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分光光度計(jì)基礎(chǔ)知識簡單介紹 光度計(jì)是如何工作的

時(shí)間:2020-08-04    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
分光光度計(jì)就是利用分光光度法對物質(zhì)進(jìn)行定量定性分析的儀器。
  而分光光度法則是通過測定被測物質(zhì)在特定波長處或一定波長范圍內(nèi)光的吸收度,對該物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。 常用的波長范圍為:(1)200~400nm的紫外光區(qū),(2)400~760nm的可見光區(qū),(3)2.5~25μm(按波數(shù)計(jì)為4000cm<-1>~400cm<-1>)的紅外光區(qū)。所用儀器為紫外分光光度計(jì)、可見光分光光度計(jì)(或比色計(jì))、紅外分光光度計(jì)或原子吸收分光光度計(jì)。為保證測量的精密度和準(zhǔn)確度,所有儀器應(yīng)按照國家計(jì)量檢定規(guī)程或本附錄規(guī)定,定期進(jìn)行校正檢定。 單色光輻射穿過被測物質(zhì)溶液時(shí),被該物質(zhì)吸收的量與該物質(zhì)的濃度和液層的厚度(光路長度)成正比,其關(guān)系如下式: 1 A=log ─ =ECL T 式中 A 為吸收度; T 為透光率; E 為吸收系數(shù),采用的表示方法是(E1% 1cm),即吸收度換算成溶液濃度為1%(g/ml),液層厚度為1cm的數(shù)值; C 為100ml溶液中所含被測物質(zhì)的重量,g(按干燥品或無水物計(jì)算); L 為液層厚度 ,cm。 物質(zhì)對光的選擇性吸收波長,以及相應(yīng)的吸收系數(shù)是該物質(zhì)的物理常數(shù)。當(dāng)已知某純物質(zhì)在一定條件下的吸收系數(shù)后,可用同樣條件將該供試品配成溶液,測定其吸收度,即可由上式計(jì)算出供試品中該物質(zhì)的含量。在可見光區(qū),除某些物質(zhì)對光有吸收外,很多物質(zhì)本身并沒有吸收,但可在一定條件下加入顯色試劑或經(jīng)過處理使其顯色后再測定,故又稱比色分析。由于顯色時(shí)影響呈色深淺的因素較多,且常使用單色光純度較差的儀器,故測定時(shí)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)品或?qū)φ掌吠瑫r(shí)操作。
  分光光度計(jì)已經(jīng)成為現(xiàn)代分子生物實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器。常用于核酸,蛋白定量以及細(xì)菌生長濃度的定量。
1、樣品不進(jìn)入儀器  
(1)溫度太低,噴霧器無法正常工作。一般原子吸收分光光度計(jì)采用的是預(yù)混合型霧化燃燒器系統(tǒng),它由噴霧室、霧室、燃燒器等部分組成。噴霧器的功能是將溶液轉(zhuǎn)變成盡可能細(xì)而均勻的霧滴,與撞擊球碰撞后進(jìn)一步的細(xì)化,霧滴越細(xì),測定的靈敏度越高。  
作為一臺精密儀器,其環(huán)境溫度應(yīng)在10℃~30℃之間,低不得低于5℃。當(dāng)溫度低于5℃時(shí),低溫高速氣體將使水樣無法霧化,甚至凝結(jié)成小冰粒。對于上述故障,可通過提高室內(nèi)溫度予以解決。  
(2)毛細(xì)管堵塞。測試過程中拔插塑料吸液管,有可能因吸入空氣而形成一連串的氣泡阻塞抽吸溶液,遇此情形,用手指輕彈吸液管,可使氣泡被吸走。如頻繁發(fā)生堵塞,則應(yīng)考慮改用較粗的吸管,粗管對水樣的消耗比較大,且因?yàn)榻档突鹧娴臏囟龋轨`敏度降低,在實(shí)際測試中可根據(jù)具體情況決定。  
 
2、吸光度及能量不穩(wěn)定  
遇此情況,可先關(guān)閉火焰,如果此時(shí)吸光度穩(wěn)定,原因可能如下:  
(1)燃?xì)獠患?。因?yàn)殇撈恐械囊胰踩芙馀c吸收在活性炭上的丙酮中,其大的壓強(qiáng)為15kg•f/cm2,當(dāng)壓力降到5kg•f/cm2,丙酮的揮發(fā)將使火焰發(fā)紅,使結(jié)果不穩(wěn)定,此時(shí)應(yīng)更換新瓶。如果是因燃?xì)赓|(zhì)量問題造成的,應(yīng)考慮加強(qiáng)過濾。  
(2)燃?xì)獠环€(wěn)。此時(shí)應(yīng)檢查助燃?xì)饧叭細(xì)馔ǖ朗欠裼新猬F(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)解決。  
(3)周圍環(huán)境干擾。當(dāng)空氣流動較嚴(yán)重或有煙霧、塵土干擾時(shí),會使測定結(jié)果不穩(wěn)定,此時(shí)應(yīng)關(guān)閉門窗;對排氣扇的排風(fēng)量,應(yīng)設(shè)計(jì)成以一張紙貼在抽風(fēng)口處,能輕輕吸住為宜,太大會影響火焰的穩(wěn)定性。  
(4)燃燒縫較臟。燃燒器的長縫應(yīng)點(diǎn)燃出均勻的火焰,如果火焰的顏色呈紅色鋸齒狀或明顯的長期不規(guī)則變化,說明燃燒頭堵塞,狹縫處有難溶沉積物。  
清潔的辦法是開啟空壓機(jī),吹入空氣,同時(shí)用單面刀沿縫細(xì)心地刮,利用空氣把刮下的沉積物吹掉,注意不要把縫邊刮壞;也可以用腐蝕性皂液清洗,把沉積物擦掉。平時(shí)作完實(shí)驗(yàn),可吸入0.2%的HNO3及去離子水各5mL后,干燒一段時(shí)間,即可保持燃燒縫的清潔。  
 
3、如果儀器在靜態(tài)狀態(tài)下仍然不穩(wěn)定,原因可能是:  
,電網(wǎng)電壓變動大,可采用安裝穩(wěn)壓器解決。  
第二,周圍有強(qiáng)電磁場或高頻干擾,解決的辦法是關(guān)掉周圍的干擾儀器。  
第三,標(biāo)尺擴(kuò)展太大。采用標(biāo)尺擴(kuò)展的目的是為了提高測試的靈敏度,但如果靈敏度太高穩(wěn)定性就會降低,可適當(dāng)調(diào)整標(biāo)尺擴(kuò)展的倍數(shù)。  
第四,燈損壞??蛇x用常用的燈進(jìn)行對比測試,拋棄壞燈??招年帢O燈不能長期擱置不用,存放時(shí)間過長,會因?yàn)闅怏w吸附、釋放等原因而致燈成批的損壞,因此每隔三四個(gè)月,應(yīng)將不常用的燈取出點(diǎn)燃2h~3h。  
第五,原子吸收分光光度計(jì)是精密儀器,對溫度要求較高,溫度過高,將使一些元素?zé)崃繜o法散失,功能異常,可設(shè)法降低室溫予以解決。  
 
4、分析結(jié)果不正常  
(1)分析結(jié)果偏高的原因,可能有以下幾點(diǎn):試劑空白沒有校正;存在有電離干擾或光譜干擾;校正溶液變質(zhì)或標(biāo)準(zhǔn)溶液配制不合適;有背景吸收;校正標(biāo)準(zhǔn)是可能落到了工作曲線的非線性部分,應(yīng)當(dāng)用適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校正,試驗(yàn)一個(gè)靈敏度較差的波長或低濃度的標(biāo)準(zhǔn)。  
(2)分析結(jié)果偏差。主要的原因可能是:存在化學(xué)干擾或基體干擾;標(biāo)準(zhǔn)溶液配的不準(zhǔn),或由于容器壁有吸附現(xiàn)象;空白溶液有污染;樣品吸收值在工作曲線的非線性部分??捎孟♂寴悠坊蚯€校直法解決。  
(3)曲線校直的限度。主要有以下幾種方法:在共振吸收分析線測定時(shí),如果被測元素濃度太大,可用小濃度范圍工作或用次靈敏線進(jìn)行分析;燈發(fā)射有自蝕,可降低燈電流;有電離干擾,可加消電離劑;存在散射光,可用較小的狹縫減小這種效應(yīng)。  
 
如果上述問題都解決后,儀器仍然不穩(wěn)定,則屬于儀器本身的故障,可能是某些系統(tǒng)中個(gè)別元件損壞,某處導(dǎo)線或接點(diǎn)斷路或短路,高壓控制失靈等原因造成的。這些情況不是化驗(yàn)人員可以控制的,應(yīng)請專業(yè)人員維修處理。

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  煤炭是我國重要的資源,被稱為“工業(yè)的糧食”。它除了可以作為燃料供給能量之外,還可以合成化肥以及重要的化工原料,如甲醇、氫氣、一氧化碳等。因此,煤炭中的成分對煤炭產(chǎn)業(yè)十分重要。尤其是煤炭在開采、運(yùn)輸、加工等過程中不可避免的會與砷、硒、汞等重金屬元素接觸,而這些重金屬對人體,對環(huán)境都會造成傷害。近日國標(biāo)委發(fā)布的《煤中砷、硒、汞的測定 原子熒光光譜法》征求意見稿,充分說明國家對于煤炭檢測的高度重視。今天,作為原子熒光行業(yè)領(lǐng)跑者金索坤和您分享新標(biāo)準(zhǔn)中是如何應(yīng)用原子熒光光度計(jì)檢測煤炭中砷、硒含量的。

 

  以金索坤新型原子熒光產(chǎn)品SK-盛析原子熒光光度計(jì)為例,按照《煤中砷、硒、汞的測定 原子熒光光譜法(征求意見稿)》中檢測煤炭中砷、硒、汞元素含量的方法簡單描述如下:

 

  應(yīng)用SK-盛析原子熒光光度計(jì)檢測煤炭中砷、硒元素樣品溶液制備

 

  首先在坩堝中稱取1.5g 試劑和1.00樣品,然后用玻璃棒仔細(xì)攪勻,之后用1.5g試劑涂在上面至看不到為止,要求封蓋均勻。把坩堝放入馬弗爐中,在500℃環(huán)境中灼燒1h。之后將溫度提高到800℃后再灼燒3h。取出坩堝,冷卻至室溫。將灼燒后的樣品搗碎后移入到150ml的燒杯中,加入20ml~30ml熱水。在坩堝中加入5ml鹽酸,將坩堝內(nèi)的殘存物溶解后倒入燒杯中。用15ml鹽酸分三次洗滌坩堝,洗液移入燒杯中。攪拌溶液,冷卻后轉(zhuǎn)入100ml容量瓶中,加水稀釋定容。同時(shí)空白試驗(yàn)。

 

  應(yīng)用SK-盛析原子熒光光度計(jì)檢測煤炭中汞元素樣品溶液制備

 

?  在燃燒皿中稱取1.00g樣品,氧彈加入硝酸10ml,裝配好點(diǎn)火絲和燃燒皿,充氧點(diǎn)火燃燒后冷卻至室溫,均勻放氣,整個(gè)過程需要不小于2min的均勻放氣時(shí)間。用水沖洗氧彈內(nèi)各部部位和燃燒殘?jiān)缓蟀讶肯匆恨D(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中,加入0.5mL高錳酸鉀溶液,搖勻,確保溶液5 min內(nèi)不褪色,再滴加鹽酸羥胺溶液至高錳酸鉀顏色恰好褪去,加入2mL硝酸后用水稀釋至刻度,攪拌均勻。同時(shí)做空白試驗(yàn)。

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  光源:空芯陰極燈,燈電流60~80mA(砷燈)

 

      空芯陰極燈,燈電流80mA(硒燈)

 

      空芯陰極燈,燈電流20mA(汞燈)

 

  負(fù)高壓:-300~-350V

 

  主氣流量:為定值,500mL/min左右

 

  輔氣流量:800~1000mL/min

 

  預(yù)熱,待儀器穩(wěn)定后,先測定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,后測定樣品。通過以上操作就可以檢測出樣品砷、硒、汞的含量。

 

  砷、硒、汞等重金屬污染對環(huán)境、人體都造成極大的損害,SK-盛析原子熒光光度計(jì)等檢測儀器使得煤炭行業(yè)中重金屬的檢測變得高效準(zhǔn)確。北京金索坤技術(shù)開發(fā)有限公司作為一家只專注原子熒光光度計(jì)的研發(fā)以及生產(chǎn)的企業(yè),會一如以往的為原子熒光技術(shù)的發(fā)展探索乾坤,用更加優(yōu)質(zhì)的原子熒光產(chǎn)品助力我國煤炭行業(yè)的檢測。

 

金索坤SK-盛析 原子熒光光度計(jì)(原子熒光光譜儀)

 

   




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