紫外可見分光光度計(jì)的基本原理及構(gòu)造

更新時(shí)間：2024-11-19

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紫外可見分光光度計(jì)是基于紫外可見分光光度法原理，利用物質(zhì)分子對(duì)紫外可見光譜區(qū)的輻射吸收來進(jìn)行分析的一種分析儀器。以下是對(duì)紫外可見分光光度計(jì)的詳細(xì)介紹：

一、基本原理

吸收光譜：分子的紫外可見吸收光譜是由于分子中的某些基團(tuán)吸收了紫外可見輻射光后，發(fā)生了電子能級(jí)躍遷而產(chǎn)生的吸收光譜。由于各種物質(zhì)具有各自不同的分子、原子和不同的分子空間結(jié)構(gòu)，其吸收光能量的情況也就不會(huì)相同，因此，每種物質(zhì)就有其特別的、固定的吸收光譜曲線。

定性與定量分析：根據(jù)吸收光譜上的某些特征波長(zhǎng)處的吸光度的高低判別或測(cè)定該物質(zhì)的含量，這就是分光光度定性和定量分析的基礎(chǔ)。分光光度分析就是根據(jù)物質(zhì)的吸收光譜研究物質(zhì)的成分、結(jié)構(gòu)和物質(zhì)間相互作用的有效手段。

Lambert-Beer定律：A=εbc，（A為吸光度，ε為摩爾吸光系數(shù)，b為液池厚度，c為溶液濃度）。即物質(zhì)在一定濃度下的吸光度與它的吸收介質(zhì)的厚度成正比。基于該定律，可以對(duì)溶液進(jìn)行定量分析。

二、主要構(gòu)造

光源：提供足夠強(qiáng)度的、穩(wěn)定的連續(xù)光譜。紫外光區(qū)通常用氫燈或氘燈，可見光區(qū)通常用鎢燈或鹵鎢燈。

單色器：將光源發(fā)出的復(fù)合光分解并從中分出所需波長(zhǎng)的單色光。色散元件有棱鏡和光柵兩種，它是分光光度計(jì)的心臟部分。

吸收池：又稱比色皿，供盛放試液進(jìn)行吸光度測(cè)量之用?？梢姽鈪^(qū)的測(cè)量用玻璃吸收池，紫外光區(qū)的測(cè)量須用石英吸收池。

檢測(cè)器：通過光電轉(zhuǎn)換元件檢測(cè)透過光的強(qiáng)度，將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。常用的光電轉(zhuǎn)換元件有光電管、光電倍增管及光二極管陣列檢測(cè)器。

信號(hào)顯示系統(tǒng)：將檢測(cè)器輸出的信號(hào)放大并顯示出來。

三、分類

按光路系統(tǒng)：可分為單光束和雙光束分光光度計(jì)。

按測(cè)量方式：可分為單波長(zhǎng)和雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)。

按繪制光譜圖的檢測(cè)方式：可分為分光掃描檢測(cè)與二極管陣列全譜檢測(cè)。

四、主要應(yīng)用

定量分析：廣泛用于各種物料中微量、超微量和常量的無(wú)機(jī)和有機(jī)物質(zhì)的測(cè)定。

定性和結(jié)構(gòu)分析：紫外吸收光譜還可用于推斷空間阻礙效應(yīng)、氫鍵的強(qiáng)度、互變異構(gòu)、幾何異構(gòu)現(xiàn)象等。

反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究：研究反應(yīng)物濃度隨時(shí)間而變化的函數(shù)關(guān)系，測(cè)定反應(yīng)速度和反應(yīng)級(jí)數(shù)，探討反應(yīng)機(jī)理。

溶液平衡的研究：如測(cè)定絡(luò)合物的組成、穩(wěn)定常數(shù)、酸堿離解常數(shù)等。