jù)管理
大部分單機(jī)型的分光光度計(jì)包含了驅(qū)動儀器運(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。
由此可見紫外、可見分光光度計(jì)是一種常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室分析儀器??蓮V泛用于無機(jī)物、有機(jī)物的定性、定量分析中,在科研、制藥、化工、環(huán)保、衛(wèi)生、防疫等領(lǐng)域中發(fā)揮重要的作用。