光譜分析儀器講述

1、光譜分析技術(shù)及相關(guān)儀器光譜分析技術(shù)及相關(guān)儀器檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心內(nèi)內(nèi) 容容 提提 要要光譜分析技術(shù)基礎(chǔ)理論與光譜技術(shù)分類光譜分析技術(shù)基礎(chǔ)理論與光譜技術(shù)分類 紫外紫外- -可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì) 熒光光譜儀熒光光譜儀 原子光譜分析儀原子光譜分析儀 F光譜分析（Spectral Analysis）：指所有對(duì)物質(zhì)發(fā)射輻射能的能譜分析或?qū)椛淠芘c物質(zhì)相互作用引起的能譜改變的分析。F光譜分析法：基于物質(zhì)發(fā)射的電磁輻射及電磁輻射與物質(zhì)的相互作用而建立起來(lái)的分析方法。常用光譜分析儀器常用光譜分析儀器紫外紫外- -可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)紅外光譜儀紅外

2、光譜儀原子發(fā)射光譜儀原子發(fā)射光譜儀熒光分析儀熒光分析儀原子熒光分析儀等原子熒光分析儀等本章目錄本章目錄第一節(jié)第一節(jié) 光譜分析技術(shù)基礎(chǔ)理論與分類光譜分析技術(shù)基礎(chǔ)理論與分類第二節(jié)第二節(jié) 紫外紫外-可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì)第三節(jié)第三節(jié) 熒光光譜儀熒光光譜儀第四節(jié)第四節(jié) 原子光譜分析儀原子光譜分析儀第一節(jié)第一節(jié) 光譜分析技術(shù)基礎(chǔ)理論與分類光譜分析技術(shù)基礎(chǔ)理論與分類F吸收光譜吸收光譜（absorption spectrum）即物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收程度不同而產(chǎn)生的光譜。F發(fā)射光譜發(fā)射光譜是由物質(zhì)分子或原子吸收了外來(lái)的能量后發(fā)生分子或原子間的能級(jí)躍遷而產(chǎn)生的光譜。光譜光譜 白光是波長(zhǎng)白光是波長(zhǎng)4007

3、50nm范圍內(nèi)的各種波長(zhǎng)光的范圍內(nèi)的各種波長(zhǎng)光的混合光。當(dāng)它通過(guò)棱鏡后，白光中各種波長(zhǎng)的光被彼此混合光。當(dāng)它通過(guò)棱鏡后，白光中各種波長(zhǎng)的光被彼此分離開來(lái)，從而得到了各種不同顏色的單色光分離開來(lái)，從而得到了各種不同顏色的單色光光譜。光譜。 單色光、復(fù)合光和互補(bǔ)色光單色光、復(fù)合光和互補(bǔ)色光（1）具有同一種波長(zhǎng)的光，稱為單色光。）具有同一種波長(zhǎng)的光，稱為單色光。（2）含有多種波長(zhǎng)的光稱為復(fù)合光。）含有多種波長(zhǎng)的光稱為復(fù)合光。（3）如果把適當(dāng)顏色的兩種光按一定強(qiáng)度比例混合可）如果把適當(dāng)顏色的兩種光按一定強(qiáng)度比例混合可 得到白光，這兩種顏色的光稱為互補(bǔ)色光。得到白光，這兩種顏色的光稱為互補(bǔ)色光。（4）白

4、光（太陽(yáng)光）：由各種單色光組成的復(fù)合光。）白光（太陽(yáng)光）：由各種單色光組成的復(fù)合光。一、光譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)理論一、光譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)理論J光的光的波粒二象性：波粒二象性：微粒性微粒性 波動(dòng)性波動(dòng)性 E 為光子的能量；為光波的頻率（Hz）；h為普朗克常數(shù)（6.626）；c為光速（2.9977108ms）；為光波的波長(zhǎng) hchEhchEEE02S2S1S0S3E2E0E1E302EEhh 一、光譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)理論一、光譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)理論J物質(zhì)的吸收光譜:在連續(xù)光譜中某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜被稱作吸收光譜,包括分子吸收光譜和原子吸收光譜。吸收光譜取決于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收物

5、質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收不同的物質(zhì)只對(duì)不同的、特定波長(zhǎng)的光有較強(qiáng)的吸收。不同的物質(zhì)只對(duì)不同的、特定波長(zhǎng)的光有較強(qiáng)的吸收。波長(zhǎng)波長(zhǎng)吸光度吸光度a bAB 同一物質(zhì)（溶液）不同濃度的吸收同一物質(zhì)（溶液）不同濃度的吸收曲線曲線吸光度吸光度波長(zhǎng)波長(zhǎng)a C3C2C1C3 C2 C1 吸收曲線的討論：1. 1. 同一種物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的吸光度不同。吸光度最大處同一種物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的吸光度不同。吸光度最大處對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)成為最大波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)成為最大波長(zhǎng)maxmax。2. 2. 不同濃度的同一種物質(zhì)，其吸收曲線形狀相似、不同濃度的同一種物質(zhì)，其吸收曲線形狀相似、 maxmax不變。而對(duì)于不同物質(zhì)，他們的吸收曲線形狀、不

6、變。而對(duì)于不同物質(zhì)，他們的吸收曲線形狀、 maxmax不同。不同。3. 3. 吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，并作為物質(zhì)定性吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，并作為物質(zhì)定性分析的依據(jù)之一。分析的依據(jù)之一。4. 4. 不同濃度的同一物質(zhì)，在某一波長(zhǎng)下吸光度不同濃度的同一物質(zhì)，在某一波長(zhǎng)下吸光度A A有差異，有差異，在在maxmax處吸光度處吸光度A A的差異最大。此特性可作為物質(zhì)定量的差異最大。此特性可作為物質(zhì)定量分析的依據(jù)。分析的依據(jù)。5. 5. 在在maxmax處吸光度隨著濃度變化的幅度最大，所以測(cè)定處吸光度隨著濃度變化的幅度最大，所以測(cè)定最靈敏。吸收曲線是定量分析中選擇入射光波長(zhǎng)的重要最靈敏

7、。吸收曲線是定量分析中選擇入射光波長(zhǎng)的重要依據(jù)。依據(jù)。一、光譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)理論一、光譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)理論J朗伯-比爾定律： I0：入射光強(qiáng)度 C:溶液濃度 b:液層厚度 I:透射光強(qiáng)度 T:透光度 A:吸光度 k:吸光系數(shù)kbcIIT100kbcTIIIITA1lglglglg00bI0I 朗伯朗伯比爾定律比爾定律 當(dāng)一束平行單色光照射到溶液時(shí)，光的一部份當(dāng)一束平行單色光照射到溶液時(shí)，光的一部份Ia被吸被吸收，一部份收，一部份It透過(guò)溶液，一部份透過(guò)溶液，一部份Ir被吸收池表面反射。則入被吸收池表面反射。則入射光的強(qiáng)度射光的強(qiáng)度IO應(yīng)為：應(yīng)為： IO=Ia+It +Ir 如果用同樣質(zhì)料的比色

8、皿，則如果用同樣質(zhì)料的比色皿，則Ir基本不變，并且通?；静蛔?，并且通常反射損失量反射損失量Ir很小，其影響可以消除。很小，其影響可以消除。則：則： IO=Ia+It（1 1）透射比）透射比T TotIIT It ： 透過(guò)光強(qiáng)度透過(guò)光強(qiáng)度 ； Io ：入射光強(qiáng)度：入射光強(qiáng)度T愈大，說(shuō)明溶液對(duì)光的吸收愈小。愈大，說(shuō)明溶液對(duì)光的吸收愈小。 （2 2）吸光與透度射比）吸光與透度射比T1lgA A : 吸光度吸光度 ; T: 透射比透射比伯朗（伯朗（LambertLambert）定律）定律：( (17601760年年） 當(dāng)試驗(yàn)條件及當(dāng)試驗(yàn)條件及溶液濃度溶液濃度c一定時(shí)，吸光度一定時(shí)，吸光度A A與溶液

9、層厚度與溶液層厚度b b成正比：成正比：bkIILgAto2比耳（比耳（BeerBeer）定律：）定律： （18521852年年） 當(dāng)試驗(yàn)條件及液層厚度當(dāng)試驗(yàn)條件及液層厚度b b一定時(shí)，吸光度一定時(shí)，吸光度A與溶液濃度與溶液濃度c成正比成正比: ckIILgAto1朗伯朗伯比爾定律比爾定律(光吸收定律光吸收定律)：當(dāng)用一束單色光照射吸收物質(zhì)的溶當(dāng)用一束單色光照射吸收物質(zhì)的溶液時(shí)，其吸光度與液層厚度及溶液濃度的乘積成正比液時(shí)，其吸光度與液層厚度及溶液濃度的乘積成正比 cbkIILgAtok: 吸光系數(shù)（摩爾吸光系數(shù)吸光系數(shù)（摩爾吸光系數(shù)/質(zhì)量吸光系數(shù)）質(zhì)量吸光系數(shù)）b: 溶液層厚度溶液層厚度c:

10、 溶液的濃度溶液的濃度（mol/L ； g/L）吸光系數(shù)吸光系數(shù)k (absorptivity) k (absorptivity) n K為比例系數(shù)，與溶液性質(zhì)、溫度和入射波長(zhǎng)有關(guān)。如果上述因素中除吸收物質(zhì)外，其他因素皆固定不變時(shí)，則吸光系數(shù)只與吸收物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，可作為該物質(zhì)吸光能力大小的特征數(shù)據(jù)。當(dāng)濃度以gL表示時(shí)，稱k為吸光系數(shù)，以a表示，即： 當(dāng)濃度以Mol/L表示時(shí)，稱k為摩爾吸光系數(shù)，以表示，即： cbaIILgAtocbIILgAto吸光度的可加性吸光度的可加性 如有一復(fù)雜試樣，其中有幾個(gè)組分，各如有一復(fù)雜試樣，其中有幾個(gè)組分，各組分均有其組分均有其K、C、A，那么溶液的吸光度，

11、那么溶液的吸光度即為各組分吸光度之和。即為各組分吸光度之和。 A=A1+A2+An =k1lc1+k2lc2+knlcn一、光譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)理論一、光譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)理論朗伯朗伯- -比爾定律的適用條件：比爾定律的適用條件： 1.1.入射光為單色光。波長(zhǎng)范圍越大，單色光純度入射光為單色光。波長(zhǎng)范圍越大，單色光純度越低，偏離越大；越低，偏離越大； 2.2.溶液中鄰近分子的存在并不改變每一給定分子溶液中鄰近分子的存在并不改變每一給定分子的特性，即分子間互不干擾。的特性，即分子間互不干擾。 3.3.適用于分子吸收和原子吸收。適用于分子吸收和原子吸收。二、光譜分析技術(shù)的分類二、光譜分析技術(shù)的分類 分

12、子吸收法分子吸收法: : 可見與紫外分光光度法、紅外光譜法可見與紫外分光光度法、紅外光譜法 分子光譜分子光譜 分子發(fā)射法分子發(fā)射法: : 分子熒光光度法分子熒光光度法光譜技術(shù)光譜技術(shù) 原子吸收法：原子吸收法：原子吸收法原子吸收法 原子光譜原子光譜 原子發(fā)射法：原子發(fā)射法：發(fā)射光譜分析法、原子熒光法等發(fā)射光譜分析法、原子熒光法等 第二節(jié)第二節(jié) 紫外紫外- -可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì) 分光光度計(jì)分光光度計(jì): :能從含有各種波長(zhǎng)的混合光中將每一能從含有各種波長(zhǎng)的混合光中將每一單色光分離出來(lái)并測(cè)量其強(qiáng)度的儀器。單色光分離出來(lái)并測(cè)量其強(qiáng)度的儀器。特點(diǎn)：特點(diǎn)：n分析精密度高分析精密度高n測(cè)量范圍廣測(cè)量

13、范圍廣n分析速度快分析速度快n樣品用量少樣品用量少 射射線線x射射線線紫紫外外光光紅紅外外光光微微波波無(wú)無(wú)線線電電波波10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm可可 見見 光光 第二節(jié)第二節(jié) 紫外紫外- -可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì)根據(jù)使用的波長(zhǎng)范圍不同分為紫外光區(qū)、可見光區(qū)、紅外光區(qū)以及萬(wàn)用（全波段）分光光度計(jì)等。第二節(jié)第二節(jié) 紫外紫外- -可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì)紫外紫外- -可見分光光度計(jì)：工作波段在可見分光光度計(jì)：工作波段在200nm200nm800nm800nm的分光光度計(jì)。的分光光度計(jì)。其中：其中：200nm20

14、0nm400nm400nm為紫外光區(qū)。為紫外光區(qū)。400nm400nm800nm800nm為可見光區(qū)。為可見光區(qū)。屬于分子吸收光譜儀。屬于分子吸收光譜儀。n721 可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì) 第二節(jié)第二節(jié) 紫外紫外- -可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì)n722系列系列 可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì) 第二節(jié)第二節(jié) 紫外紫外- -可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì)nSP-756P紫外可見分光光度計(jì)紫外可見分光光度計(jì) 第二節(jié)第二節(jié) 紫外紫外- -可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì)0.208一、紫外一、紫外- -可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理紫外紫外- -可見分光光度計(jì)的基本結(jié)

15、構(gòu)示意圖可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)示意圖 光源（光源（light sourcelight source）：）：提供入射光的裝置。 要求: 1.能在所需波長(zhǎng)范圍的光譜區(qū)域內(nèi)發(fā)射連續(xù)光譜； 2.有足夠的輻射強(qiáng)度并能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定。常用的光源有熱輻射燈（鎢燈、鹵鎢燈等），氣體放電燈（氫燈、氘燈及氙燈等），金屬弧燈（各種汞燈）等。一、紫外一、紫外- -可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理幾種常見光源比較幾種常見光源比較光源波長(zhǎng)范圍(nm) 特 點(diǎn)鎢燈3202500鎢絲易蒸發(fā)，壽命短。用于可見光區(qū)鹵鎢燈3202500加入鹵素使用壽命延長(zhǎng)，穩(wěn)定性好氫燈185375用于紫外區(qū)氘燈1

16、85375發(fā)光強(qiáng)度比氫燈高35倍汞燈254734用于紫外或熒光分析儀一、紫外一、紫外- -可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理單色器（單色器（MonochromatorMonochromator）：）：是將來(lái)自光源的復(fù)合光分解為單色光并分離出所需波段光束的裝置。n入射狹縫：限制雜散光進(jìn)入；入射狹縫：限制雜散光進(jìn)入；n色散元件：將復(fù)合光分解為色散元件：將復(fù)合光分解為 單色光，有棱鏡和光柵兩種；單色光，有棱鏡和光柵兩種；n準(zhǔn)直鏡：將來(lái)自色散元件的準(zhǔn)直鏡：將來(lái)自色散元件的 平行光束聚集在出射狹縫上；平行光束聚集在出射狹縫上；n出射狹縫：將固定波長(zhǎng)范圍出射狹縫：將固定波

17、長(zhǎng)范圍 的光射出單色器，可以限制的光射出單色器，可以限制 通帶寬度。通帶寬度。一、紫外一、紫外- -可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理吸收池（吸收池（absorption cellabsorption cell）：）：是用來(lái)盛放被測(cè)溶液的器件。在可見光區(qū)常用無(wú)色光學(xué)玻璃或塑料制作；在紫外區(qū)需用能透紫外線的石英或熔凝石英制作。n同一套吸收池的厚度、透光面的透射、反射、折射應(yīng)嚴(yán)格保持一致。指紋、油污及池壁上的沉淀物都會(huì)影響吸收池的透光性能。一、紫外一、紫外- -可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理J通過(guò)改進(jìn)吸收池的幾何形狀，可提高“

18、光程/體積比”，即盡可能延長(zhǎng)單位體積的光程。常用的有： 微型吸收池（微型吸收池（Microdrill absorption cellMicrodrill absorption cell） ：“光程/體積比”提高了近10倍。 多光路吸收池（多光路吸收池（Multipie-path absorption cellMultipie-path absorption cell）：）：在吸收池壁上裝有反射鏡，使光線在溶液中經(jīng)多次反射后才離開吸收池，大大增加了有效光程，提高了測(cè)定的靈敏度。一、紫外一、紫外- -可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理檢測(cè)器：檢測(cè)器：把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為

19、電信號(hào)的裝置。n對(duì)檢測(cè)器的要求： 1.產(chǎn)生的電信號(hào)與照射到它上面的光強(qiáng)有恒定的函數(shù)關(guān)系； 2.波長(zhǎng)響應(yīng)范圍大； 3.靈敏度高； 4.響應(yīng)速度快，一般要求小于10-8s； 5.產(chǎn)生的電信號(hào)易于檢測(cè)、放大，噪聲低。一、紫外一、紫外- -可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理檢測(cè)器工作原理檢測(cè)器工作原理 n 光照射在某些金屬表面，會(huì)有光電子從金屬表面逸出，這種光電效應(yīng)稱為外光電效應(yīng)。利用外光電效應(yīng)可以制成光電管和光電倍增管。n 光深入到物體內(nèi)部，將物體內(nèi)部原子中的一部分束縛電子激發(fā)成自由電子，但這些電子并不逸出物體，而是留在物體內(nèi)部從而使物體導(dǎo)電性增強(qiáng)，稱為內(nèi)光電效應(yīng)。

20、利用內(nèi)光電效應(yīng)可制成光敏電阻、光敏二極管以及光電池。一、紫外一、紫外- -可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理幾種常用檢測(cè)器比較幾種常用檢測(cè)器比較檢測(cè)器 工 作 原 理 特 點(diǎn)光電管外光電效應(yīng)簡(jiǎn)單,靈敏度低光電倍增管外光電效應(yīng)與多級(jí)二次發(fā)射體相結(jié)合靈敏度比光電管高200多倍光電二極管陣列外光電效應(yīng)，由一行光敏區(qū)和二行讀出寄存器構(gòu)成可同時(shí)檢測(cè)多個(gè)波長(zhǎng)的光強(qiáng)度。壽命長(zhǎng)、光譜響應(yīng)范圍寬、可靠性高、讀出速度快光電池內(nèi)光電效應(yīng)結(jié)實(shí)、便宜、使用方便。但產(chǎn)生的電流大小不穩(wěn)定電荷耦合器件模擬集成電路芯片能同時(shí)多譜線檢測(cè)，極大地提高分析速度一、紫外一、紫外- -可見分光光度計(jì)的基

21、本結(jié)構(gòu)和工作原理可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理信號(hào)顯示系統(tǒng)信號(hào)顯示系統(tǒng): : 是把放大的信號(hào)以適當(dāng)?shù)姆绞斤@示或記錄下來(lái)的裝置。一、紫外一、紫外- -可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理可見分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理信號(hào)顯示裝置信號(hào)顯示裝置直讀直讀檢流計(jì)檢流計(jì)電位調(diào)節(jié)電位調(diào)節(jié)指零裝置指零裝置自動(dòng)記錄自動(dòng)記錄和數(shù)字顯和數(shù)字顯示裝置示裝置二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素F 單色性不純的影響單色性不純的影響F 雜散光的影響雜散光的影響F 吸收池的影響吸收池的影響F 電壓、檢測(cè)器負(fù)高壓波動(dòng)的影響電壓、檢測(cè)器負(fù)高壓波動(dòng)的影響F 其它因素的影響其它因素的影響（一）單色性不純

22、的影響（一）單色性不純的影響n光的吸收定律只是在入射光為單色光的條件下成立，而通常所指的單色光是指有一定譜帶寬度的光譜。由于單色器的類型和質(zhì)量不同，得到的單色光純度不同，加上使用中狹縫寬度調(diào)節(jié)不當(dāng)，都可造成入射光的單色性不純。從而使儀器讀數(shù)不準(zhǔn)，造成測(cè)量誤差。二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素（二）雜散光的影響：（二）雜散光的影響：n有兩種原因引起的雜散光： 1. 儀器中光學(xué)、機(jī)械零件的反射和散射等原因使所采用的測(cè)定波長(zhǎng)的光偏離正常光路，在不通過(guò)樣品的情況下直接照射到檢測(cè)器。這種雜散光波長(zhǎng)與測(cè)定波長(zhǎng)相同； 2. 由儀器的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作缺陷引起。如不必要的反射面、光束

23、孔徑不匹配、光學(xué)元件表面的擦痕、光學(xué)系統(tǒng)的像差、不均勻色散以及由于機(jī)械零部件加工不良、位置錯(cuò)移、儀器內(nèi)壁防眩黑漆脫落等。二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素（三）吸收池的影響（三）吸收池的影響n由于吸收池的質(zhì)量不好或使用保管不善，吸收池不配套，透光面被污染上油污、指紋、沉淀，吸收池與光路不垂直等原因都可影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素（四）電壓、檢測(cè)器負(fù)高壓波動(dòng)的影響（四）電壓、檢測(cè)器負(fù)高壓波動(dòng)的影響n如果儀器電源電壓波動(dòng)過(guò)大，超過(guò)了儀器的穩(wěn)壓范圍或穩(wěn)壓器質(zhì)量不好，都可引起光源電壓、檢測(cè)器負(fù)高壓波動(dòng)，造成光源光強(qiáng)波動(dòng)和檢

24、測(cè)器噪聲增大，使撿測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度降低。二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素（五）其它因素的影響（五）其它因素的影響n吸光度讀數(shù)刻度誤差、儀器安裝環(huán)境（如振動(dòng)、溫度變化）、化學(xué)因素（如熒光、溶劑效應(yīng)等）等也可影響撿測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素三、紫外三、紫外- -可見分光光度計(jì)的類型可見分光光度計(jì)的類型J按其光學(xué)系統(tǒng)分可分為按其光學(xué)系統(tǒng)分可分為 單波長(zhǎng)分光光度計(jì)單波長(zhǎng)分光光度計(jì) 單光束單波長(zhǎng)分光光度計(jì)單光束單波長(zhǎng)分光光度計(jì) 雙光束單波長(zhǎng)分光光度計(jì)雙光束單波長(zhǎng)分光光度計(jì) 雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)雙波長(zhǎng)分光光度計(jì) 單波長(zhǎng)單光束分光光度計(jì)特

25、點(diǎn)單波長(zhǎng)單光束分光光度計(jì)特點(diǎn) 單光束光路，從光源到試樣至接收器只有一個(gè)光通道； 儀器只有一個(gè)色散元件，工作波長(zhǎng)范圍較窄； 通常采用直接接收放大顯示的簡(jiǎn)單電子系統(tǒng)，用電表或數(shù)字顯示； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、附件少、功能范圍小，不能做特殊試樣如渾濁樣品、不透明樣品等的測(cè)定。 檢測(cè)準(zhǔn)確性不夠穩(wěn)定，不能用于精密分析。檢測(cè)準(zhǔn)確性不夠穩(wěn)定，不能用于精密分析。 三、紫外三、紫外- -可見分光光度計(jì)的類型可見分光光度計(jì)的類型單波長(zhǎng)單光束分光光度計(jì)單波長(zhǎng)單光束分光光度計(jì)0.208三、紫外三、紫外- -可見分光光度計(jì)的類型可見分光光度計(jì)的類型721型分光光度計(jì)光路圖型分光光度計(jì)光路圖三、紫外三、紫外- -可見分光光度計(jì)的類型

26、可見分光光度計(jì)的類型751型分光光度計(jì)光路圖型分光光度計(jì)光路圖三、紫外三、紫外- -可見分光光度計(jì)的類型可見分光光度計(jì)的類型單波長(zhǎng)雙光束分光光度計(jì)單波長(zhǎng)雙光束分光光度計(jì)n在出射狹縫和樣品吸收池之間增加了一個(gè)光束分裂器或斬波器，用一定的頻率將一個(gè)光束交替分成兩路，使一路經(jīng)過(guò)參比溶液，另一路經(jīng)過(guò)樣品溶液，然后由一個(gè)檢測(cè)器交替接收或由兩個(gè)匹配器分別接收兩路信號(hào)。 三、紫外三、紫外- -可見分光光度計(jì)的類型可見分光光度計(jì)的類型單波長(zhǎng)雙光束分光光度計(jì)特點(diǎn)單波長(zhǎng)雙光束分光光度計(jì)特點(diǎn)1.從光源到檢測(cè)器有試樣光路和參考光路兩條通路；2.采用兩個(gè)光柵或棱鏡加光柵的雙單色器，能有效地提高分辨率和降低雜散光；3.可

27、以自動(dòng)進(jìn)行波長(zhǎng)掃描、自動(dòng)記錄光譜曲線，也可以外接計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行；4.可裝備各種附件，功能范圍寬。 三、紫外三、紫外- -可見分光光度計(jì)的類型可見分光光度計(jì)的類型比值比值單波長(zhǎng)雙光束分光光度計(jì)單波長(zhǎng)雙光束分光光度計(jì)三、紫外三、紫外- -可見分光光度計(jì)的類型可見分光光度計(jì)的類型雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)工作原理雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)工作原理n將從同一光源發(fā)出的光分為兩束，分別經(jīng)兩個(gè)單色器分光后得到兩束不同波長(zhǎng)（1，2）的單色光，經(jīng)斬光器使兩束光以一定頻率交替照射同一樣品，測(cè)定兩個(gè)波長(zhǎng)下的吸光度差值（A=A1-A2），將A用于計(jì)算結(jié)果。三、紫外三、紫外- -可見分光光度計(jì)的類型可見分光光度計(jì)的類型雙波長(zhǎng)分光

28、光度計(jì)雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)三、紫外三、紫外- -可見分光光度計(jì)的類型可見分光光度計(jì)的類型雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)波長(zhǎng)選擇原則雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)波長(zhǎng)選擇原則1.被測(cè)物在一個(gè)波長(zhǎng)上有最大吸收峰， 在另一個(gè)波長(zhǎng)上沒(méi)有吸收或很少吸收；2.非被測(cè)物在兩個(gè)波長(zhǎng)上的吸收相同。三、紫外三、紫外- -可見分光光度計(jì)的類型可見分光光度計(jì)的類型雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)優(yōu)點(diǎn)雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)優(yōu)點(diǎn)n只要1、2選擇適當(dāng)，A就是消除了非特征性吸收干擾的吸光度值。將A用于計(jì)算結(jié)果能較好的解決由于非特征吸收信號(hào)（如試樣的渾濁、吸收池與空氣界面以及吸收池與溶液界面的折射差別等）影響而帶來(lái)的誤差，結(jié)果更準(zhǔn)確。三、紫外三、紫外- -可見分光光度計(jì)的類型可見

29、分光光度計(jì)的類型 四、紫外四、紫外- -可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)F( (一一) )波長(zhǎng)準(zhǔn)確度和波長(zhǎng)重復(fù)性波長(zhǎng)準(zhǔn)確度和波長(zhǎng)重復(fù)性 F( (二二) )光度準(zhǔn)確度光度準(zhǔn)確度 F( (三三) )光度線性范圍光度線性范圍 F( (四四) )分辨率分辨率 F( (五五) )光譜帶寬光譜帶寬F( (六六) )雜散光雜散光 F( (七七) )基線穩(wěn)定度基線穩(wěn)定度F( (八八) )基線平直度基線平直度( (一一) )波長(zhǎng)準(zhǔn)確度和波長(zhǎng)重復(fù)性波長(zhǎng)準(zhǔn)確度和波長(zhǎng)重復(fù)性n波長(zhǎng)準(zhǔn)確度是指儀器波長(zhǎng)指示器上所示波長(zhǎng)值與儀器此時(shí)實(shí)際輸出的波長(zhǎng)值之間的符合程度。n波長(zhǎng)重復(fù)性是指在對(duì)同一個(gè)吸收帶或發(fā)射線進(jìn)

30、行多次測(cè)量時(shí)，峰值波長(zhǎng)測(cè)量結(jié)果的一致程度。n波長(zhǎng)誤差來(lái)源于色散元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)誤差、波長(zhǎng)度盤的刻劃誤差、狹縫中心位置偏移和裝校誤差等。而波長(zhǎng)重復(fù)性則取決于上述各種機(jī)構(gòu)中間隙的穩(wěn)定性。 四、紫外四、紫外- -可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)( (二二) )光度準(zhǔn)確度光度準(zhǔn)確度n光度準(zhǔn)確度是指儀器在吸收峰上讀出的透射率或吸光度與已知真實(shí)透射率或吸光度之間的偏差。該偏差越小，光度準(zhǔn)確度越高。n光度準(zhǔn)確度測(cè)試方法主要有標(biāo)準(zhǔn)溶液法和濾光片法。標(biāo)準(zhǔn)溶液多采用酸性重鉻酸鉀溶液。四、紫外四、紫外- -可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)( (三三) )光度線性范圍光度線性

31、范圍n指儀器光度測(cè)量系統(tǒng)對(duì)于照射到接收器上的輻射功率與系統(tǒng)的測(cè)定值之間符合線性關(guān)系的功率范圍，即儀器的最佳工作范圍。n檢測(cè)方法溶液稀釋法：配制適當(dāng)濃度的溶液，按照一定的倍數(shù)逐步稀釋，分別測(cè)定其吸光度，根據(jù)測(cè)得的吸光度計(jì)算吸光系數(shù)，以吸光度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的吸光系數(shù)為縱坐標(biāo)，繪制吸光系數(shù)-吸光度曲線，曲線的平坦區(qū)域即為儀器的線性范圍。四、紫外四、紫外- -可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)( (四四) )分辨率分辨率n指儀器對(duì)于緊密相鄰的峰可分辨的最小波長(zhǎng)間隔，此間隔越小分辨率越高。它是分光光度計(jì)質(zhì)量的綜合反映。n單色器輸出的單色光的光譜純度、強(qiáng)度以及檢測(cè)器的光譜靈敏度等是影響儀

32、器分辨率的主要因素。四、紫外四、紫外- -可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)( (五五) )光譜帶寬光譜帶寬n光譜帶寬（Spectral band width）是指從單色器射出的單色光最大強(qiáng)度的1/2處的譜帶寬度。它與狹縫寬度、分光元件、準(zhǔn)直鏡的焦距有關(guān)，可以認(rèn)為是單色器的線色散率的倒數(shù)與狹縫寬度的乘積。n測(cè)量方法：測(cè)量鈉雙線（589.0nm、589.6nm）的寬度。由于元素?zé)糇V線本身的寬度大大小于單色器的寬度，故測(cè)得的光譜帶寬可以認(rèn)為就是單色器的光譜帶寬。四、紫外四、紫外- -可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)( (六六) )雜散光雜散光n除所需波長(zhǎng)單色光

33、以外其余所有的光都是雜散光，是測(cè)量過(guò)程中的主要誤差來(lái)源，會(huì)嚴(yán)重影響檢測(cè)準(zhǔn)確度。n可用截止濾光器測(cè)定雜散光：截止濾光器對(duì)邊緣波長(zhǎng)或某一波長(zhǎng)的光可全部吸收，而對(duì)其它波長(zhǎng)的光卻有很高的透光率，因此測(cè)定某種截止濾光器在邊緣波長(zhǎng)或某一波長(zhǎng)的透光率，即表示雜散光的強(qiáng)度。四、紫外四、紫外- -可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)( (七七) )基線穩(wěn)定度基線穩(wěn)定度n是指在不放置樣品的情況下，掃描100%T或0%T時(shí)讀數(shù)偏離的程度，是儀器噪聲水平的綜合反映。一般取最大的峰縫之間的值作為絕對(duì)噪聲水平。如果基線穩(wěn)定度差，光度準(zhǔn)確度就低。四、紫外四、紫外- -可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)可見分光光度計(jì)

34、性能評(píng)價(jià)指標(biāo)( (八八) )基線平直度基線平直度n是指在不放置樣品的情況下，掃描100%T或0%T時(shí)基線傾斜或彎曲的程度。n在高吸收時(shí)，0%線的平直度對(duì)讀數(shù)的影響大；在低吸收時(shí)，100%線的平直度對(duì)讀數(shù)的影響大。n基線平直度不好，可使樣品吸收光譜中各吸收峰間的比值發(fā)生變化，給定性分析造成困難。 四、紫外四、紫外- -可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)可見分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)五、紫外五、紫外- -可見分光光度計(jì)常見故障及排除方法可見分光光度計(jì)常見故障及排除方法 L分光光度計(jì)常見故障包括光路、電路故障。根據(jù)故障不同應(yīng)采取不同的排除措施。接通電源后，指示燈不亮，儀器不工作，可能是電路故障；讀數(shù)表不能調(diào)零（即0T）和不能置100T則可能是光路故障或微電流放大器損壞。需根據(jù)具體情況采取不同的處理方法。常見故障及排除方法1.單色光偏差問(wèn)題 2.光門出現(xiàn)問(wèn)題3.面板上調(diào)零和調(diào)100%電位器問(wèn)題4.電路部分問(wèn)題 5.其他故障 分析條件的選擇一、儀器測(cè)量條件的選擇1.適宜的吸光度范圍 根據(jù)朗伯-比爾定律微分后可知，當(dāng)A=0.4343時(shí)，吸光度測(cè)量誤差最小。 最適宜的測(cè)量范圍為0.2-0.8之間。2.入射波長(zhǎng)的選擇n 根據(jù)被測(cè)組分的吸收光譜曲線，選擇最強(qiáng)吸收帶的最大吸收波長(zhǎng)為入射波長(zhǎng)。當(dāng)最強(qiáng)吸收峰的峰形比較尖銳時(shí)，往往選用吸收稍低，峰形稍平坦