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1、第二节 紫外-可见分光光度计,主讲：陈小蒙,1 仪器的基本组件,五大部件： 光源 单色器 样品装置 检测器 信号显示器,光源,1 可见光光源钨丝灯：最常用的可见光光源，发射波长：325nm2500nm； 使用范围：320nm1000nm。,卤钨灯：在钨丝中加入适量的卤化物或卤素。具有较长的寿命和高的发光效率。,2 紫外光光源： 多为气体放电光源：氢灯、氘灯。 氘灯光强比同功率的氢灯要大3-5倍，寿命比氢灯长，在紫外光区广泛使用。,单色器,定义：将光源发出的光分离成所需要的单色光的器件称为单色器。 它是分光光度计的心脏部分。 构成：由狭缝、准直装置、色散元件、透镜 等构成。,狭缝 可分为：入射狭
2、缝和出射狭缝 对单色器的分辨率起重要作用，它对单色光的纯度在一定范围内起着调节作用。,准直和汇聚系统准直装置：把入射光束转化为平行光束。汇聚装置：把色散后的光束按波长不同进行汇聚。,色散元件 是单色器的关键部分。 作用：使不同波长的光以不同的角度传播，从而使复合光分解为单色光，按一定的波长顺序排列。,杂散光： 无论何种单色器，出射光光束常混有少量与仪器指示波长不同的光。由仪器器件反射或尘埃散射形成，会影响吸光度的准确测量。,样品装置,是光与试样相互作用的场所。包括样品室、池架、吸收池等。 吸收池:又叫比色皿，一般为长方体，用于盛放待测液和决定液层厚度的器件。池底和两侧为毛玻璃，另两面为光学透光
3、面。,吸收池,按材质一般分为： 玻璃：用于可见光，波长范围：400nm 2000nm。 石英：可用于紫外光、可见光和红外光， 波长范围：180nm3000nm。 一般配有盖子，价格较贵。,按规格一般分为： 0.5cm 1.0 cm 2.0 cm 3.0 cm 5.0 cm,使用时注意：使用前后彻底清洗，尤其对于有附着的液体需用合适的溶剂洗涤。严禁用手触摸透光面，用镜头纸或绸布擦拭透光面。,严禁加热烘烤。样品用量以吸收池的4/5为宜，使用挥发性溶剂时加盖。 凡含腐蚀玻璃物质的溶剂，不得长时间盛放在吸收池中。(F-、H3PO4),检测器,又称为接收器，作用是对透过吸收池的光做出响应，并把它转变成电
4、信号输出，其输出的电信号大小与透过光的强度有对应的函数关系。,检测器分类光电检测器：基于光电转换原理。分为：光 电池、光电管等热电检测器：一般用于红外，红外光子能量 较弱，不易引发光电子。 其他检测器,光电池表层：导电性能良好的 可透光金属薄膜中层：具有光电效应的半 导体（硒、硅等）底层：铁片或铝片， 称为基体,光电池优点：不需要外界电源，不需要放大 装置就可直接测量电流。光电池缺点：1不适宜使用一般直流放大器， 故不适合较微弱光的测量 2光照时间太久会产生“疲劳”， 失去响应，不宜连续使用2小 时以上,光电管按光敏材料不同分为：蓝敏：可用波长210nm-625nm红敏：可用波长625nm-1
5、000nm优点：灵敏度高，光敏范围广，不易疲劳。,光电管示意图,光敏倍增管常用于检测弱光。优势：响应速度快，灵敏度高，比一般光电 管高200倍 目前紫外-可见分光光度计广泛使用光电倍增管作为检测器,光电倍增管示意图,信号显示器,1 以检流计或微安表为指示仪表。 标尺分上下两部分：上半部分是透光度T 下半部分是吸光度A2 数字显示和自动记录型装置。 直接数字显示可避免人为误读。,紫外-可见分光光度计类型及特点,按使用波长范围可分为1 可见分光光度计 ：400nm-780nm2 紫外-可见分光光度计：200nm-1000nm3 紫外分光光度计： 200nm-400nm,紫外-可见分光光度计类型及特
6、点,单光束分光光度计 单波长分光光度计分类 双光束分光光度计 双波长分光光度计,单波长单光束分光光度计 光源发出的光经过单色器后，轮流通过参比溶液和样品溶液进行测定。 721型、754型 结构简单，误差大，操作繁琐，用于定量分析。,单波长双光束分光光度计特点：能连续改变波长，自动比较样品和参 比溶液的透光强度，自动消除光源强 度引起的误差 适用：在较宽波长范围内获得复杂的吸收光 谱曲线的分析,双波长分光光度计特点：可测定高浓度、多组分混合试样，浑 浊试样；精确度高，操作简单。 缺点：价格昂贵,分光光度计的检验,1 指示波长准确度的检验 检验原因：使用过程中，由于振动、温度变 化 、灯座松动、更
7、换灯泡等原 因，出现仪器指示波长与实际波 长出现不符。，导致检测结果不 准确。,检验方法： 可见分光光度区：绘制镨钕滤光片的吸收 光谱曲线。 紫外光区：绘制苯蒸气的吸收光谱曲线。,2 透光度准确度的检验3 杂散光的检验4 分辨率的检验5基线稳定度和平直度的检验,6 吸收池配套性检验 方法：1）以其中一个吸收池为参比测量其它各池的透光度，其结果偏差小于0.5%的吸收池为一套。2）在吸收池中装入相同的溶剂，吸光度相同即可成套，若不同可求出修正值后使用。,分光光度计的使用,（1）721型可见分光光度计 检查各调节钮处于起始位置，接通电源，打开样品室暗箱盖，预热20min。 选择调节至所需用波长，并调
8、节相关波长的灵敏档。, 用调“0”电位器调整电表于T=0%，安放参比溶液（第一格）和待测液，盖上样品室盖，拉动拉杆，使参比溶液在光路上时调节“100%”电位器，使电表指针在T=100%重复打开样品盖调“0”和盖上样品盖“100%”，直至仪器稳定。, 盖上样品盖，拉动拉杆，测量待测液并记录读数。 测量完毕后，取出吸收池，洗净后倒置晾干，各旋钮归位，关闭电源。,（2）754型紫外-可见分光光度计 开机 打开样品室暗箱盖，接通电源，仪器进入自检状态，预热20min后，仪器进入工作状态。 选择光源 仪器开启后，钨灯即亮，若使用紫外区则需打开氘灯。, 调节波长旋钮，选择所需用的单色波长。 按“100%”
9、键，仪器显示T=0.0。 放入参比溶液和待测液后，盖上样品室盖，将参比液推入光路，按“100%”，仪器显示为100，测量待测液后打印出数据。 测量完毕后，取出吸收池，洗净后倒置晾干，关闭电源。,5 分光光度计的维护和保养,（1）仪器工作环境 仪器应安放在稳固的工作台上，避免周围有强磁场。室内温度：15-28，相对湿度：45%-65%，室内不宜有腐蚀性气体，不宜光线过强。,（2）仪器保养 电压 一般为220V，在电压波动较大的实验室，最好有稳压器。 光源 在不用时不要开光源灯，延长光源的使用寿命。要注意及时更换光源不稳的灯泡，更换时不要直接用手接触，以免沾上油污。,单色器 勿擅自拆开单色器密封盒，并经常更换单色器盒的干燥剂。吸收池 注意保护吸收池的光学表面。光电器件 注意光电器件的受潮积尘，避免强光照射。,
