分光光度計

紫外-可見分光光度計 是 在紫外可見區可任意選擇不同 l 的光測定吸光度的儀器。

一. 紫外-可見分光光度計的主要部件

1. 光源：提供入射光的裝置;

(1)鎢燈或碘鎢燈：發射光 l 范圍寬，但紫外區很弱， 通常取此 l > 350nm

光為可見區光源

(2)氫燈或氘燈：氣體放電發光光源，發射150~400nm的連續光譜，用作紫外區 同時配有： 穩壓電源(穩定 I0 );光強補償裝置; 聚光鏡等。

2. 單色器：將來自光源的光按波長的長短順序分散為單色光并能隨意調節所需波長光的一種裝置。

(1)色散元件——把混合光分散為單色光的元件是單色器的關鍵部分!)

常用的元件有：

棱鏡——由玻璃或石英制成，它對不同l 的光有不同的折射率，將復合光分開

但：光譜疏密不均 長 l 區密，短 l 區疏

光柵——由拋光表面密刻許多平行條痕(槽)而制成，利用光的衍射作用和干擾作用使不同 l 的光有不同的方向，起到色散作用。(光柵色散后的光譜是均勻分布的)

(2)狹縫——入口狹縫：限制雜散光進入 出口狹縫：使色散后所需 l 的光通過

(3)準直鏡——以狹縫為焦點的聚光鏡其作用為：將來自于入口狹縫的發散光變成單色光把來自于色散元件的平行光 聚集于出口狹縫

3. 吸收池：裝被測溶液用的無色、透明、耐腐蝕的池皿光學玻璃吸收池——只能用于可見區 石英吸收池——可用于紫外及可見區。

定量分析時：吸收池應配套(同種溶液測定 ?A < 0.5%)

4. 檢測器：將接受到的光信號轉變成電信號的元件。

常用的有：

(1)光電管 一真空管內裝有：

一個絲狀陽極——用鎳制成

一個半圓筒狀陰極——金屬制成，凹面涂光敏物質。

國產光電管：紫敏光電管：用銻、銫做陰極，適用范圍200~625nm

紅敏光電管：用銀、氧化銫作陰極，適用范圍625~1000nm

(2)光電倍增管：原理與光電管相似，結構上有差異。

5. 顯示器：電表指針、數字顯示、熒光屏顯示等

顯示方式：A、T(%)、c 等

二. 分光光度計的類型

常見的可見及紫外-可見分光光度計：

1. 單波長、單光束分光光度計(721、722、752 型等)

一個單色器;一種波長的單色光;一束單色光。

2. 單波長雙光束分光光度計

從一個單色器獲取一個波長的單色光用切光器分成二束強度相等的單色光實際測量到的吸光度 A 應為 ?A ( As- AR)

(14)

式中消去了I0 , 即消除了光源不穩定性引起的 A 值測量誤差。

3. 雙波長分光光度計

二個單色器得到二個波長不同的單色光。

兩束波長不同的單色光(l1、l2 )交替地通過同一試樣溶液(同一吸收池)后照射到同一光電倍增管上，最后得到的是溶液對 l1和 l2兩束光的吸光度差值 ?A 即Al1 -Al2 ：

圖4 雙波長雙光束分光光度計以雙波長單光束方式工作時的光學系統圖

若用于測定渾濁樣品或背景吸收較大的樣品時，可提高測定的選擇性，用 AS 表示非待測組分的吸光度(背景吸收)則

(15)

(16)

一般情況下：由于l1 與 l2 相差很小，可視為相等(As 一般不受l

的影響，或影響甚微)

∴ As(1) = As(2)

因此，通過吸收池后的光強度差為

(17)

該式表明：試樣溶液中被測組分的濃度與兩個波長l1 和 l2處的吸光度差 ?A 成比例，這是雙波長法的定量依據。 雙波長分光光度計不僅可測定多組分混合試樣、渾濁試樣，而且還可測得導數光譜