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紫外可见分光光度计的类型和特点

来源:http://www.run-qee.com/   作者:紫外可见分光光度计    更新日期:2016-07-12 10:21:03    点击:692

紫外可见分光光度计的类型和特点

 

紫外可见分光光度计按使用波长范围可分为:可见光分光光度计和紫外可见分光光度计两类。前者的使用波长范围是400-780nm;后者的使用波长范围是200—1000nm。可见光分光光度计只能用于测量有色溶液的吸光度,而紫外可见分光光度计可测量在紫外、可见及近红外有吸收的物质的吸光度。见图1 -11所示。
紫外可见分光光度计按光路可分为单光束及双光束两类;按测量时提供的波长数又可分为单波长及双波长分光光度计两类。

 

 


1.单光束分光光度计
单光束分光光度计是指从光源中发出的光,经过单色器系统及吸收池后,最后照在检测器上时始终为一束光。其光电转换器通常采用硅光电池、光敏三极管或光电管,其结构简单、价格便宜,但因其杂散光、光源波动、申:子学的噪声等都不能抵消,故单光束紫外可见分光光度计的光度准确度差。国外的DU70. PU8700等及我国生产的721、722. 723、727、751、752、753、754等紫外可见分光光度计都是单光束仪器,它们属于低档仪器。单光束紫外可见分光光度计的技术指标比较差,特别是杂散光、光度噪声、光谱带宽等主要技术指标比较差,分析误差较大,在使用上受到限制。一般来讲,要求较高的制药行业、质量检验行业、科研行业等不宜使用单光束紫外可见分光光度计。常用的单光束可见分光光度计有721型、722型、723型、724型等。单光束分光光度计的特点是结构简单,价廉,适于在给定波长处测量吸光度或透光度,一般不能作全波段光谱扫描,要求光源和检测器具有很高的稳定性。适合于紫外可见区的常规定性和定量工作。单光束紫外可见分光光度计的组成如图1-12所示。

 

 

 


2.双光束分光光度计
双光束分光光度计是指从光源中发出的光经过单色器后,被一个旋转的扇形反射镜(即切光器)分为强度相等的两束光,分别通过参比溶液与样品溶液,再用一同步的切光器将两束透过光交替地投射于光电倍增管,通过一个同步的信号发生器对来自两个光束的信号加以比较,并将两信号的比值经对数变换后转换为相应的吸光度值。
目前,国际上的高档双光束紫外可见分光光度计都是两束光、两只比色皿,一只光电转换器的仪器。如美国的Lambda900、Lambda9、Cary6000、Cary500、Cary5型和日本的UV -2450、UV -3101、U - 3400型以及我国的 TU -1901、TU -1900、UV -2100、UV - 763型双光束紫外可见分光光度计等都是如此。这类双光束紫外可见分光光度计的技术指标大多都很先进。,由于有两束光,对光源波动、杂散光、电子学噪声等的影响都能部分抵消,所以其杂散光、光度噪声都很小。因此,一只光电转换器的双:光束紫外可见分,光光度计的最大优点就是光度准确度好。
因一束单色光被分成两束,所以每束光的能量降低了一半。因此,一只光电转换器的双光束紫外可见分光光度计的信噪比不如单光束紫外—可见分光光度计大。但因两束光路对噪声可相互抵消,所以其灵敏度仍然很好。
一只光电转换器的双光束紫外可见分光光度计的组成如图1-13所示。其特点是自动记录,快速全波段扫描。可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响,特别适合于结构分析。其缺点是结构较复杂、价格较贵。

 

 


3.双波长分光光度计
双波长分光光度计与单波长分拍光度计的主要区别在于采用双单色器,以同时得到两束波长不同的单色光。工作原理见图1 -14所示。
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(λ1和λ2)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 =Aλ1-Aλ2)。
对λ1:   A1 =ε1bc
对λ2:   A2 =ε2bc        
         ΔA = A2-A1=(ε2-ε1)bc=Kc        (1 - 15)
由式(1 -15)可知,ΔA与吸光物质浓度c成正比。这就是双波长分光光度法进行定量分析的依据。

 

 

 

常用的双波长分光光度计有国产的WFZ800S、岛津的UV - 300、日立的556型等。特点是无需参比溶液,只用一个待测溶液,因此可以减免由于吸收池不匹配,参比溶液与待测溶液折射率和散射作用的不同引起的误差,提高了测量的准确度。该仪器既可用作双波长分光光度计又可用作双光束分光光度计。特别对于多组分混合物、浑浊样品(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λ1和λ2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。其不足之处是价格昂贵。