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紫外可见分光光度计分析
时间:2018-11-17 点击次数:587

紫外可见分光光度计属于一种分析仪器,用于供紫外 线可见区光度测量方面。其中的紫外可见光光度吸收光谱法在使 用过程中,不断被优化改进,已成为科研、生产领域中不可或缺的 组成元素,是其基本分析手段,发挥着不可替代的作用。同时,随 着光谱技术飞速发展,光谱仪器已朝着更加专业化的方面发展, 很多新型、专业化的光谱仪器不断出现在市场中,比如,荧光分光 光度计、原子吸收发光光度计。此外,紫外可见分光光度计的应用 范围不断扩大,比如,食品检测、水质分析领域。紫外可见分光光 度计的应用使这些领域发生了质的转变,为相关行业的发展提供 了重要的支撑力量。因此,文章作者对紫外可见分光光度计及其 应用实践这一主题予以了探讨。

一,紫外可见分光光度计的基本性能分析

(一)紫外可见分光光度计的结构分析

紫外可见分光光度计,其主要组成为辐射源、单色器、检测器 、试样容器、显示装置等部分。辐射源是必须具有稳定和足够输出 功率的、且能够提供仪器使用波段的一种连续光谱,一般我们所 常用到的有钨灯、卤钨灯、氢灯和氘灯等,也可以采用能够对染料 进行调谐的激光光源;而单色器,其主要组成为入射出射狭缝,色 散元件,透镜系统等。这是一种用来产生高纯度单色光束的装置, 分析其主要功能,涉及到将光源产生的复合光源进行分解,分解 成为单色光以及所需要的单色光束;试样容器我们也称之为吸收 池,其主要是进行吸收光度测量用的一个容器,一般其材料主要 可以分为两种,一种主要是用于紫外到可见区,称之为石英池,而 另一种是用于可见区,称为玻璃池;检测器我们也称之为光电转 换器,一般常用到的有光电管,也有光电倍增管。相对于光电管来 说,光电倍增管更加灵敏,它更加适用于对较弱的辐射进行检测。 近这几年,在实践当中也涉及到了对光导摄像管火宫殿二极管 等矩阵进行应用,将其当做检测器,采用这些进行检测,其特点为 扫描更加快速;显示装置,其发展比较快,对于较的光度计, 其一般会配有微型处理机,同时也可能会涉及到荧光屏显示和记 录仪等等,这能够将图谱,操作条件和相关数据充分的显示出来。

(二)紫外可见分光光度计的主要特点分析

紫外可见分光光度计的主要特点是,其灵敏度非常高,而且 具有更好的选择性,通常在现实当中其使用的范围比较广,能够 适用于各种浓度的物质,而且这种仪器的使用分析成本非常低, 相对起来分析更为简便,操作简单,能够更加广泛地加以应用。紫 外可见分光光度计从类型来判断,主要可以从单波长单光束直读 式分光光度计、双波长双光束分光光度计以及单波长双光束自动 记录式分光光度计3种类型进行分析。

紫外可见分光光度计可以适用于很多范围,比如说反应动力 学研究,定性和结构分析,对溶液平衡进行研究等。在定量分析当 中,一般采用紫外可见分光光度计主要对于不同物质当中的微量 、超微量或常量的无机及有机物质进行测定。而对于反应动力学 研究,主要是对反物质浓度随时间变化的函数关系进行分析,同 时对其反应速度与反应级数进行测定,有效的对反应机理与探讨 。其也能够应用到定性与结构分析当中,紫外吸收光谱能够用于 对空间阻碍效应推断,同时可以分析氢键的强度和互变异构,也 能够有效的对几何异构现象予以分析。其也能够对溶液平衡进行 分析研究,比如对络合物组成的测定,测定其稳定常数和酸碱离 解常数等等。

二、紫外可见分光光度计的应用原理分析

(一)紫外可见分光光度法分析

紫外可见分光光度法,主要利用物质对于波长为 200nm~760nm的电磁波的吸收特性而建立起一种定性、定量与结 构的分析方法。这种分析方法相对来说度较高,而且操作简 单,重现性比较好。而且其波长较长的光线能量比较小,同时波长 短的更新量有很大。分光光度法主要对物质分子在不同波长以及 特定波长处的辐射吸收程度进行测量,分析物质的吸收光谱本质, 其主要是物质当中的分子以及原子对入射光中的某些特定波长 的光能量进行吸收,进而发生了一些分子振动能级跃迁,也可能 会产生电子能级跃迁的结果。因为物质具有不同的分子,也有不 同的原子和不同的分子空间结构,而这也导致了其所吸收的光能 量的情况不同。所以不同的物质都具有其所特有的固定的吸收光 谱曲线,而且能够根据吸收光谱上的一些特征波长处的吸收光度 的高低来对相关物质的含量进行判别和测定,而这也是分光光度 定性与定量分析的基础。所以简而言之,分光光谱分析主要就是 根据物质的吸收,光谱对物质的分子和结构等情况进行研究,其 是对分子结构物质间相互作用进行分析的一种十分有效的手段。

(二)有机化合物和无机化合物的紫外可见吸收光谱分析 有3种电子和紫外可见吸收光谱相关,这3种电子分别是形

成斑点的o电子,形成双键的n电子以及未参与成键的n电子。分 析有机化合物的吸收带,在紫色光谱当中,吸收峰一般处于光谱 中的波带上,可以依据电子和分子轨道对其进行分类,主要能够 分成4种类型的吸收带,分别是R吸收带、K吸收带、B吸收带和E 吸收带。而无机化合物的紫外可见吸收光谱主要有,配位场跃迁 和电荷迁移跃迁。分别对这两种跃迁进行分析,电荷迁移光谱,存 在一些分子奇迹是电子受体也是电子给体,因为受辐射能的影响, 电子可以激发出从给外层轨道向着受体跃迁的行动,这时会 产生比较大的吸引,而这种光谱便被称之为电荷迁移光谱。分析 配位跃迁光谱,在配体存在的基础上,对5个能量相等的d轨道的 金属元素产生过渡反应,这时会有7个能量相等的f轨道分裂,当 即辐射被吸收之后,低能态的d电子和f电子就会发生跃迁情况, 这种跃会使其迁到高能态的低轨道或f轨道上。而在未被充满的 低轨道上有很多过渡金属离子存在。依据晶体场理论进行分析, 这些离子在溶液之中和水以及其他的配体进行配合物形成的时 候,配体的配位场会对其产生较为重要的影响,这也会使得能量 相同的低轨道发生能级分裂,终产生了低轨道到低轨道的电子 跃迁情况,但有一个前提,就是必须在配体的配位场发生作用的 前提之下才可能发生,所以这种情况也会被称之为配位跃迁,配 体的配位场越强,其轨道的分裂能力也会越大,而其所吸收的波 长也会相应的减少。

三、紫外可见分光光度计的应用研究

(一)紫外可见分光光度计的应用范围 从某种程度上来说,紫外可见分光光度计的应用范围较为广 泛,比如用于定量分析和定性与结构分系统方面。在定量方面分 析,紫外可见分光光度计主要对于各种物料当中,进行各种无效 的分析,同时其也可以对动力学研究方面进行反映,比如上面所 提到的紫外可见分光光度计主要可以对反物质具有的浓度进行 研究。还能够在时间不断的情况下,对相应函数的关系作出分析。 从定性和结构分析方面来说,紫外可见分光光度计也会应用到几 何异构当中等。

(二)紫外可见分光光度计的应用实践分析

在当前时代背景之下,先进技术和先进材料也开始在不同的 领域当中有所应用,紫外可见分光光度计,也在不断的趋于完善, 以其自身所具备独特的特点和性质作为基础,为不同的行业提供 了媒介基础,而充满智慧的人们也将紫外可见分光光度计应用到 了各个领域之中,所以,在当今时代背景之下,其已经成为了新时 代一种主要的研究分析手段。因此将紫外可见分光光度计应用到 现实社会的研究工作中,是一种符合客观规律发展的行为,也能 够促进相关行业完善,促进国家经济的发展。

当前阶段,社会不断完善,食品安全事件也在不断的发生,为 了有效地防止食品安全事件的恶化、升级和发展,有关部门采取 了各种措施进行检测,但收到的效果甚微。于是,目前一些行业将 紫外可见分光光度计应用到了食品检测之中,其能够有效地对食 品的成分和质量进行检测,确保食品质量安全提升,在某种程度 上减少了食品安全事故的发生。因此从食品行业来说,这是其发 展道路上的一种重要的助推器。

分析光谱测量在现实当中的应用,在这里我们同样以食品行 业为例,现如今,一些食品当中添加了有害成分,使得其生产出来 的产品具有相应的色泽,比如说果汁、可乐,通过采用紫外可见分 光光度计的检测能够有效的区分食品物资的主要分子结构,对其 吸光值进行全面的定位,可以得出综合的结果,确保食品安全。同 时,也可以利用紫外可见分光光度计对食品的色泽进行定位,固 有颜色进行比较,分析其成品与固有颜色所存在的差异,为更好 地使一些食品的色差满足相关要求。因此,对于成分单一的产品, 能够借助紫外可见分光光度计,测量其吸收光度数值,进而达到 质量满足相关要求的目的。

分析紫外可见分光光度计的成分定性,从严格意义上来说, 就是物质吸收光谱原理,主要是物质当中的一些分子和原子在吸 收和摄入某种特定波长的光能量之后,在新基础上发生的相对应 的分子振动,进而产生了能级跃迁,后生成的一种结果。因此可 以将紫外可见分光光度计应用到医学检测当中,即能够准确的定 量出样品当中某种成分的含量,可以采用这种分析模式进行定量 测定,因此需要先通过对于一系列已知浓度的标准溶液X值进行 测试,然后能够读出一系列与之相对应的Y吸收光值,然后通过已 知浓度X值和响应值Y能够求出线性方程:Y=Bx+a再通过仪器自 动计算,将线性方程的斜率,截距,等参数进行计算,后通过该 回归方程求出未知样品的含量。

四,结束语

总而言之,紫外可见分光光度计的应用有着非常深远的意义 。它的应用使不同领域、行业得到更好的发展,为经济建设的发展 提供了有利的保障。同时,在新时代下,很多新技术、新材料会逐 渐应用到紫外可见分光光度计,使其更加完善,拥有更多的性能, 具有更好的应用价值,在更多的领域中发挥自身的作用。从长远 来说,它具有很好的发展前景,必定会走上可持续发展道路。

 

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