分光光度计使用方法及注意事项

      01 概念
      分光光度计，又称光谱仪(spectrometer)，是将成分复杂的光，分解为光谱线的科学仪器。测量范围一般包括波长范围为400~760 nm的可见光区和波长范围为200～400 nm的紫外光区.不同的光源都有其特有的发射光谱,因此可采用不同的发光体作为仪器的光源.
      分光光度法是根据物质的吸收光谱和光的吸收定律，对物质进行定量、定性分析的一种仪器分析方法。根据测定时所选用的光源分为：
      可见分光光度法(400~800nm)
      紫外分光光度法(200~400 nm)
      红外分光光度法(800nm~50mm)
      02 原理
      分光光度计采用一个可以产生多个波长的光源，通过系列分光装置，从而产生特定波长的光源，光线透过测试的样品后，部分光线被吸收，计算样品的吸光值，从而转化成样品的浓度。
      Lambert-Beer定律是吸收光度法的基本定律，表示物质对某一单色光吸收的强弱与吸光物质浓度和厚度间的关系。
      I——入射的单色光强度
      I——透射的单色光强度
      c——样品浓度
      L——光程，即盛放溶液的液槽的透光厚度
      k——光被吸收的比例系数
      当浓度采用摩尔浓度时，k为摩尔吸收系数。它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关。
      当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时, 其吸光度与吸光物质的浓度c及吸收层厚度L成正比。
      物质对光的选择性吸收波长，以及相应的吸收系数是该物质的物理常数。当已知某纯物质在一 定条件下的吸收系数后可用同样条件将该供试品配成溶液，测定其吸收度，即可由上式计算出供试品中该物质的含量。
      03 分类
      按波长分为：
      1、可见光分光光度计：测定波长范围为400～760nm的可见光区；
      2、紫外分光光度计：测定波长范围为200～400nm的紫外光区；
      3、红外分光光度计：测定波长范围为大于760nm的红外光区；
      4、荧光分光光度计：用于扫描液相荧光标记物所发出的荧光光谱；
      5、原子吸收分光光度计：光源发出被测的特征光谱辐射，被经过原子化器后的样品蒸气中的待测元素基态原子所吸收，通过测定特征辐射被吸收的大小，来求出被测元素的含量。
      紫外可见分光光度计(200-1000nm)是目前市面上比较流行的，紫外可见分光光度计根据光路可划分为：单光束分光光度计、双光束分光光度计、双波长分光光度计。
      04 主要部件
      1、光源：发出所需波长范围内的连续光谱，有足够的光强度。
      a 可见光区：钨灯，碘钨灯(3202500nm)
      b 紫外区：氢灯，氘灯(180～375nm)
      2、单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置。
      3、棱镜:玻璃350～3200nm,石英185～4000nm
      4、光栅:波长范围宽,色散均匀,分辨性能好,使用方便。
      5、吸收池：(比色皿)用于盛待测及参比溶液。
      a 可见光区：光学玻璃池
      b 紫外区：石英池
      6、检测器：利用光电效应，将光能转换成电流信号。光电池，光电管，光电倍增管。
      7、指示器：
      a 低档仪器：刻度显示
      b 中高 档仪器：数字显示，自动扫描记录
      05 分光光度计使用方法与步骤
      1)预热仪器。为使测定稳定，将电源开关打开，使仪器预热20min，为了防止光电管疲劳，不要连续光照。预热仪器时和在不测定时应将比色皿暗箱盖打开，使光路切断。
      2)选定波长。根据要求，转动波长调节器，使指针指示所需要的单色光波长。
      3)固定灵敏度档。根据有色溶液对光的吸收情况，为使吸光度读数为0.2-0.7，选择合适的灵敏度。为此，旋动灵敏度档，使其固定于某一档，在实验过程中不再变动。一般测量固定在“1”档。
      4)调节“0”点。轻轻旋动调“0”电位器，使读数表头指针恰好位于透光度为“0”处(此时，比色皿暗箱盖是打开的，光路被切断，光电管不受光照)。
      5)调节T=100 %。将盛蒸馏水(或空白溶液或纯溶剂)的比色皿放入比色皿座架中的格内，有色溶液放在其它格内，把比色皿暗箱盖子轻轻盖上，转动光量调节器，使透光度T=100 %，即表头指针恰好指在T=100 %处。
      6)测定。轻轻拉动比色皿座架拉杆，使有色溶液进入光路，此时表头指针所示为该有色溶液的吸光度A。读数后，打开比色皿暗箱盖。
      7)关机。实验完毕，切断电源，将比色皿取出洗净，并将比色皿座架及暗箱用软纸擦净。
      06 分光光度计操作使用过程中的注意事项
      1)为了防止光电管疲劳。不测定时必 须将比色皿暗箱盖打开，使光路切断，以延长光电管使用寿命。
      2)比色皿的使用方法：
      ①拿比色皿时，手指只能捏住比色皿的毛玻璃面，不要碰比色皿的透光面，以免沾污。
      ②清洗比色皿时，一般先用水冲洗，再用蒸馏水洗净。如比色皿被有机物沾污，可用盐酸-乙醇混合洗涤液(1∶2)浸泡片刻，再用水冲洗。不能用碱溶液或氧化性强的洗涤液洗比色皿，以免损坏。也不能用毛刷清洗比色皿，以免损伤它的透光面。
      每次做完实验时，应立即洗净比色皿。
      ③比色皿外壁的水用擦镜纸或细软的吸水纸吸干，以保护透光面。
      ④测定有色溶液吸光度时，一 定要用有色溶液洗比色皿内壁几次，以免改变有色溶液的浓度。另外，在测定一系列溶液的吸光度时，通常都按由稀到浓的顺序测定，以减小测量误差。
      ⑤在实际分析工作中，通常根据溶液浓度的不同，选用液槽厚度不同的比色皿，使溶液的吸光度控制在0.2～0.7。
      07 分光光度计分操作中容易出现的几个典型故障及其排除方法
      1）仪器不能调零。可能原因:
      ①光门不能*关闭。解决方法:修 复光门部件，使其关闭。
      ②透过率"100 %"旋到底了。解决方法:重新调整"100 %"旋钮。
      ③仪器严重受潮。解决方法:可打开光电管暗盒，用电吹风吹上一会儿使其干燥，并更换干燥剂。
      ④电路故障。解决方法:送修理部门，检修电路。
      2)仪器不能调"100 %"。可能原因:
      ①光能量不够。解决方法:增加灵敏度倍率档位，或更换光源灯(尽管灯还亮)。
      ②比色皿架未落位。解决方法:调整比色皿架使其落位。
      ③光电转换部分老化。解决方法:更换部件。
      ④电路故障。解决方法:调修电路。
      3) 测量过程中,"100 %"点经常变动。可能原因:
      ①比色皿在比色皿架中放置的位置不一致，或其表面有液滴。解决方法:用擦镜纸擦干净比色皿表面，然后将其安放在比色槽的左边，上面用定位夹定位。
      ②电路故障(电压、光电接收、放大电路)。解决方法:送修。
      4)数显不稳。可能原因:
      ①预热时间不够。解决方法:延长预热时间至30分钟左右(部分仪器由于老化等原因，长时间处于工作状态时，也会工作不稳)。
      ②光电管内的干燥剂失效，使微电流放大器受潮。解决方法:烘烤电路，并更换或烘烤干燥剂。
      ③环境振动过大、光源附近空气流速大、外界强光照射等。解决方法:改 善工作环境。
      ④光电管、电路等其它原因。解决方法:送修。
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