分光光度计

分光光度计（精选12篇）

分光光度计 篇1

1 基本原理

一束光线穿过棱镜或衍射光栅就会输出所产生的光谱中, 在一定范围内被选中的波长的光通过一个狭缝射出, 穿过样品, 撞击检测器。

检测器由驱动电路构成, 可以将光学信号放大并做定性测量。

通过这种方式, 可以建立一个“光谱指纹”的目标样品, 用于检测样品中的成分。

需要强调的是, 这种设备不能与商业系统相比, 但可以做粗略的分析与教学仪器使用。

2 所需材料

对于步进电路:

步进电机、步进电机驱动电路、Arduino板、2个10kΩ电阻、2个1KΩ电阻、L293D H桥、2个NPN晶体管 (可选用BC547A) 、电源

对于检测和放大电路:

一个运算放大器 (如TL081) 、LDR、一个2K2Ω电阻、一个4k7Ω电阻1个LED

通用零部件:底座 (模型店有售) 、比色皿、衍射光栅, CD或DVD、灯泡和或白光LED、

金属或纸板、按钮光源、热胶

3 制作方法

(1) 我们需要一个光源, 可以通过一个小灯泡或白色LED实现。我们可以先用两种光源做个试验来决定哪一个最适合我们的光度计。找到一些塑料片 (或任何其他材料) , 用热胶将灯泡与底座粘结。

对于LED, 需要找到特殊形式的连接器 (可以剪下部分老IDE连接器) 然后在接口上焊锡一些电线。当然还需要一个2K2Ω电阻与LED串联进行电流限制。用胶水将LED连接器黏在灯泡附近的某处, 放上LED。

(2) 衍射分光

为了能够选择目标波长 (光的颜色取决于它的波长) , 我们首先要将光源的光分割成光谱。这可以通过一个衍射光栅实现。但是由于大多数人很难立刻找到衍射光栅, 所以一个光盘也可以代替衍射光栅的用途。但是CD不会完全产生频谱, 因此它的精度不及衍射光栅。

(3) 选择波长

既然我们要在一定的波长范围内测量样品的吸光度, 我们需要能够选择目标光谱的一部分。这可以通过“狭缝”实现, 即具有窄的狭缝的纸板或金属片材。要选准一个非常小的部分频谱, 不得不作出一个极其狭窄的缝隙。由于十分困难的, 可以通过制作了两个狭缝, 其放置位置不是完全一致, 达到只有一个很窄的光带可以通过的效果。

将需要选择的频谱的部分穿过缝隙, 通过改变角度, 将该角度的光线照射在CD。

(4) 放大电路

将要检测的光穿过样品, 我们将使用LDR (光敏电阻) 。虽然可以将LDR通过连接一个欧姆表直接读数, 但是更好地方法是通过它来构建一个基本的放大器, 使我们用一个电压表读数, 因为这种方法提供检测到的光强度的细微变化之间的差异较大。

组装所述放大器电路。我用了TL081的运算放大器。然后测量0V和输出之间的电压, 这取决于射入LDR的光量。

(5) 驱动步进电路

我们可以很容易地通过步进电机驱动电路与Arduino板实现。使用如上图1构建双极步进驱动电路再使用Arduino的代码的“spectrostepper.pde”, 可以用两个按钮控制电机。

构建驱动电路。然后将一个2k2电阻的一端接地, 另一端接入两个按钮的一端以及Arduino的数据输入端, 将两个按钮的另一端连入Arduino提供的+5V电压。

如果一切顺利, 当你按下一个按钮, 电机应转动1步, 其转到方向取决于你按下按钮的颜色。

(6) 整体连接

在得到了步进电机之后, 将CD与步进电机的主轴齿轮相连。将与光源和CD安装到位并确保所有的频谱部分可以与狭缝对齐。这取决于CD的角度, 而CD将整体按照图3连接

4 实施过程

将仪器放置在黑暗中, 在狭缝后面放置一个装有样品的试管, 使光通过试管打LDR。

由于各种LDR肯反应不同, 我们需要做空白测量。在试管中加入蒸馏水 (或测量溶剂的标准样品) , 记录通过试管后每个波长或颜色的光线位置对应的电压读数。

进行空白测量后, 将待测溶液 (非样品) 加入试管中, 记录通过试管后每个波长或颜色的光线位置对应的电压读数。与标准样品的记录相对比, 根据朗伯比尔定律 (A=log (I0/I) ) 可以计算出吸光度.

作为测试, 可以选择食用色素和亚甲基蓝的一些样品。

参考文献

[1]杨素行.模拟电子技术基础简明教程 (第三版) [M].高等教育出版社.2006.

[2]杨永才, 何国兴, 马军山.光电信息技术[M].东华大学出版社.2010.

分光光度计 篇2

紫外—可见分光光度法

一．教学内容

1． 紫外－可见吸收光谱的产生（分子的能级及光谱、有机物及无机物电子能级跃迁的类型和特点）2． 吸收定律及其发射偏差的原因

3． 仪器类型、各部件的结构、性能以及仪器的校正 4． 分析条件的选择

5． 应用（定性及结构分析、定量分析的各种方法、物理化学常数的测定及其它方面的应用

二．重点与难点

1． 比较有机化合物和无机化合物各种电子跃迁类型所产生吸收带的特点及应用价值

2． 进行化合物的定性分析、结构判断

3． 定量分析的新技术（双波长法、导数光谱法、动力学分析法）4． 物理化学常数的测定

三．教学要求

1． 较为系统、深入地掌握各种电子跃迁所产生的吸收带及其特征、应用 2． 熟练掌握吸收定律的应用及测量条件的选择 3． 较为熟练仪器的类型、各组件的工作原理 4． 运用各种类型光谱及的经验规则，判断不同的化合物

5． 掌握定量分析及测定物理化学常数的常见基本方法 6． 一般掌握某些新的分析技术

四．学时安排

5学时

研究物质在 紫外、可见光区 的分子吸收光谱 的分析方法称为紫外-可见分光光度法。紫外—可见分光光度法是利用某些物质的 1 分子吸收200 ~ 800 nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子 在电子能级间的跃迁，广泛用于无机和有机物质的定性和定量测定。

第一节

紫外—可见吸收光谱

一、分子吸收光谱的产生

在分子中，除了电子相对于原子核的运动外，还有核间相对位移引起的振动和转动。这三种运动能量都是量子化的，并对应有一定能级。在每一电子能级上有许多间距较小的振动能级，在每一振动能级上又有许多更小的转动能级。

若用△E电子、△ E振动、△ E转动分别表示电子能级、振动能级转动能级差，即有△ E电子 △ E振动 △ E转动。处在同一电子能级的分子，可能因其振动能量不同，而处在不同的振动能级上。当分子处在同一电子能级和同一振动能级时，它的能量还会因转动能量不同，而处在不同的转动能级上。所以分子的总能量可以认为是这三种能量的总和：

E分子 = E电子

+ E振动

+ E转动

当用频率为的电磁波照射分子，而该分子的较高能级与较低能级之差△ E恰好等于该电磁波的能量 h时，即有

△ E

= h

（h为普朗克常数）

此时，在微观上出现分子由较低的能级跃迁到较高的能级；在宏观上则透射光的强度变小。若用一连续辐射的电磁波照射分子，将照射前后光强度的变化转变为电信号，并记录下来，然后以波长为横坐标，以电信号（吸光度 A）为纵坐标，就可以得到一张光强度变化对波长的关系曲线图——分子吸收光谱图。

二、分子吸收光谱类型

根据吸收电磁波的范围不同，可将分子吸收光谱分为远红外光谱、红外光谱及紫外、可见光谱三类。

分子的转动能级差一般在0.005 ~ 0.05eV。产生此能级的跃迁，需吸收波长约为250 ~ 25m的远红外光，因此，形成的光谱称为转动光谱或远红外光谱。

分子的振动能级差一般在0.05 ~ 1 eV，需吸收波长约为25 ~ 1.25m的红外光才能产生跃迁。在分子振动时同时有分子的转动运动。这样，分子振动产生的吸收光谱中，包括转动光谱，故常称为振-转光谱。由于它吸收的能量处于红外光区，故又称红外光谱。电子的跃迁能差约为1 ~ 20 eV，比分子振动能级差要大几十倍，所吸收光的波长约为12.5 ~ 0.06m，主要在真空紫外到可见光区，对应形成的光谱，称为电子光谱或紫外、可见吸收光谱。

通常，分子是处在基态振动能级上。当用紫外、可见光照射分子时，电子可以从基态激发到激发态的任一振动（或不同的转动）能级上。因此，电子能级跃迁产生的吸收光谱，包括了大量谱线，并由于这些谱线的重叠而成为连续的吸收带，这就是为什么分子的紫外、可见光谱不是线状光谱，而是带状光谱的原因。又因为绝 大多数的分子光谱分析，都是用液体样品，加之仪器的分辨率有限，因而使记录所得电子光谱的谱带变宽。

由于氧、氮、二氧化碳、水等在真空紫外区（60 ~ 200 nm）均有吸收，因此在测定这一范围的光谱时，必须将光学系统抽成真空，然后充以一些惰性气体，如氦、氖、氩等。鉴于真空紫外吸收光谱的研究需要昂贵的真空紫外分光光度计，故在实际应用中受到一定的限制。我们通常所说的紫外—可见分光光度法，实际上是指近紫外、可见分光光度法。

第二节

化合物紫外—可见光谱的产生

在紫外和可见光谱区范围内，有机化合物的吸收带主要由*、*、n*、n*及电荷迁移跃迁产生。无机化合物的 3 吸收带主要由电荷迁移和配位场跃迁（即d—d跃迁和f—f跃迁）产生.由于电子跃迁的类型不同，实现跃迁需要的能量不同，因此吸收光的波长范围也不相同。其中*跃迁所需能量最大，n*及配位场跃迁所需能量最小，因此，它们的吸收带分别落在远紫外和可见光区。从图中 可知，*（电荷迁移）跃迁产生的谱带强度最大，*、n*、n*跃迁产生的谱带强度次之，（配位跃迁的谱带强度最小）。

一、有机化合物的紫外—可见吸收光谱

（一）、跃迁类型

基态有机化合物的价电子包括成键电子、成键电子和非键电子（以 n表示）。分子的空轨道包括反键 *轨道和反键*轨道，因此，可能的跃迁为*、*、n* n*等。

1，*跃迁

它需要的能量较高，一般发生在真空紫外光区。饱和烃中的—c—c—键属于这类跃迁，例如乙烷的最大吸收波长max为135nm。

2，n*跃迁

实现这类跃迁所需要的能量较高，其吸收光谱落于远紫外光区和近紫外光区，如CH3OH和CH3NH2的n*跃迁光谱分别为183nm和213nm。

3，*跃迁

它需要的能量低于*跃迁，吸收峰一般 处于近紫外光区，在200 nm左右，其特征是摩尔吸光系数大，一般max104，为强吸收带。如乙烯（蒸气）的最大吸收波长max为162 nm。

4，n*跃迁

这类跃迁发生在近紫外光区。它是简单的生色团如羰基、硝基等中的孤对电子向反键轨道跃迁。其特点是谱带强度弱，摩尔吸光系数小，通常小于100，属于禁阻跃迁。

5，电荷迁移跃迁

所谓电荷迁移跃迁是指用电磁辐射照射化合物时，电子从给予体向与接受体相联系的轨道上跃迁。因此，电荷迁移跃迁实质是一个内氧化—还原的过程，而相应的吸收光谱称为电荷迁移吸收光谱。例如某些取代芳烃可产生这种分子内电荷迁移跃迁吸收带。

电荷迁移吸收带的谱带较宽，吸收强度较大，最大波长处的摩尔吸光系数max可大于104。

（二）、常用术语 1，生色团

从广义来说，所谓生色团，是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。但是，人们通常将能吸收紫外、可见光的原子团或结构系统定义为生色团。

2，助色团

助色团是指带有非键电子对的基团，如-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等，它们本身不能吸收大于200nm的光，但是当它们与生色团相连时，会使生色团的吸收峰向长波方向移动，并且增加其吸光度。

3，红移与蓝移（紫移）

某些有机化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团（-OH、-OR、-NH2、-SH、-Cl、-Br、-SR、-NR2）之后，吸收峰的波长将向长波方向移动，这种效应称为红移效应。这种会 使某化合物的最大吸收波长向长波方向移动的基团称为向红基团。

在某些生色团如羰基的碳原子一端引入一些取代基之后，吸收峰的波长会向短波方向移动，这种效应称为蓝移（紫移）效应。这些会使某化合物的最大吸收波长向短波方向移动的基团（如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3）称为向蓝（紫）基团。(三)有机化合物紫外-可见吸收光谱 1，饱和烃及其取代衍生物

饱和烃类分子中只含有键，因此只能产生*跃迁，即电子从成键轨道（）跃迁到反键轨道（ *）。饱和烃的最大吸收峰一般小于150nm，已超出紫外、可见分光光度计的测量范围。

饱和烃的取代衍生物如卤代烃，其卤素原子上存在n电子，可产生n* 的跃迁。n* 的能量低于*。例如，CH3Cl、CH3Br和CH3I的n* 跃迁分别出现在173、204和258nm处。这些数据不仅说明氯、溴和碘原子引入甲烷后，其相应的吸收波长发生了红移，显示了助色团的助色作用。直接用烷烃和卤代烃的紫外吸收光谱分析这些化合物的实用价值不大。但是它们是测定紫外和（或）可见吸收光谱的良好溶剂。2，不饱和烃及共轭烯烃

在不饱和烃类分子中，除含有键外，还含有键，它们可以产生*和*两种跃迁。*跃迁的能量小于 *跃迁。例如，在乙烯分子中，*跃迁最大吸收波长为180nm

在不饱和烃类分子中，当有两个以上的双键共轭时，随着共轭系统的延长，*跃迁的吸收带 将明显向长波方向移动，吸收强度也随之增强。在共轭体系中，*跃迁产生的吸收带又称为K带。

3，羰基化合物

羰基化合物含有C=O基团。C=O基团主要可产生*、n*、n*三个吸收带，n*吸收带又称R带，落于近紫外或紫外光区。醛、酮、羧酸及羧酸的衍生物，如酯、酰胺等，都含有 羰基。由于醛酮这类物质与羧酸及羧酸的衍生物在结构上的差异，因此它们n*吸收带的光区稍有不同。

羧酸及羧酸的衍生物虽然也有n*吸收带，但是，羧酸及羧酸的衍生物的羰基上的碳原子直接连结含有未共用电子对的助色团，如-OH、-Cl、-OR等，由于这些助色团上的n电子与羰基双键的电子产生n共轭，导致*轨道的能级有所提高，但这种共轭作用并不能改变n轨道的能级，因此实现n* 跃迁所需的能量变大，使n*吸收带蓝移至210nm左右。4，苯及其衍生物

苯有三个吸收带，它们都是由*跃迁引起的。E1带出现在180nm（MAX = 60，000）； E2带出现在204nm（MAX = 8，000）；B带出现在255nm（MAX = 200）。在气态或非极性溶剂中，苯及其许多同系物的B谱带有许多的精细结构，这是由于振动跃迁在基态电子上的跃迁上的叠加而引起的。在极性溶剂中，这些精细结构消失。当苯环上有取代基时，苯的三个特征谱带都会发生显著的变化，其中影响较大的是E2带和B谱带。5，稠环芳烃及杂环化合物

稠环芳烃，如奈、蒽、芘等，均显示苯的三个吸收带，但是与苯本身相比较，这三个吸收带均发生红移，且强度增加。随着苯环数目的增多，吸收波长红移越多，吸收强度也相应增加。

当芳环上的-CH基团被氮原子取代后，则相应的氮杂环化合物（如吡啶、喹啉）的吸收光谱，与相应的碳化合物极为相似，即吡啶与苯相似，喹啉与奈相似。此外，由于引入含有n电子的N原子的，这类杂环化合物还可能产生n*吸收带。

二、无机化合物的紫外-可见吸收光谱

产生无机化合物紫外、可见吸收光谱的电子跃迁形式，一般分为两大类：电荷迁移跃迁和配位场跃迁。

（一）电荷迁移跃迁

无机配合物有电荷迁移跃迁产生的电荷迁移吸收光谱。

在配合物的中心离子和配位体中，当一个电子由配体的轨道跃迁到与中心离子相关的轨道上时，可产生电荷迁移吸收光谱。

不少过度金属离子与含生色团的试剂反应所生成的配合物以及许多水合无机离子，均可产生电荷迁移跃迁。

此外，一些具有d10电子结构的过度元素形成的卤化物及硫化物，如AgBr、HgS等，也是由于这类跃迁而产生颜色。

电荷迁移吸收光谱出现的波长位置，取决于电子给予体和电子接受体相应电子轨道的能量差。

（二）配位场跃迁

配位场跃迁包括df

跃迁。元素周期表中第四、五周期的过度金属元素分别含有3d和4d轨道，镧系和锕系元素分别含有4f和5f轨道。在配体的存在下，过度元素五 个能量相等的d轨道和镧系元素七个能量相等的f轨道分别分裂成几组能量不等的d轨道和f轨道。当它们的离子吸收光能后，低能态的d电子或f电子可以分别跃迁至高能态的d或f轨道，这两类跃迁分别称为df

跃迁。由于这两类跃迁必须在配体的配位场作用下才可能发生，因此又称为配位场跃迁。

三、溶剂对紫外、可见吸收光谱的影响

溶剂对紫外—可见光谱的影响较为复杂。改变溶剂的极性，会引起吸收带形状的变化。例如，当溶剂的极性由非极性改变到极性时，精细结构消失，吸收带变向平滑。

改变溶剂的极性，还会使吸收带的最大吸收波长发生变化。下表为溶剂对亚异丙酮紫外吸收光谱的影响。

正己烷

CHClCH3OH

H2O * max/nm

230

238

237

243

n *max/nm

329

315

309

305

由上表可以看出，当溶剂的极性增大时，由n * 跃迁产生的吸收带发生蓝移，而由* 跃迁产生的吸收带发生红移。因此，在测定紫外、可见吸收光谱时，应注明在何种溶剂中测定。

由于溶剂对电子光谱图影响很大，因此，在吸收光谱图上或数据表中必须注明所用的溶剂。与已知化合物紫外光谱作对照时也应注明所用的溶剂是否相同。在进行紫外光谱法分析时，必须正确选择溶剂。选择溶剂时注意下列几点：

（1）溶剂应能很好地溶解被测试样，溶剂对溶质应该是惰性的。即所成溶液应具有良好的化学和光化学稳定性。

（2）在溶解度允许的范围内，尽量选择极性较小的溶剂。（3）溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。

第三节

紫外-可见分光光度计

一、组成部件

紫外-可见分光光度计的基本结构是由五个部分组成：即光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统。

（一）光源

对光源的基本要求是应在仪器操作所需的光谱区域内能够发射连续辐射，有足够的辐射强度和良好的稳定性，而且辐射能量随波长的变化应尽可能小。

分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。

热辐射光源用于可见光区，如钨丝灯和卤钨灯；气体放电光源用于紫外光区，如氢灯和氘灯。钨灯和碘钨灯可使用的范围在340 ~ 2500nm。这类光源的辐射能量与施加的外加电压有关，在可见光 9 区，辐射的能量与工作电压4次方成正比。光电流与灯丝电压的n次方（n1）成正比。因此必须严格控制灯丝电压，仪器必须配有稳压装置。

在近紫外区测定时常用氢灯和氘灯。它们可在160 ~ 375 nm范围内产生连续光源。氘灯的灯管内充有氢的同位素氘，它是紫外光区应用最广泛的一种光源，其光谱分布与氢灯类似，但光强度比相同功率的氢灯要大3~5倍。

（二）单色器

单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装置，其主要功能：产生光谱纯度高的波长且波长在紫外可见区域内任意可调。

单色器一般由入射狭缝、准光器（透镜或凹面反射镜使入射光成平行光）、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等几部分组成。其核心部分是色散元件，起分光的作用。单色器的性能直接影响入射光的单色性，从而也影响到测定的灵敏度度、选择性及校准曲线的线性关系等。

能起分光作用的色散元件主要是棱镜和光栅。

棱镜有玻璃和石英两种材料。它们的色散原理是依据不同的波长光通过棱镜时有不同的折射率而将不同波长的光分开。由于玻璃可吸收紫外光，所以玻璃棱镜只能用于350 ~ 3200 nm的波长范围，即只能用于可见光域内。石英棱镜可使用的波长范围较宽，可从185 ~ 4000nm，即可用于紫外、可见和近红外三 个光域。

光栅是利用光的衍射与干涉作用制成的，它可用于紫外、可见及红外光域，而且在整个波长区具有良好的、几乎均匀一致的分辨能力。它具有色散波长范围宽、分辨本领高、成本低、便于保存和易于制备等优点。缺点是各级光谱会重叠而产生干扰。入射、出射狭缝，透镜及准光镜等光学元件中狭缝在决定单色器性能上起重要作用。狭缝的大小直接影响单色光纯度，但过小的狭缝又会减弱 光强。

（三）吸收池

吸收池用于盛放分析试样，一般有石英和玻璃材料两种。石英池适用于可见光区及紫外光区，玻璃吸收池只能用于可见光区。为减少光的损失，吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向。在高精度的分析测定中（紫外区尤其重要），吸收池要挑选配对。因为吸收池材料的本身吸光特征以及吸收池的光程长度的精度等对分析结果都有影响。

（四）检测器

检测器的功能是检测信号、测量单色光透过溶液后光强度变化的一种装置。

常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。

硒光电池对光的敏感范围为300~800nm，其中又以500 ~ 600nm最为灵敏。这种光电池的特点是能产生可直接推动微安表或检流计的光电流，但由于容易出现疲劳效应而只能用于低档的分光光度计中。

光电管在紫外-可见分光光度计上应用较为广泛。

光电倍增管是检测微弱光最常用的光电元件，它的灵敏度比一般的光电管要高200倍，因此可使用较窄的单色器狭缝，从而对光谱的精细结构有较好的分辨能力。

（五）信号指示系统

它的作用是放大信号并以适当方式指示或记录下来。常用的信号指示装置有直读检流计、电位调节指零装置以及数字显示或自动记录装置等。很多型号的分光光度计装配有微处理机，一方面可对分光光度计进行操作控制，另一方面可进行数据处理。

二、紫外-可见分光光度计的类型

紫外-可见分光光度计的类型很多，但可归纳为三种类型，即单光束分光光度计、双光束分光光度计和双波长分光光度计。1，单光束分光光度计

经单色器分光后的一束平行光，轮流通过参比溶液和样品溶液，以进行吸光度的测定。这种简易型分光光度计结构简单，操作方便，维修容易，适用于常规分析。2，双光束分光光度计

经单色器分光后经反射镜分解为强度相等的两束光，一束通过参比池，一束通过样品池。光度计能自动比较两束光的强度，此比值即为试样的透射比，经对数变换将它转换成吸光度并作为波长的函数记录下来。

双光束分光光度计一般都能自动记录吸收光谱曲线。由于两束光同时分别通过参比池和样品池，还能自动消除光源强度变化所引起的误差。

3，双波长分光光度计

由同一光源发出的光被分成两束，分别经过两个单色器，得到两束不同波长（1和2）的单色光；利用切光器使两束光以一定的频率交替照射同一吸收池，然后经过光电倍增管和电子控制系统，最后由显示器显示出两个波长处的吸光度差值ΔA（ΔA=A1-A2）。对于多组分混合物、混浊试样（如生物组织液）分析，以及存在背景干扰或共存组分吸收干扰的情况下，利用双波长分光光度法，往往能提高方法的灵敏度和选择性。利用双波长分光光度计，能获得导数光谱。

通过光学系统转换，使双波长分光光度计能很方便地转化为单波长工作方式。如果能在1和2处分别记录吸光度随时间变化的曲线，还能进行化学反应动力学研究。

三、分光光度计的校正

通常在实验室工作中，验收新仪器或实验室使用过一段时间后都要进行波长校正和吸光度校正。

建议采用下述的较为简便和实用的方法来进行校正：镨铷玻 璃或钬玻璃都有若干特征的吸收峰，可用来校正分光光度计的波长标尺，前者用于可见光区，后者则对紫外和可见光区都适用。也可用K2CrO4标准溶液来校正吸光度标度。

定性分析

紫外－可见分光光度法是一种广泛应用的定量分析方法，也是 对物质进行定性分析和结构分析的一种手段，同时还可以测定某些 化合物的物理化学参数，例如摩尔质量、配合物的配合比和稳定常 数、以及酸、碱的离解常数等。

紫外－可见分光光度法在无机元素的定性分析应用方面 是比较少的，无机元素的定性分析主要用原子发射光谱法或化学分 析法。在有机化合物的定性分析鉴定及结构分析方面，由于紫外－ 可见光谱较为简单，光谱信息少，特征性不强，而且不少简单官能 团在近紫外及可见光区没有吸收或吸收很弱，因此，这种方法的应 用有较大的局限性。但是它适用于不饱和有机化合物，尤其是共轭体系的鉴定，以此推断未知物的骨架结构。此外，它可配合红 外光谱法、核磁共振波谱法和质谱法等常用的结构分析法进行定量 鉴定和结构分析，是不失为一种有用的辅助方法。一般定性分析方 法有如下两种：

1.比较吸收光谱曲线法

吸收光谱的形状、吸收峰的数目和位置及相应的摩尔吸 光系数，是定性分析的光谱依据，而最大吸收波长

及相应的是定性分析的最主要参数。比较法有标准物质比较法和标准谱图比 较法两种。

利用标准物质比较，在相同的测量条件下，测定和比较未知物 13 与已知标准物的吸收光谱曲线，如果两者的光谱完全一致，则可以初步认为它们是同一化合物。为了能使分析更准确可靠，要注意如下几点：

一、是尽量保持光谱的精细结构。为此，应采用与吸收物质作用力小的非极性溶剂，且采用窄的光谱通带；

二、是吸收光谱采用不同，则曲线只是沿

对

作图。这样如果未知物与标准物的浓度

曲线那样以的比

轴平移，而不是象例移动，更便于比较分析。

三、是往往还需要用其它方法进行证实，如红外光谱等。利用标准谱图或光谱数据比较。常用的标准谱图有以下表中的四种：

[1] Sadtler Standard Spectra(Ultraviolet),Heyden,London,1978.萨特勒标准图谱共收集了46000种化合物的紫外光谱。

[2] R.A.Friedel and M.Orchin,“Ultraviolet and Visible Absorption Spectra of Aromatic Compounds”,Wiley,New York, 1951.本书收集了597种芳香化合物的紫外光谱。

[3] Kenzo Hirayama：“Handbook of Ultraviolet and Visible Absorption Spectra a of Organic Compounds.”,New York,Plenum,1967。

[4] “Organic Electronic Spectral Data”。

2.计算不饱和有机化合物最大吸收波长的经验规则

有伍德沃德（Woodward）规则和斯科特（Scott）规则。

当采用其它物理或化学方法推测未知化合物有几种可能结构后，可用经验规则计算它们最大吸收波长，然后再与实测值进行比较，以确认物质的结构。

伍德沃德规则

它是计算共轭二烯、多烯烃及共轭烯酮类化合物π—π*跃迁最大吸收波长的经验规则，如表13.7和表13.9所示。计算时，先从未知物的母体对照表得到一个最大吸收的基数，然后对连接在母体中π电子体系(即共轭体系)上的各种取代基以及其他结构因素按上所列的数值加以修正，得到该化合物的最大吸收波长

。

结构分析

紫外－可见分光光度法可以进行化合物某些基因的判别、共轭体系及构型、构象的判断。

1.某些特征集团的判别

有机物的不少基团(生色团)，如羰基、苯环、硝基、共轭体系等，都有其特征的

紫外或可见吸收带，紫外－可见分光光度法在判别这些基团时，有时是十分有用的。如在270～300nm处有弱的吸收带，且随溶剂极性增大而发生蓝移，就是羰基n－π*跃迁所产生R吸收带的有力证据。在184nm附近有强吸收带(E1带)，在204nm附近有中强吸收带(E2带)，在260nm附近有弱吸收带且有精细结构(B带)，是苯环的特征吸收，等等。可以从有关资料中查找某些基团的特征吸收带。

2.共轭体系的判断

共轭体系会产生很强的K吸收带，通过绘制吸收光谱，可以判断化合物是否存在共轭体系或共轭的程度。如果一化合物在210nm以上无强吸收带，可以认为该化合物不存在共轭体系；若在215～250nm区域有强吸收带，则该化合物可能有两至三个双键的共轭体系，如1－3丁二烯，为217nm，为21,000；若260～350nm 15 区域有很强的吸收带，则可能有三至五个双键的共轭体系，如癸五烯有五个共轭双键，3.异构体的判断

包括顺反异构及互变异构两种情况的判断。

顺反异构体的判断

生色团和助色团处在同一平面上时，才产生最大的共轭效应。由于反式异构体的空间位阻效应小，分子的平面性能较好，共轭效应强。因此，及都大于顺式异构体。例如，肉桂酸的顺、反式的吸收如下：

为335nm，为118,000。

＝280nm

295nm =27000

=13500

＝

同一化学式的多环二烯，可能有两种异构体：一种是顺式异构体；另一种是异环二烯，是反式异构体。一般来说，异环二烯的吸收带强度总是比同环二烯来的大。

互变异构体的判断

某些有机化合物在溶液中可能有两种以上的互变异构体处于动态平衡中，这种异构体的互变过程常伴随有双键的移动及共轭体系的变化，因此也产生吸收光谱的变化。最常见的是某些含氧化合物的酮式与烯醇式异构体之间的互变。例如乙酰乙酸乙酯就是和烯醇式两种互变异构体：

它们的吸收特性不同：酮式异构体在近紫外光区的272nm（为为16)，是n－π*跃迁所产生R吸收带。烯醇式异构体的为243nm(为16000)，是π－π*跃迁出共轭体系的K吸收带。两种异构体的互变平衡与溶剂有密切关系。在象水这样的极性溶剂中，由于 可能与H2O形成氢键而降低能量以达到稳定状态，所以酮式异构体占优势:

而象乙烷这样的非极性溶剂中，由于形成分子内的氢键，且形成共轭体系，使能量降低以达到稳定状态，所以烯醇式异构体比率上升:

此外，紫外－可见分光光度法还可以判断某些化合物的构象(如取代基是平伏键还是直平键)及旋光异构体等。

定量分析

紫外－可见分光光度法定量分析的方法常见到的有如下几 种 ：

1.单组分的定量分析

如果在一个试样中只要测定一种组分，且在选定的测量波长下，试样中其它组分对该组分不干扰，这种单组分的定量分析较简单。一般有标准对照法和标准曲线法两种。标准对照法

在相同条件下，平行测定试样溶液和某一浓度Cs（应与试液浓度接近）的标准溶液的吸光度Ax和As则由Cs可计算试样溶液中被测物质的浓度Cx

标准对照法因知使用单个标准，引起误差的偶然因素较多，故往往较不可靠。标准曲线法

这是实际分析工作中最常用的一种方法。配制一系列不同浓度的标准溶液，以不含被测组分的空白溶液作参比，测定标准系列溶液的吸光度，绘制吸光度－浓度曲线，称为校正曲线（也叫标准曲线或工作曲线）。在相同条件下测定试样溶液的吸光度，从校正曲线上找出与之对应的未知组分的浓度。

此外，有时还可以采用标准加入法。2.多组分的定量分析

根据吸光度具有加和性的特点，在同一试样中可以同时测定两个或两个以上组分。假设要测定试样中的两个组分A、B，如果分别绘制A、B两纯物资的吸收光谱，绘出三种情况，如图13.20所示。

（a）情况表明两组分互不干扰，可以用测定单组分的方法分

别在λ

1、λ2测定A、B两组分；

（b）情况表明A组分对B组分的测定有干扰，而B组分对A组分的测定无干扰，则可以在λ1处单独测量A组分，求得A组分的浓 18 度CA。然后在λ2处测量溶液的吸光度值，根据吸光度的加和性，即得

及A、B纯物质的和

则可以求出CB；

（c）情况表明两组分彼此互相干扰，此时，在λ

1、λ2处分别测定溶液的吸光度

及，而且同时测定A、B纯物质的、及、。然后列出联立方程

解得CA、CB。显然，如果有n个组分的光谱互相干扰，就必须在n个波长处分别测定吸光度的加和值，然后解n元一次方程以求出各组分的浓度。应该指出，这将是繁琐的数学处理，且n越多，结果的准确性越差。用计算机处理测定结果将使运算大为方便。3.双波长分光光度法

当试样中两组分的吸收光谱较为严重时，用解联立方程的方法测定两组分的含量可能误差较大，这时可以用双波长分光光度法测定。它可以进行一组分在其它组分干扰下，测定该组分的含量，也可以同时测定两组分的含量。双波长分光光度法定量测定两混合物组分的主要方法有等吸收波长法和系数倍率法两种。等吸收波长法

试样中含有A、B两组分，若要测定B组分，A组分有干扰，采用双波长法进行B组分测量时方法如下：为了要能消除A组分的吸收干扰，一般首先选择待测组分B的最大吸收波长λ2为测量波长，然后用作图法选择参比波长λ1，作法如图所示。

在λ2处作一波长轴的垂直线，交于组分B吸收曲线的另某一点，再从这点作一条平行于波长轴的直线，交于组分B吸收曲线的另一点，该点所对应的波成为参比波长λ1。可见组分A在λ2和λ1处是等吸收点，由吸光度的加和性可见，混合试样在λ2和λ1处的吸光度可表示为

双波长分光光度计的输出信号为ΔA，可见仪器的输出讯号ΔA与干扰组分A无关，它只正比于待测组分B的浓度，即消除了B的干扰。系数倍率法

当干扰组分A的吸收光谱曲线不呈峰状，仅是陡坡状时，不存在两个波长处的等吸收点时，如图所示。在这种

情况下，可采用系数倍率法测定B组分，并采用双波长分光光度计来完成。选择两个波长λ

1、λ2，分别测量A、B混合液的吸光度，利用双波长分光光度计中差分函数放大器，把大k1、k2倍，获得、两波长处测得的差示信号S：

调节放大器，选取和，使之满足、、分别放得到系数倍率K为

差示信号S与待测组分B的浓度CB成正比，与干扰组分A无关，即消除了A的干扰。4.导数分光光度计法

采用不同的实验方法可以获得各种导数光谱曲线。不同的实验方法包括双波长法、电子微分法和数值微分法。

将对波长λ求导:

在整个波长范围内可控制在恒定值，则

上式表明，第一，导数分光光度法的一阶导数信号与浓度成正比例，不需要通过对数转换为吸光度；第二，测定灵敏度决定于摩尔吸光系数在特定波长处的变化率，在吸收曲线的拐点波长处大，灵敏度最高。如图 所示。

对于二阶导数光谱：

最

只有当一阶导数

时，二阶导数信号才与浓度成正比例。测定波长选择在吸收峰处，其曲率

三阶导数光谱：

最大，灵敏度就高。

当一阶导数

时，三阶导数信号与浓度成比例，测定波长在曲率半径小的肩峰处

最大，可获得高的灵敏度。

在一定条件下，导数信号与被测组分的浓度成比例。测量导数光谱曲线的峰值方法有基线法、峰谷法，如图13.24所示。

基线法又称切线法在相邻两峰的极大或极小处画一公切线，在由峰谷引一条平行于纵坐标的直线相交于a点，然后测量距离他t的大小的。

峰谷法测量相邻两峰的极大和极小之间的距离p，这是较常用的方法。

峰零法测量峰至基线的垂直距离z。该法只适用与导数光谱曲 23 线对称于横坐标的高阶导数光谱。

导数分光光度法对吸收强度随波长的变化非常敏感，灵敏度高。对重叠谱带及平坦谱带的分辩率高，噪声低。导数分光光度法对痕量分析、稀土元素、药物、氨基酸、蛋白质的测定，以及废气或空气中污染气体的测定非常有用。

6.其它分析方法：简单介绍动力学分光光度法及胶束分光光度法 动力学分光光度法

一般的分光光度法是在溶液中发生的化学反应达到平衡后测量吸光度，然后根据吸收定律算出待测物资的含量。而动力学分光光度法则是利用反应速率与反应物、产物或催化剂的浓度之间的定量关系，通过测量与反应速率成正比例关系的吸光度，从而计算待测物质的浓度。根据催化剂的存在与否，动力学分光光度法可分为非催化和催化分光光度法。当利用酶这种特殊的催化剂时，则称为酶催化分光光度法。由反应速度方程式及吸收定律方程式可以推导出动力学分光光度法的基本关系为

A=KCc

式中K为常数，Cc为催化剂的浓度。测定Cc的方法常有固定时间法、固定浓度法和斜率法三种。

优点：灵敏度高，选择性好(有时是特效的)、应用范围广(快速、慢速反应，有副反应，高、低浓度均可)。

缺点：影响因素较多，测量条件不易控制，误差经常较大。胶束增容分光光度法

胶束强度分光光度法是利用表面活性剂的增强、增敏、增稳、褪色、析向等作用，以提高显色反应的灵敏度、对比度或选择性，改善显色反应条件，并在水向中直接进行光度测量的分光光度法。

分光光度计 篇3

【关键词】分光光度计；检定；使用；问题

在使用分光光度计的过程中，应当注意一定要按照相关的规定操作。对于科研机构来讲，分光光度计的操作人员专业技术较强，一般不会出现问题。但是对于工矿企业来说，无论是检测的环境还是检测的人员都与专业实验室有较大的差距。因此，我们应当总结出实际使用分光光度计过程中可能出现的问题，从而做到早发现，早预防。从根本上减少分光光度计出现问题的几率。

1.在检定前对仪器的波长进行检查

从郎伯·比尔的定律中我们不难看出一旦光的波长发生了变化，就会对吸光度以及物质浓度的测量结果造成一定的影响，因此，我们应当重视可见光的波长的变化对分光光度计检定的影响。而在一些厂矿企业中，实验室的环境较为恶劣，对于分光光度计也会造成一些消极影响，很容易出现失误或者故障。因此，当使用分光光度计之前，就应当对分光光度计的光路进行检查，如果有偏差就要及时调整，这样才能使工作的效率获得提高。具体的操作方法需要将一起的波长调节到580nm的地方，狭缝则调整到2nm处，将试样室的盖子打开，时用一张白纸插入到参比光路或者样品的光路中间位置，此时可以再白纸上观察到一个较为明亮、清晰度高的长方形的橙黄色光斑。而紫外区的光斑在形状上相似，光斑的亮度有所下降。如果将手动波长向长波的方向移动时，光斑的颜色应当从黄色变为红色，反之则应当由黄色变为紫色。如果观察到的现象如上述，则说明分光光度计基本没有问题，如果与上述说明相差较大，就需要进行调试才能使用。

2.仪器波长发生变化后，应当及时通知操作人员

从定量分析的角度看，即便是许多功能比较先进的分光光度计问世，但是许多企业仍然选择使用标准曲线法，可以说是分光光度法定量分析中较为常见的一种方法。在检定的过程中，仪器的波长示值一旦出现超差的情况，就应当对波长进行调整。而调整的波长应当由检定人员及时通知操作人员。如果没有及时通知，操作人员在不知情的情况下，还会按照原来的标准曲线进行就会得出错误的数值。波长发生调整后，吸光度也会发生变化。应当在进行波长调整之后，将标准曲线重新绘制。

3.重视对比色皿成套性的检定

在进行分光光度计的检定时，我们除了要关注对于仪器本身的检定，还应当关注与一起配套使用的比色皿成套性的检定。我国缺少了对这部分的检定，也很容易造成结果出现偏差。一些企业里的操作人员并没有对仪器的结构或是使用原理有一个较好的理解，就将这个问题忽视了。在公式中，无论是比色皿杯子达到尺寸还是透光性，一旦发生了变化，就会对检测结果的准确性造成不良的影响。有时会出现这样的情况，检测结果有问题就理所当然认为仪器的波长超差，但是反复检查却发现仪器并没有问题。这时候才开始关注比色皿，无形中浪费了大量的时间与精力。比色皿出现问题的原因常常是由于一只比色皿用于盛放参比溶液，另一只盛放样品溶液。两只杯子盛放的东西长时间保持一致，就会导致盛放样品溶液的比色皿杯比盛放参比溶液的杯子颜色更深。长此以往，就会导致两个比色皿的投射程度出现了一定的偏差。

4.检定用计量标准应当获得更多的信息

在实际的检定中，我们不难看出在制药行业中使用的分光光度计数量较多，且多为进口，具有较高的自动化水平。在使用时，企业往往会制定出相关的规范条例等，用以规范企业内部操作人员的行为。这种规范一定程度上减少了操作人员的失误，但是却在无形中为仪器的检定制造了困难。这就需要对检定章程灵活地看待。一些药厂的章程上要求依据透射比值来确定检定的结果，但是实际的参考结果却是吸光度值。这就给实际的工作造成了一些麻烦，不仅浪费时间还可能导致误差的出现。因此，我们在与上级部门进行沟通之后，就将这两种依据的标准值都写在章程中，通过对计量标准的合理应用，极大地方便了实际的检定工作。

5.结束语

近些年来，随着分光光度计技术的不断发展，分光光度计的应用范围也越来越大。但是应用过程中难免出现一些问题，导致数值出现误差。应对这个问题，身为检定人员，应当在掌握检定规程的基础上，对仪器进行熟练的操作，并不断提高自己在分析方面的理论水平，同时在实际的工作中注意经验的积累，以及实际动手能力的锻炼，使自己的综合素质获得提高。也只有这样，检定工作才能在实际中真正发挥其应有的作用，企业才能获得更加优质的服务。

【参考文献】

[1]周新光.分光光度计的检验与维护保养[J].计量与测试技术，2011（03）.

[2]翟胜强.分光光度计使用中不容忽视的几个问题[J].计量与测试技术，2010（09）.

紫外分光光度计的发展趋势探析 篇4

紫外分光光度计仪器分析法广泛应用于工农业各部门和科学研究的各个领域中, 它是利用物质分子吸收紫外可见光谱区辐射的一种仪器分析方法。其基本原理是依据朗伯·比尔定律, 即光被透明介质吸收的比例与入射光的强度无关, 光的吸收与吸收层厚度、溶液浓度、光吸收率成正比, 可用下式表示:

式 (1) 中:A为吸光度;k为摩尔吸光系数;b为光程, 即盛放溶液的液槽的透光厚度;c为溶液浓度。

当物质分子中的某些基团吸收了紫外可见辐射光后, 会发生电子能级跃迁, 从而产生吸收光谱。各种不同的分子、原子和不同分子空间结构组成了自然界中形态各异的物质。因此, 物质吸收光能量的情况也不尽相同。依据物质特有的吸收光谱曲线上的某些特征波长处的吸光度, 即可判定或测定该物质的含量, 从而对物质进行定量和定性的分析。

2 紫外分光光度计的组成

紫外分光光度计型号种类繁多, 其基本结构由光学系统、电光系统、光电系统、电子系统、数据处理和输出打印系统等部分组成。

光学系统由转向平面镜、聚光镜外光路系统、单色器三部分组成。其中, 单色器是紫外分光光度计杂散光的主要来源, 直接影响着整机的分析误差;单色器和外光路系统有很多类型。

电光系统由氘灯、钨灯和相应的电源组成, 它直接影响着整机运行的稳定性。

光电系统由硅光电池、光电管、光电倍增管、晶体管阵列组成, 作用是将光信号转换为电信号, 反映了仪器整机的灵敏度和适用范围。

电子系统由A/D变换器、放大器等组成, 作用是对电信号进行相应的处理, 以适于显示和识别。放大器是产生仪器噪声的主要来源, 对仪器的稳定性、灵敏度和分析误差有较大的影响。

数据处理、输出打印系统负责显示和输出电信号, 特别是对软件部分, 决定了紫外分光光度计的可操作性和质量。

3 国内外的应用现状

国内外的应用现状分为以下8方面:1对环境水样进行快速在线监测。利用紫外可见光谱分析法可直接或间接地测定水中大多数金属离子、非金属离子和有机污染物的含量, 可实现对环境水样快速在线监测和对多种水质参数的检测。2由于大部分药物都能在紫外区产生吸收峰, 因此, 最大吸收波长和摩尔吸收系数可利用紫外分光光度计检定物质的常用物理参数。将分析样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中, 在相同的测定条件下分别测定紫外可见吸收光谱, 可判定两者是否为同一物质, 准确性高。目前, 使用紫外分光光度计分析检测最多的药品有维生素、解热药、降血压药、抗生素、去痛药、腹泻药、镇咳药、滴眼药和某些妇科药等。3通过使用紫外分光光度计测定某些饮料或发酵产品, 从而使饮料产品的色差符合要求, 或确定发酵的完成程度、定性分析食品中的成分, 以便排除食品中违禁使用的食品添加剂或水产品中的有害物质, 从而对食品或某些水产品进行质量控制。4因氨基酸对紫外光的主要吸收波长为230 nm, 因此, 只需要采用紫外分光光度计的吸光度测量模式, 即可测算氨基酸的含量。但在检测分析时, 要注意防止氨基酸溶剂带来的干扰吸收线问题。5由于DNA/蛋白质分子内的嘌呤碱、嘧啶碱、酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和肽键等, 及其由它们参与组成的核昔、核苷酸和核酸在一定波长范围内对紫外光具有吸收作用, 因此, 利用该特性, 可以准确、可靠地测定乳制品中的蛋白质含量。6对农药及其残留物中的有害物质含量进行分析。比如农作物中的某些农药原体、农药的有毒代谢物、农药的降解物和杂质等。7由于石油的两个特征吸收峰225 nm和254 nm是测定炼油厂污水中含油量时选用的吸收波长, 因此, 应用紫外分光光度计对石油油品进行分析, 可方便地测定石油的含量, 从而控制石油工业产品的质量。8紫外分光光度计分析法可方便地测定饲料的原料、添加剂、混合饲料中的各种维生素、苯甲酸、乙酸酯、胡萝卜素、氨基酸、钾、铁、硒、碘、铜、锰、皮蝇磷、磺胺类药物、灰黄霉素、二甲硝咪唑和普鲁卡因等的含量。

4 紫外分光光度计的发展趋势

紫外分光光度计的发展趋势分为以下6方面:1单色器、检测器、显示或记录系统、光源等分光光度计组件的不断发展和完善。特别是全息光栅技术的飞速发展, 使成本不断降低, 正在迅速取代机刻光栅。紫外分光光度计的显示设备已普遍配置了液晶显示屏等显示设备, 比如美国珀金埃尔默公司生产的555型分光光度计。2新型紫外分光光度计配备了种类丰富的附件产品, 比如积分球、试管架、蠕动泵进样、微量样品池架、特定样品池架、恒温池架、光纤探测装置和镜面反射附件等。3计算机控制技术正在不断被应用到紫外分光光度计中, 比如日本日立公司生产的340型紫外分光光度计, 大大改善了仪器的性能, 提高了自动化程度。4新型紫外分光光度计的性能在不断提高。比如, 我国北京瑞利公司生产的UV-2200型紫外分光光度计, 其杂散光可达到到1/100 000, 光谱带宽由0.1 nm到5 nm分6档可变, 具有最小0.1 nm的光谱分辨率。5紫外分光光度计的功能逐步增多, 实现了一机多用。比如, 岛津公司的UV-1240紫外分光光度计既具有常规光度检测功能, 又可以作为生物酶和水质分析的专用仪器。6紫外分光光度计不断向着小型化、便携化、分析高速化的方向发展。比如, 美国海洋光学公司2001年推出的USB2000型微型光度计, 其质量只有200 g, 可与PC机通过USB接口连接, 采用2 048位元的CCD检测器, 最快积分时间只有3 ms。

5 结束语

随着相关领域科学技术的不断发展, 紫外分光光度计仪器分析技术正迅速向着快速、准确、自动、灵敏和适应强等方向迅速发展。仪器科研工作者要熟练掌握各种常规分析仪器的性能和操作方法, 确保顺利开展祥光科研工作。

摘要：紫外分光光度计是一类很重要的分析仪器, 因此, 介绍了其基本原理和组成, 论述了紫外分光光度计当前在国内外的主要应用领域, 并对紫外分光光度计的发展趋势进行了分析。

关键词：光度计,分析仪器,光吸收率,透明介质

参考文献

[1]朱良漪.分析仪器手册[M].北京:工业出版社, 1997.

红外分光光度法测定焦化废水中油 篇5

针对焦化废水处理站实际生产需要,建立了焦化废水中油的.红外分光光度测定方法.探讨了NaCl和无水Na2SO4用量、CCl4定容等条件对测定结果的影响.结果表明,由于焦化废水中油乳化程度较低,可以用盐酸酸化破乳,在用CCl4萃取水中油时不需加电解质NaCl;加2 g无水Na2SO4能使25 mL CCl4萃取液脱水完全;萃取后的CCl4相不必定容可以直接进行测定.本方法对焦化废水中油进行测定,加标回收率93%～105%,相对标准偏差2.5%～8.7%.

作 者：魏光涛 韦朝海 吴超飞 任源 江承付 WEI Guang-tao WEI Chao-hai WU Chao-fei REN Yuan JIANG Cheng-fu 作者单位：魏光涛,韦朝海,吴超飞,任源,WEI Guang-tao,WEI Chao-hai,WU Chao-fei,REN Yuan(华南理工大学环境科学与工程学院,广东广州,510640)

江承付,JIANG Cheng-fu(广东省韶关钢铁集团有限公司焦化厂,广东韶关,512123)

分光光度计 篇6

关键词：扩散分离；分光光度法；植物；氟；测定

中图分类号：X835 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）08-0028-03

氟化物是重要污染物之一。许多厂矿企业都有含氟废气、废水和废液的排放，造成农作物的污染和危害，并通过食物链进入人体，危害人体健康。近年来，氟污染问题越来越被重视，因此快速、准确测定植物体内氟的含量，对于监测和评价氟污染具有重要意义。

目前，分析植物样品中氟的方法主要有氟离子选择电极法、氧瓶燃烧/离子色谱法、气相色谱法、高温燃烧水解/离子色谱法等[1-4]。本课题建立一种扩散分离—分光光度法测定植物样品中的氟化物的分析方法。

1 材料与方法

1.1 仪器设备

7230G型可见分光光度计：上海菁华科技仪器有限公司；101型电热鼓风干燥箱：北京市永光明医疗仪器厂；塑料扩散盒。

1.2 试剂

硫酸（3+1）；硫酸银—硫酸溶液：2 g硫酸银溶于100 mL硫酸（3+1）中；氢氧化钠—无水乙醇溶液：2 g氢氧化钠溶于50 mL无水乙醇中；丙酮；氟试剂溶液：准确称取0.772 g茜素络合指示剂和70 g无水乙酸钠，加少量水微热并加以搅拌使其溶解，再加70 mL冰乙酸，然后加水稀释至1 000 mL，储于棕色瓶中；硝酸镧溶液：准确称取0.860 g硝酸镧，溶于水中，稀释至1 000 mL；混合显色剂：氟试剂∶硝酸镧∶丙酮=1∶1∶3；氟标准储备溶液：试验所用标准储备液浓度均为ρ（F）=1 g/L，是由国家标准物质研究中心提供的国家一级标准物质；氟标准溶液：ρ（F）=5.0 μg/L，由氟标准储备溶液逐级稀释而得。

1.3 试验方法

1.3.1 扩散膜的制备 取塑料扩散盒，于盒盖中央加0.20 mL氢氧化钠—无水乙醇溶液均匀涂布，置于55 ℃恒温箱干燥30 min，在盒盖上形成一层扩散膜，备用。

1.3.2 样品的扩散 称取0.500 0 g样品于塑料扩散盒内，加4.00 mL水，使试样均匀分布。加4.00 mL硫酸银—硫酸溶液，立即盖紧，轻轻摇匀，置于55 ℃恒温箱内保温20 h。

1.3.3 校准溶液系列的配制 取8个塑料扩散盒，分别移取0，0.05，0.10，0.20，0.50，1.00，1.50，2.00 mL氟标准溶液，补加水至4.00 mL，再加4.00 mL硫酸银—硫酸溶液，立即盖紧，轻轻摇匀，置于55 ℃恒温箱内保温20 h。

1.3.4 测定 将扩散盒取出，取下盒盖，用水少量多次地将盒盖内氢氧化钠扩散膜溶解，转移至25 mL具塞比色管中，准确加入5.00 mL混合显色剂，定容至刻度混匀，放置1 h。用2 cm比色皿于620 nm处测定校准溶液和待测样品溶液的吸光度。

2 结果与分析

2.1 硫酸银—硫酸溶液用量的选择

移取标准溶液1.00 mL，补加水至4.00 mL，依次加入2.00，3.00，4.00，5.00，6.00 mL硫酸银—硫酸溶液，测定结果如图1所示。

由图1可以看出：硫酸银—硫酸溶液用量为4.00 mL时，吸光度达最大值；随着硫酸银—硫酸溶液用量的增加，吸光度没有明显变化。所以选择硫酸银—硫酸的用量为4.00 mL。

2.2 混合显色剂用量的选择

移取标准溶液1.00 mL，补加水至4.00 mL，依次加入2.00，3.00，4.00，5.00，6.00 mL混合显色剂，测定结果如图2所示。

由图2可以看出：随着混合显色剂用量的增加，吸光度明显增大；当混合显色剂用量为4.00 mL时，吸光度达最大值；而后，混合显色剂用量继续增加，吸光度没有明显变化。所以选择混合显色剂的用量为4.00 mL。

2.3 显色时间的选择

在拟定条件下，将样液摇匀，依次显色30，40，50，60，90，120 min后，比色，测定结果如图3所示。

由图3可以看出：随着显色时间的延长，吸光度明显增大；当显色时间为60 min时，吸光度达到极值，2 h内稳定。所以选择显色时间为60 min。

2.4 方法检出限

在最佳试验条件下，测定流程空白12次。吸光度及氟的含量测定结果见表1。

根据表1中数据，经计算，平均值为0.25×10-6，标准偏差s=0.036。以12次测量结果的3倍标准偏差（s）为方法的检出限，計算结果为0.11×10-6。

2.5 方法的准确度、精密度和加标回收率

对4个国家一级标准物质进行分析测定，得到标准值及平行测定6次的值，计算平均值及RE，RSD。结果见表2和表3。

由表2和表3可知：方法准确度RE为-1.73%～5.60%，相对标准偏差RSD为2.31%～8.97%，加标回收率为94.63%～106.33%。

3 结论

本试验利用氢氧化钠扩散膜吸收植物样品中的氟，采用分光光度法测定植物样品中的痕量氟，通过对GBW10015（菠菜）、GBW10016（茶叶）、GBW10020（柑橘叶）、GBW10023（紫菜）这4个国家一级标准物质中氟的分析，验证方法的检出限为0.11×10-6，准确度RE为-1.73%～5.60%，相对标准偏差RSD为2.31%～8.97%，加标回收率为94.63%～106.33%。该方法操作简便，分析结果准确、可靠，前处理无需特殊的装置，适合植物样品中痕量氟的测定。

nlc202309081306

參考文献

[1] 杨倩，史永松.离子选择电极法测定植物中的氟化物[J].污染防治技术，2004，17（2）：56-57.

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[4] 赵怀颖，孙德忠，吕庆斌.燃烧水解—离子选择电极法测定植物样品中氟含量的方法改进[J].岩矿测试，2010，29（1）：39-42.

Abstract： This experiment has determined the Trace Fluoride in plant samples by spectrophotometric method， by use of Fluoride absorption by diffusion barriers of Sodium Hydroxide. By analyzing Fluoride in national standard reference materials including GBW10015（Spinach）， GBW10016（Tea）， GBW10020（Citrus leaves）， GBW10023（Laver）， we detected that the limit was 0.11×10-6，degree of accuracy（RE） was -1.73%～5.60%， the relative standard derivation（RSD） was 2.31%～8.97% and adding standard recovery was 94.63%～106.33%. This method was suitable for the Trace Fluoride determination in plant samples due to its simple operation and liable result without special unit in pretreatment.

Key words： diffusive separation； spectrophotometric method； plant； Fluoride； determination

分光光度计杂散辐射率 篇7

1杂散辐射率的产生原因

杂散辐射率是指在单色光波长一定间隔 (一般为五个光谱带宽) 范围之外, 通过单色器所得到的全部辐射能, 杂散辐射率的大小, 反映了出射光束的光谱纯度。

对于分光光度计而言, 杂散辐射率包含了三方面的辐射能, 一是波长与测量波长相同, 但由于种种原因偏离正常光路, 在不通过样品的情况下, 直接射到光电接收器上的辐射能;二是虽然经过了样品, 但是由于光学系统色散原件及反射透射镜的缺陷, 如不必要的反射面、狭缝的缺陷、灰尘的散射、光学件 (如光栅、透镜、反射镜等) 表面的损伤、霉斑、准直系统内部或有关隔板边缘的反射、光学系统的像差、热辐射或荧光引起的二次电子发射、单色器内壁黑化处理不妥、不均匀色散等产生的进入光电接收器的非测量波长辐射能;三是暗盒和样品室未盖严从外部漏入的光线。

2杂散辐射率对测量的影响

杂散辐射率的存在会使朗伯-比尔 (Lambert-Beer) 定律产生偏移。杂散辐射率是分光光度计的关键性技术指标, 是分析误差的主要来源, 它决定了仪器分析样品的浓度范围, 特别是浓度的上限, 当一台分光光度计的杂散辐射率一定时, 被分析的试样浓度越大, 其分析误差就越大, 它能使建立的标准曲线弯曲。过大的杂散辐射率不但会淹没小吸收峰, 造成光谱图线条的连续不光滑, 还会降低仪器的测量准确度, 笔者曾经检过杂散辐射率高达30%T的分光光度计。根据朗伯-比尔定律:

如果存在杂散辐射率, 则A=-lg (T0+Ts)

T0为样品引起的透射比值, Ts为杂散辐射率引起的透射比值, 从式中可以看出Ts越大, T0越小, 杂散辐射率对测量的影响越大。

3减小和消除杂散辐射率的方法

3.1选择购买具有优良光学系统的分光光度计, 这些仪器制作精良, 能够将固有的杂散辐射率降到最小, 例如好的单色器杂散辐射率就比较小, 光栅式单色器一般比棱镜式好。

3.2仪器应放置在无振动的工作台上, 振动会使准直系统的零件松动, 光路位置偏移, 狭缝变大变小, 从而引起杂散辐射率变大。

3.3仪器应放置在粉尘小的场所, 粉尘会附着在光学元件的表面, 也会通过狭缝等缝隙进入光接收器及单色器的暗盒, 降低单色光的能量、增加光的散射, 引起杂散辐射率变大。

3.4仪器应放置在干燥的场所, 潮湿会使光学元件表面发霉受腐蚀, 引起杂散辐射率变大。

3.5确保暗盒和样品盒的密封性, 防止不必要的光线进入光电接收器。

分光光度计快速测定悬浮物 篇8

许多江河由于水土流失使水中悬浮物大量增加, 地表水中存在悬浮物使水体浑浊, 降低透明度, 影响水生生物的呼吸和代谢, 甚至造成鱼类窒息死亡。悬浮物多时, 还可能造成河道阻塞、造纸皮革、冲渣、选矿、湿法粉碎和喷淋除尘等工业操作中产生大量含无机、有机的悬浮物废水。因此, 在水和废水处理中测定悬浮物具有特定意义。

在悬浮物含量检测技术方面, 按国家标准采用重量法, 该法的主要缺点是操作时间长, 测定结果的准确度受环境、仪器、操作手段等操作条件影响较大。在日常工作中悬浮物是常规分析中的一个重要指标, 分析一个指标少则几小时, 多则数十小时, 不能满足日常工作的需要, 而分光光度法只需几分钟, 大大提高了工作效率, 节约了成本、能源, 省时省力。

1、实验部分

1.1 主要仪器

DR 2800分光光度计 (美国哈希)

搅拌机

10 mL方形比色池

1.2 实验方法: (此方法检测限为5 mg/L～750mg/L)

开启DR 2800分光光度计, 预热30分钟, 按“存贮程序”, 选择方法630悬浮固体, 在一个10 mL方形比色池中加入10 mL去离子水 (注意将比色池中底部及壁上的气泡去掉) , 擦净外壁, 将其放入仪器中, 放置时刻度线朝右, 按“零”健。将500 mL样品放入搅拌机中高速搅拌2分钟, 将搅拌好的样品马上加入另一个10 mL方形比色池中, 擦净外壁, 旋转比色池, 以除去比色池中的气泡, 并使所有沉淀物质都悬浮于样品中, 将其放入仪器中, 刻度线朝右, 按“读数”健, 仪器直接显示结果。

2、结果与讨论

时间以分钟计

结果表明, 采用分光光度法测定悬浮物方法可行, 且大大地缩短分析时间, 提高工作效率, 节约能源。

注:水样非正常颜色 (即浑浊带来的黄、黑等本色) , 而是人为加入染色剂或色素等将影响测定结果。

参考文献

[1]<<水和废水监测分析方法>> (第四版)

分光光度计核查方法的分析与评价 篇9

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

7230G型可见分光光度计 (上海精密科学仪器有限公司制造) ;可见光透射比滤光片T10、T26;6价铬标准溶液:100μg/ml (国家标准物质研究中心) GBW (E) 0802577092) , 6价铬标准工作液:10μg/ml, 临用前用蒸馏水稀释;二苯碳酰二肼溶液:2.5g/L; (3) 硫酸溶液:4.5mol/L。

1.2 测量滤光片法

可见光透射比滤光片T10、T26, 经计量部门检定, 分别在440、546、635nm的波长处得到一组标准值, 然后用7230G型可见分光光度计 (被核查仪器) 进行测量:用这套透射比标准值分别为10%、26%的光谱中性滤光片, 分别在440、546、635nm的波长处, 以空气作参比, 分别测量各滤光片的透射比, 重复测量3次, 得到3个数, 与标准值相比, 算出每片滤光片在各波长处的透射比准确度ΔT。

1.3 验证国家有证标准物法

用国家有证标准溶液稀释出一个已知浓度 (标准值) , 用被核查的分光光度计来测量, 得出的结果跟标准值比较, 相对误差<5%是合格的。以二苯碳酰二肼分光光度法测定6价铬标准溶液为例, 将6价铬标准溶液 (浓度为100μg/ml) 用蒸馏水稀释成10μg/ml的标准工作溶液。

标准曲线制备:取7支具塞比色管, 分别加入0.0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00ml的6价铬标准工作溶液 (10μg/ml) , 各加蒸馏水至10ml, 配成0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0μg的铬标准系列, 向各标准管加入0.2ml硫酸溶液和1.5ml二苯碳酰二肼溶液, 摇匀, 放15min, 于550nm波长处测定吸光度值, 绘制标准曲线:Y=0.006+0.065X。

标准样品测定:准确吸取0.4ml标准工作溶液配成标准管, 做2个平行样, 用7230G型可见分光光度计 (被核查的分光光度计) 在550nm波长处比色测定吸光度值。

2 结果

2.1 滤光片法测定结果

表1表明可见光透射比滤光片T10、T26, 经计量部门检定得到一组标准值。7230G型可见分光光度计测量可见光透射比滤光片T10、T26结果见表2。从检测结果可以看出, 各波长透射比准确度最大值ΔTmax (%) 在-2.5%～+2.5%范围内, 被核查仪器合格。以上实验ΔTmax (%) =1.21%, 结果合格。

各个波长透射比准确度计算:

式中:Ti—每一滤光片第i次透射比测量值;Ts—每一滤光片在相应波长下的透射比标准值。

2.2 国家有证标准物测定结果

结果表明, 测得浓度与标准工作溶液浓度相比, 相对误差的绝对值小于5%, 被核查仪器合格。实验测得浓度均值10.00μg/ml, 与标准工作溶液浓度10.00μg/ml相比, 相对误差为零, 结果合格。结果见表3。

浓度计算公式

式中:m—标准管中6价铬的含量, μg;V—标准管中标准工作溶液的取样量, ml。

3 讨论

用滤光片来核查分光光度计的方法结果准确、可靠, 不容易受别的原因干扰。因为核查标准 (如滤光片) 是指用来代表被测对象的一种相对稳定的仪器、产品或其他物体。它的量限、准确度等级都应接近于被测对象, 而它的稳定性要比实际的被测对象好[2]。而验证国家有证标准物来核查分光光度计简单、易操作, 可以在仪器需要核查的时间, 在分析样品过程中, 利用已有的试剂来完成仪器的期间核查, 因为工作溶液和工作曲线都是当天分析样品要用的, 符合GB/T 15481-2000标准《检测和校准实验室能力的通用要求》和《计量认证评审标准》的要求, 实验室针对用于检测的仪器设备制定的期间核查程序, 要有可操作性和实施的经济性。

用滤光片来核查分光光度计的方法实际上就是由检测人员来做一遍由持有检定员证的专业人员来完成的一次检定, 操作起来比较复杂。而且根据规定核查标准本身也应进行校准和确认[2], 滤光片需要周期检定。如果购买一套滤光片只为了做仪器的期间核查, 运作成本太高。而验证国家有证标准物虽然简单、易操作, 但也存在问题, 当验证的结果是不合格 (相对误差≥5%) 的时候, 不能确定就是被核查仪器不合格, 还可能是试剂和人员操作等因素的干扰。

这些因素的干扰可以通过多台套仪器比对或人员比对来剔除。所谓的多台套仪器比对, 就是利用几台与被核查仪器相近的仪器对同一标准物进行测量, 得到的结果与标准值比较都合格或都不合格, 证明试剂和人员操作没有问题, 若其他仪器的结果合格而被核查仪器测量的结果不合格, 可以说明是被核查仪器不合格。人员比对就是换人操作, 得到结果与标准值进行比较, 可以排除试剂和人员、操作等干扰因素, 以确定被核查的仪器是否合格。

经过实验效果的分析与对比, 我们认为用滤光片法结果准确、可靠, 但费用高, 不适宜在中低成本运作的实验室推广使用;当国家有证标准物易于索取时, 建议采用验证国家有证标准物来做仪器的期间核查, 这个方法方便、经济、简单, 可操作性强。

关键词：分光光度计,期间核查,方法

参考文献

[1]陶运来.实验室仪器的期间核查.中国质量认证, 2005, (105) :59.

分光光度计 篇10

为保证紫外可见分光光度计在使用的有效期间内处于可靠的标准状态, 确保检测结果的质量, 因此对仪器设备实施期间核查。

二、核查要求

(一) 仪器基本情况。

本紫外可见分光光度计型号为759MC, 级别为Ⅱ级, 故可接受标准为Ⅱ级仪器标准。核查频率每1年一次, 时间为距上次外检6个月时。

(二) 波长范围。

本台仪器的波长范围为200～1, 000nm, 按照检定规程所述, 将仪器的波长范围划分为三段, 分别为A段 (200～340nm) , B段 (340～900nm) , C段 (900～2, 600nm) 。根据实际情况仅对A、B段进行验证。

(三) 温湿度要求。

温度 10～35℃, 相对湿度小于等于85%。

(四) 波长最大允许误差及波长重复性。

以空气为空白, 调整好仪器的零点和满度, 将氧化钬溶液 (或氧化钬滤光片, 在检定有效期内) 放入10mm比色皿中, 在波长范围为200～800nm内进行扫描, 连续扫描3次, 记录扫描谱图。选择下列标准吸收峰波长进行验证:241.16, 361.24, 451.28, 536.53, 640.42nm。用下列公式计算:波长示值误差:undefined;undefined次测量的平均值;λS——波长标准值;波长重复性:δλ=λmax-λmin;λmax, λmin——分别为3次测量波长的最大值与最小值。可接受标准:取A段、B段内最大差值为波长示值误差和波长重复性。波长最大允许误差:A段±0.5nm;B段±1.0nm;波长重复性:A段≤0.2nm;B段≤0.5nm。

(五) 比色皿的配套性。

用石英和玻璃比色皿装蒸馏水分别于220nm, 440nm下, 将一个比色皿放入仪器中, 调节透射比为100%, 测量其它比色皿的透射比值, 其差值即为比色皿的配套性。可接受标准:≤0.5%。

(六) 线性和测量准确性。

分别取紫外分光光度法和可见光分光光度法测量中国环保部标准样品研究所的标准样品, 验证分光光度计的线性和准确性。可接受标准:线性相关系数r≥0.999, 结果在标准样品的标准值范围内 (准确性) 。

三、核查内容

(一) 对实验室环境温度进行核查。

经核查实验室温度为21.0℃, 湿度为46%, 该环境条件符合要求。

(二) 对分光光度计波长最大允许误差及波长重复性进行核查。

一是配制氧化钬溶液:称取已经干燥过的氧化钬 (基准试剂) 4g (准确至±0.1g) 于100毫升容量瓶中, 用10%高氯酸溶液定容, 待溶解摇匀后, 避光密封保存。二是将氧化钬溶液放入10mm比色皿中, 在波长范围为200～800nm内进行扫描, 连续扫描3次, 扫描结果如表1。三是将上述结果与五个标准吸收波长进行比较, 经计算得出五个标准吸收峰波长下的波长示值误差依次为:0.04nm, -0.04nm, 0.12nm, 0.27nm, 0.38nm, 标准吸收峰波长下的波长重复性测量结果依次为:0nm, 0.1nm, 0.2nm, 0nm, 0.2nm, 均符合标准要求。

(三) 对比色皿的配套性进行核查。

将石英和玻璃比色皿装蒸馏水分别于220nm, 440nm下, 放入仪器中。经测定, 一对10mm石英比色皿在220nm下测定的透射比值分别为100.0%, 99.7%, 透射比差值为0.3%, 小于0.5%, 符合标准;一对10mm玻璃比色皿在440nm下测定的透射比值分别为100.0%, 99.8%, 透射比差值为0.2%, 小于0.5%, 也符合标准要求。

(四) 对线性和测量准确性进行核查。

1.紫外光分光光度法测量标准样品。

在220nm和275nm处测定环保部标准样品研究所提供的总氮标准样品, 经测定, 编号为203226的总氮标准样品的测定值为0.832mg/L, 其标准浓度范围为0.788±0.066mg/L, 标准曲线相关系数r=0.9997, 符合标准要求。

2.可见光分光光度法测量标准样品。

在540nm处测定环保部标准样品研究所提供的二氧化氮标准样品, 经测定, 编号为206136的二氧化氮标准样品的测定值为0.397mg/L, 其标准浓度范围为0.404±0.018mg/L, 标准曲线相关系数r=0.9998, 符合标准要求。

四、核查结论

分光光度计 篇11

1材料与方法

1.1仪器与设备

荧光分光光度计（日本日立，F-7000）、 涡旋混合振荡器（Ms3，广州仪科）、数显恒温振荡器（上海梅香，SHY-2）、千分之一电子天平（赛多利斯CP323S）、 万分之一电子天平（赛多利斯，BT224S）、超纯水仪（millipore）、离心机（湖南湘仪，TDZ5-WS）。

1.2主要试剂与材料

脱芳石油醚（色谱纯或分光纯，沸点60～90 ℃）；无水乙醇（色谱纯）；氢氧化钠（优级纯），氯化钠（优级纯），二氯甲烷（色谱纯）；

标准贮备溶液：购自国家海洋环境监测中心，浓度1 000 μg/mL，采用20号重柴油和润滑油为原料配制而成。

实验所用水为超纯水。

2实验方法

2.1样品预处理

贝类：用蒸馏水洗净贝壳外部附着物，取软体组织和体液匀浆后放入磨口玻璃瓶中，-20 ℃保存备用。

4讨论

4.1碱解条件

实验比较了两种条件下的碱解结果，（1）35 ℃恒温水浴振荡11 h；（2）35 ℃烘箱中放置11 h，每隔1 h 涡旋振荡60 min。实验发现，两种情况下的标准工作曲线的线性、回收率和相对标准偏差相差无几，但由于烘箱水解每隔1 h涡旋振荡一次，比较浪费人力，因此选用35 ℃恒温水浴振荡碱解条件。

4.2本方法相对于GB17378.6-2007中的石油烃测定做了以下改进

碱解温度由室温、每隔1 h振荡一次，改为35 ℃恒温水浴振荡，避免了温度变化的影响，同时节省了人力。

由50 ℃旋转蒸发浓缩萃取液后再氮吹至干改为40 ℃旋转蒸发至干，缩短了操作时间，增强了方法的可操作性。

由于定容后的溶液不一定澄清，定容后增加了离心过程。

4.3实验中应注意的问题

样品的制备过程中避免接触塑料器具，尤其是对于定容后的浑浊溶液，应离心而不能用过滤膜。

样品称量时注意不要沾到皂化瓶口，否则会造成碱解不完全。

样品的均匀性对数据的影响非常大，由于鱼贝的不同部位富集石油烃的能力不同[6]，因此样品预处理和称样时均要注意保证样品的均匀性。

石油醚、无水乙醇、二氯甲烷的荧光强度：本实验选用了色谱纯或分光纯的试剂，其荧光强度在360 nm处无吸收，对检测结果不会造成影响。

所用分液漏斗为聚四氟乙烯活塞，不能使用涂抹了凡士林的磨口塞分液漏斗。

5结论

应用该法检测贝类中的石油烃含量，有的样品最终得到的上机液中会出现凝胶状物质，造成测定结果不准确；鱼虾检测的最终上机溶液澄清，回收率好。因此该法不完全适用于贝类等物质中石油烃的测定，但能很好地应用于鱼虾中石油烃的检测。

参考文献：

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分光光度计 篇12

关键词：基本结构,使用要求,维护,注意事项

随着科学技术的飞速发展,原子吸收分光光度计在我国的轻工业、环保等行业得到了较为广泛的运用。原子吸收分光光度计是一种精密的光学仪器,主要用于微量及痕量分析,具有分析速度快、准确性高、灵敏度高等优点,但是,如果在使用及维护方面不注意,会造成一些问题和麻烦,危险的可能会危及到人的生命,因此,要正确、合理的使用原子吸收分光光度计,使其更好地为用户服务。

1 原子吸收分光光度计的基本结构及工作原理

1.1 基本结构

原子吸收分光光度计一般由光源、试样原子化器、数据处理检测系统和单色仪4大部分组成。原子吸收分光光度计的结构形式有双光束、单光束、多波道及双波道等。

1.2 工作原理

原子吸收分光光度计是利用光源共振辐射出待测元素的光,使待测元素转变为原子蒸汽,最后通过辐射特征谱线光将其原子蒸汽中的基态原子能吸收,利用吸光度来测定样品中待测元素的含量。由于原子吸收分光光度计具有选择性好及灵敏度高两大优点,现在被广泛的运用在各种气体的微量元素分析工作中。

2 原子吸收分光光度计的使用要求

2.1 对仪器进行通电检查

在使用该仪器前,必须认真阅读其使用说明书,学会如何使用该仪器,及熟悉仪器的结构和工作原理,了解仪器对装置条件和外部环境的相关要求,将仪器中的各部分按照说明书进行整体组装,并连接好仪器的水路、气路及电路,最好为实验进行做好通电检查。

2.2 对空心阴极灯位置进行调整

为了让空心阴极灯位于单色仪的主光轴上,就必须要调整仪器的空心阴极位置,使接收器接收到的光强是最大的,但是在调整时可以不点火。目前,有许多的仪器都装有自动微调装置,在计算机控制下就能将其灯的位置进行调整。

2.3 对燃烧器位置进行调整

在静态条件下将燃烧器的位置进行调整,使其燃烧器缝口保持既平行于外光路的光轴、又位于其正下方的状态,来保证空心阴极灯的光束在通过燃烧器的火焰、并聚集于燃烧器火焰中心位置时,其灵敏度能够达到最高状态。一般在调整时常用的光源是铜灯,在先前调好的位置上进行负高压调节,来观察透射比,将透射比按要求进行调整;在静态中按要求调整完之后,为了得到精确地数据,也可以将燃烧器的高度及前后转角在点火的情况下进行调整,吸喷铜标准溶液,测量位置不同时的吸光度,以便进行最佳位置选择。

2.4 对仪器雾化器进行调整

雾化器的质量决定着原子吸收分光光度计分析的精密度及灵敏度,且是原子化系统中的核心部件,雾滴小且匀、雾量大且稳是衡量仪器喷雾器质量好坏的依据。因此,应该在放大镜下对节流嘴端面及毛细管的相对位置和同心度进行精心的调整,并根据雾化状况来判断调整的效果,在最大吸光度出现后就将仪器位置固定下来。但是,值得注意的是,在氧化亚氮-乙炔火焰中进行喷雾器调节是绝对禁止的,因为这样会发生回火危险。

2.5 对石墨炉原子化器进行调整

所谓“定位”就是将石墨管吸收池和光源进行对光调节,其步骤是先把元素灯的位置利用对光调整好,再对光将氘灯的位置进行调整,让元素灯光斑与其光斑相重合,最后再将石墨炉的位置进行调整,让最小的光束减弱程度呈现出来。

3 原子吸收分光光度计的维护

3.1 对空心阴极灯的维护

如果将空心阴极灯长期放置,可能会由于气体吸附和漏气等因素的影响,造成其不能被点燃或者是正常使用,因此,在一定的时间段内就应该对不常用的灯进行检查,并将灯点燃,以保证灯能正常使用。在平时的使用中,应该用脱脂棉蘸无水乙醇对灯进行擦拭。

3.2 对燃烧器的维护

当点燃燃烧器的长缝之后,如果火焰长时间呈现不规则的变化,即说明长缝被堵塞,应及时将火焰熄灭用滤纸清理。使用后应定期用薄刀片对缝口的沉积物进行刮除,或用滤纸擦拭缝口,为燃烧器更好的工作做维护。

3.3 对雾化室的维护

雾化室必须定期用去离子水进行清理,去离子水的走向是从雾化室的上口进入,从废液管排出。在喷过含有大量的有机物试样、碱溶液或者是浓酸之后,应立即对喷雾室进行清理。在清理之后还要对雾化器的毛细管进行检查,若毛细管被堵塞,则应及时利用洗耳球从毛细管的出样口将堵塞物吹出。

3.4 对石墨炉的维护

石墨炉与石墨管两者之间必须保持紧密连接,且两者连接的端面要保持清洁和平滑。如果发现有污秽物要立即进行清理,防止污秽物随着气流进入到石墨管中,从而影响元素测试的结果,造成结果不精确。

3.5 仪器整体的维护

在分析实验结束后,应该继续将系统进行点火,并喷入约10 min的去离子水,达到将仪器中的实验样品全部清除,并将仪器内部的废液进行及时的清理,而且,每次分析结束后都应这样清理,以保证下次分析数据的准确性。

4 结束语

通过本文的分析可以看出,虽然原子吸收分光光度计的准确性高、灵敏度高,但是,如何正确的使用该仪器有很多的注意事项,要对该仪器的基本构造及工作原理等进行全方面的了解研究;在平常使用时也要注意对该仪器进行维护,以确保该仪器能够的正常使用及准确高效的运转;在工作中延长该仪器的使用时间,确保在使用原子吸收分光光度计进行实验时,得到的数据既可靠又精确。

参考文献

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