色谱技术比它起步晚了二百多年,但如今的色谱仪器(气相、液相、气质、液质)占了分析界的大半壁江山。相较璀璨如星的各类的色谱仪器,紫外-可见分光光度计黯然了很多。
紫外-可见分光光度计可以被更精确更高级的检测手段所取代?可以退出“分析史”的舞台?
NO!NO!NO!
事实上紫外-可见分光光度计(下文简称紫外分光光度计),依然是“分析舞台”的美玉,低调有内涵,亲民有价值。一起来发现它在日化产品分析中的美和价值吧。原理分子的紫外可见吸收光谱是由于分子中的某些基团吸收了紫外可见辐射光后,发生了电子能级跃迁而产生的吸收光谱。由于各种物质具有各自不同的分子、原子和分子空间结构,其吸收光能量的情况也就不会相同,因此,每种物质都有其特有的、固定的吸收光谱曲线,可根据吸收光谱上某些特征波长处吸光度的高低判别或测定该物质的含量,这就是分光光度定性和定量分析的基础。 初次使用紫外可见分光光度计的人员,一般来说,一定要详细阅读仪器安全操作手册。氮气紫外可见分光光度计
紫外可见分光光度计条件设定
在定量分析中,为了提高测定的灵敏度,入射光的波长应选择被测物的MAX吸收波长λmax,如果λmax有干扰,可选择另一条灵敏度稍低、但能避免干扰的谱线,所以,适当选择入射光的波长,不仅能提高测定的灵敏度,还能提高测定的准确度。
狭缝宽度过大,入射光的单色性差;狭缝宽度太小,入射光的强减弱。狭缝宽度过大或过小均会造成灵敏度降低,选择是产生MIN误差情下的MAX狭缝。一般选用仪器的狭缝宽琶度应小于待测样品吸收带的半宽度,否则测得的吸光度值会偏低,狭缝宽度的选择应以减少狭缝宽度时供试品的吸光度不再;加为准,对于大部分被测品种,可以使用2nm缝宽。
可通过控制被测物浓度或改变吸收池厚度来实现吸光度合理的范围,以尽量减小测量误差。一般吸光度尽量控制在0.1-0.8范围。
空白溶液是用来调节吸光度测量工作零点即A=0,T=100%的溶液,以消除溶液中其它基体组分以及吸收池和溶剂对入射光的反射和吸收所带来的误差。根据情况不同,常用空白溶液有如下几种选择。
甲醇紫外可见分光光度计销售厂家金属离子常与有机物形成络合物,多数络合物在紫外可见区是有吸收的,我们可以利用分光光度法来研究其组成。
紫外可见分光光度计种类及优缺点对比
单光束UV:传统的紫外,单光源发射单光束,全程密闭,通过光栅,照射样品,由光电倍增管监测器检测。
缺点:测完空白再测试样品,全波段分析时间较长(一般2min)。2比例双光束UV:单光源单光束,全程密闭,通过光栅,加入棱镜,把光分为两束,分别照射样品与空白,再合并光,进入光电倍增管检测器,通过差减法计算结果。
好处:空白样品同时检测。
缺点:灵敏度下降,全波段分析时间较长。3双光束UV:单光源单光束,全程密闭,通过棱镜分出两道光,分别通过一光栅,分别进入各自的光点倍增管检测器。
好处:加强灵敏度,同时测量空白与样品。
缺点:全波段分析时间较长。4全波段UV:单光源单光束,样品与空白暴露在空气中,照射样品,开始进入密闭箱,通过光栅,进入DAD检测器。
好处:空白只需要检测一次,如果你愿意一辈子检测这一次都可以。检测样品不密闭,外界光线对其无影响,使用方便且精确。分析任何波段或全波段不到1s。
缺点:贵。(25W)
当以空白试剂为参比调节仪器零点时,比色皿窗材料的吸收、内外窗面的散射以及溶剂的吸收等都被抵消,所得吸光度值完全由显色溶液中待测离了浓度所决定。此时吸光度值与试液浓度一般呈线性关系。吸光度值与测定浓度不成直线关系,发生向下弯曲(负偏离)或向上弯曲(正偏离)的现象而偏离朗伯一比尔定律的主要原因如下。
(1)非单色光的影响:紫外一可见分光光度讣使用连续光源和分光器分光,不可能得到真正理想的单色光;为保证在测量中能得到充分的光强,仪器必须保持一定的狭缝宽度。由狭缝射出后投射到被测物质上的光,是一个有限宽度的谱带——光谱通带。随光谱通带宽度的增大,吸收光谱的分辨率降低,并偏离朗伯一比尔定律。
(2)非吸收光的影响:当来自出射狭缝的光的光谱通带宽度大于吸收光谱谱带时,投射在被测物质上的光就含有非吸收光。这不仅能使灵敏度降低,且能使校准曲线向横坐标轴弯曲而偏离朗伯一比尔定律。 按所吸收光的波长区域不同,分为紫外分光光度法和可见分光光度法,合称为紫外-可见分光光度法。
杂散光:典型值是0.01~0.05%T,在国外的产品中有65种产品的杂散光指标在这一范围中。杂散光超过0.05%T的产品有31种,小于0.01%T的产品有19种。。从其光学设计看,都采用了双单色器。与扫描光栅型产品相比,固定光栅的分光光度计少了出射狭缝,实现低杂散光的难度更大。从性能指标来看,范围是0.01~1%T。26种固定光栅型产品中杂散光在0.01~0.05%T之间的有13种,也已达到半数,但是能够低于0.01%T的很少。波长准确性,国外的典型水平是0.1~1nm。国内产品中,处于此范围的有16种,基本达到同一水平,但没有优于0.1nm的产品。国内产品的光度准确性大多以透过率表示,水平比较接近,均在0.3~0.5%T之间。在10%T处,也就是吸光度为1A处,将光度准确性以吸光度表示,则数值为0.013~0.021A。与国外产品有比较明显的差距。国内产品的光度重复性基本在0.1~0.3%T范围,同样在吸光度1A处换算,数值为0.004~0.013A,也存在距离。比较国外与国内产品的杂散光的典型值,两者几乎相差了一个数量级。但是已有一些较新研发的产品,可以达到国外产品的普遍水准。 紫外分光光度计可用于药品的鉴别、纯度检查及含量测定,既可以定性分析,又可以定量分析。三用紫外可见分光光度计
紫外—可见分光光度计根据测定波长的范围可分为可见分光光度定量分析法和紫外分光光度计定量分析法。氮气紫外可见分光光度计
进行单波长测量时,需要考虑朗伯比尔定律对入射光单色性的要求和测定灵敏度的要求。没有干扰时,一般选择在吸收峰的MAX吸收波长位置处,如果有干扰,选择在没有干扰且吸光度变化较平缓的位置。进行多波长校正时,除尽量满足单波长测定的波长要求外,还要求多个组分间的吸收光谱间线性无关。
紫外分光光度计狭缝的大小会影响到仪器的信噪比和标准曲线的线性范围。狭缝过大,通常会使线性范围变小,特别是当不在MAX吸收波长位置测定时更是如此。狭缝过小,信噪比变差,基线平直度和测量数据的重复性会变差。此外,还需要考虑样品吸收峰宽度的影响。通常单波长测定时,一般选择在MAX吸收波长位置,线性范围容易满足,可选择较宽的狭缝(1~2nm)多波长测定时,很难同时在所有波长都满足线性范围要求,应选择比较小的狭缝。 氮气紫外可见分光光度计
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