分光光度計

1、分光光度計分光光度計一一分光光度計基本結構簡介分光光度計基本結構簡介能從含有各種波長的混合光中將每一單色光分離出來并測量其強度的儀能從含有各種波長的混合光中將每一單色光分離出來并測量其強度的儀器稱為分光光度計。分光光度計因使用的波長范圍不同而分為紫外光區(qū)、器稱為分光光度計。分光光度計因使用的波長范圍不同而分為紫外光區(qū)、可見光區(qū)、紅外光區(qū)以及萬用（全波段）分光光度計等。無論哪一類分可見光區(qū)、紅外光區(qū)以及萬用（全波段）分光光度計等。無論哪一

2、類分光光度計都由下列五部分組成，即光源、單色器、狹縫、樣品池，檢測光光度計都由下列五部分組成，即光源、單色器、狹縫、樣品池，檢測器系統(tǒng)。器系統(tǒng)。（1）光源光源要求能提供所需波長范圍的連續(xù)光譜，穩(wěn)定而有足夠的強度。要求能提供所需波長范圍的連續(xù)光譜，穩(wěn)定而有足夠的強度。常用的有白熾燈（鎢比燈、鹵鎢燈等），氣體放電燈（氫燈、氘燈常用的有白熾燈（鎢比燈、鹵鎢燈等），氣體放電燈（氫燈、氘燈及氙燈等），金屬弧燈（各種汞燈）等多種。鎢燈和鹵鎢燈發(fā)射及

3、氙燈等），金屬弧燈（各種汞燈）等多種。鎢燈和鹵鎢燈發(fā)射320320－2000nm2000nm連續(xù)光譜，最適宜工作范圍為連續(xù)光譜，最適宜工作范圍為360360－1000nm1000nm，穩(wěn)定性，穩(wěn)定性好，用作可見光分光光度計的光源。氫燈和氘燈能發(fā)射好，用作可見光分光光度計的光源。氫燈和氘燈能發(fā)射150150－400nm400nm的紫外結，可用作紫外光區(qū)分光光度計的光源。紅外的紫外結，可用作紫外光區(qū)分光光度計的光源。紅外線光源則由納恩斯特（

4、線光源則由納恩斯特（NernstNernst）棒產(chǎn)生，此棒由）棒產(chǎn)生，此棒由ＺrＯ2:2:Ｙ2Ｏ3=17:33=17:3（Ｚ（Ｚr為鋯，Ｙ為釔）或為鋯，Ｙ為釔）或Ｙ2Ｏ3，Ｇ，ＧeＯ2（Ｇ（Ｇe為鈰）及Ｔ為鈰）及ＴhＯ2（Ｔ（Ｔh為釷）之混合物制成。汞燈發(fā)射的不是連續(xù)光譜，為釷）之混合物制成。汞燈發(fā)射的不是連續(xù)光譜，能量絕能量絕大部分集中在大部分集中在253.6nm253.6nm波長外，一般作波長校正用。鎢燈在出現(xiàn)燈波長外，一般作波長校

5、正用。鎢燈在出現(xiàn)燈管發(fā)黑時應及更換，如換用的燈型號不同，還需要調節(jié)燈座的位置管發(fā)黑時應及更換，如換用的燈型號不同，還需要調節(jié)燈座的位置的焦距。氫粘及氘燈的燈管或窗口是石英的，且有固定的發(fā)射方向，的焦距。氫粘及氘燈的燈管或窗口是石英的，且有固定的發(fā)射方向，安裝時必須仔細校正接觸燈管時應戴手套以防留下污跡。安裝時必須仔細校正接觸燈管時應戴手套以防留下污跡。（2）分光系統(tǒng)（單色器）分光系統(tǒng)（單色器）單色器是指能從混合光波中分解出來所需單色器是

6、指能從混合光波中分解出來所需單一波長光的裝置，由棱鏡或光柵構成。用玻璃制成的棱鏡色散力單一波長光的裝置，由棱鏡或光柵構成。用玻璃制成的棱鏡色散力強，但只能在可見光區(qū)工作，石棱鏡工作波長范圍為強，但只能在可見光區(qū)工作，石棱鏡工作波長范圍為185￣4000nm185￣4000nm，在紫外區(qū)有較好的分辯力而且也適用于可見光區(qū)和，在紫外區(qū)有較好的分辯力而且也適用于可見光區(qū)和近紅外區(qū)。近紅外區(qū)。棱鏡的特點是波長越短，色散程度越好，越向長波一棱鏡的

7、特點是波長越短，色散程度越好，越向長波一側越差。所以用棱鏡的分光光度計，其波長刻度在紫外區(qū)可達到側越差。所以用棱鏡的分光光度計，其波長刻度在紫外區(qū)可達到0.2nm0.2nm，而在長波段只能達到，而在長波段只能達到5nm5nm。有的分光光系統(tǒng)是衍射光柵，。有的分光光系統(tǒng)是衍射光柵，即在石英或玻璃的表面上刻劃許多平行線，刻線處不透光，于是通即在石英或玻璃的表面上刻劃許多平行線，刻線處不透光，于是通過光的干涉和衍射現(xiàn)象，較長的光波偏折的角度大

8、，較短的光波偏過光的干涉和衍射現(xiàn)象，較長的光波偏折的角度大，較短的光波偏折的角度小，因而形成光譜。折的角度小，因而形成光譜。（3）狹縫狹縫狹縫是指由一對隔板在光通路上形成的縫隙，用來調節(jié)入狹縫是指由一對隔板在光通路上形成的縫隙，用來調節(jié)入射單色光的純度和強度，也直接影響分辯力。狹縫可在射單色光的純度和強度，也直接影響分辯力。狹縫可在0－2mm2mm寬度內調節(jié)，由于棱鏡色散力隨波長不同而變化，較先進的分光光度度內調節(jié)，由于棱鏡色散力隨波長

9、不同而變化，較先進的分光光度計的狹縫寬度可隨波長一起調節(jié)。計的狹縫寬度可隨波長一起調節(jié)。（4）比色環(huán)比色環(huán)比爭環(huán)也叫樣品池，吸收器或比色皿，用來盛溶液，各比爭環(huán)也叫樣品池，吸收器或比色皿，用來盛溶液，各個杯子壁厚度等規(guī)格應盡可能完全相等，否則將產(chǎn)生測定誤差。玻個杯子壁厚度等規(guī)格應盡可能完全相等，否則將產(chǎn)生測定誤差。玻璃比色杯只適用于可見光區(qū)，在紫外區(qū)測定時要用石英比色杯。不璃比色杯只適用于可見光區(qū)，在紫外區(qū)測定時要用石英比色杯。不能用手

10、指拿比色杯的光學面，用后要及時洗滌，可用溫水或稀鹽酸，能用手指拿比色杯的光學面，用后要及時洗滌，可用溫水或稀鹽酸，乙醇以至鉻酸洗液（濃酸中浸泡不要超過乙醇以至鉻酸洗液（濃酸中浸泡不要超過1515分鐘），表面只能用分鐘），表面只能用柔軟的絨布或拭鏡頭紙擦凈。柔軟的絨布或拭鏡頭紙擦凈。波長法測定時只用一個吸收皿，不需要參比溶液。正由于這兩項特點，雙波長波長法測定時只用一個吸收皿，不需要參比溶液。正由于這兩項特點，雙波長法能解決共存非測消除了

11、常規(guī)單波長法中采用兩個吸收皿所造成的誤差。從而法能解決共存非測消除了常規(guī)單波長法中采用兩個吸收皿所造成的誤差。從而對很小的吸光度值也能準確測定。雙波長法需要用專門的分光光度計，即雙波對很小的吸光度值也能準確測定。雙波長法需要用專門的分光光度計，即雙波長分光光度計。有人用一般的單波長分光光度計，仍采用兩個吸收皿，先后在長分光光度計。有人用一般的單波長分光光度計，仍采用兩個吸收皿，先后在兩個選定的波長處測得吸光度兩個選定的波長處測得吸光度A

12、和A后，兩值相減而算得后，兩值相減而算得△A。按雙波長法的。按雙波長法的原理，這樣的操作是不符合要求的，但是從結果看，還能使測定的選擇性或靈原理，這樣的操作是不符合要求的，但是從結果看，還能使測定的選擇性或靈敏度有所改善。敏度有所改善。3雙波長分光光度計與單波長分光光度計的主要差別在于采用雙單色器。從光源出發(fā)點光分成兩束，分別經(jīng)過兩個單色器，得到兩束強度相同、波長分別為λ1和λ2的單色光。以切光器（旋轉鏡）調制使λ1、λ2兩單色光交替地

13、照射到同一吸收池上，其透過光被檢測器所接收，經(jīng)信號處理系統(tǒng)可直接獲得對λ1及λ2兩單色光的吸光度之差值。4分光光度計樣品室中的光束為分光光度計樣品室中的光束為1條時叫單光束，條時叫單光束，2條時叫雙光束。如圖所示，條時叫雙光束。如圖所示，單光束裝置中，出自分光器的單色光直接入射檢測器。在雙光束裝置中出自分單光束裝置中，出自分光器的單色光直接入射檢測器。在雙光束裝置中出自分光器的單色光被分割為樣品光和參比光后，入射檢測器。采用單光束方式的

14、裝光器的單色光被分割為樣品光和參比光后，入射檢測器。采用單光束方式的裝置，配置簡單、廉價。置，配置簡單、廉價。分光光度計的光源強度、檢測器的靈敏度隨時間發(fā)生變化。當只是測定樣分光光度計的光源強度、檢測器的靈敏度隨時間發(fā)生變化。當只是測定樣品光時，在基線測定和樣品測定之間，光源強度、檢測器的靈敏度會發(fā)生變動，品光時，在基線測定和樣品測定之間，光源強度、檢測器的靈敏度會發(fā)生變動，從而將造成測定值的誤差。參比光起到了隨時監(jiān)測這種變動并對變動的

15、影響進從而將造成測定值的誤差。參比光起到了隨時監(jiān)測這種變動并對變動的影響進行校正的作用。因此，雙光束的裝置即使光源強度、檢測器的靈敏度會變動，行校正的作用。因此，雙光束的裝置即使光源強度、檢測器的靈敏度會變動，也可穩(wěn)定地進行測定。另一方面，單光束的裝置直接受到光源強度、檢測器的也可穩(wěn)定地進行測定。另一方面，單光束的裝置直接受到光源強度、檢測器的靈敏度變動的影響。在使用單光束的裝置時必須注意在打開電源后要等待光源、靈敏度變動的影響。在使用