紫外和荧光分光光度计

1、紫外和荧光分光光度计工作原理紫外和荧光分光光度计工作原理 紫紫外外可见分光光度计可见分光光度计 基本结构：六个基本部分组成基本结构：六个基本部分组成 光源光源单色器单色器比色室比色室检测器检测器 放大器放大器显示装置显示装置 l 光源光源： 单色器：单色器：核心部件核心部件 将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置。将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置。 棱镜棱镜: 玻璃玻璃3503200nm 石英石英1854000nm 色散原理：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同；色散原理：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同； 特点：色散均匀，谱带宽窄不同；特点：色散均匀，谱带宽窄不同； 入射狭缝入射狭缝

2、准直透镜准直透镜 棱棱 镜镜 聚焦透聚焦透 镜镜 出射狭缝出射狭缝 白光白光 红红 紫紫 1 2 在镀铝玻璃表面刻有数量在镀铝玻璃表面刻有数量 很大的等宽度等间距条痕很大的等宽度等间距条痕 (600、1200、2400条条/mm ) 特点：特点： M1 M2 出出 射射 狭狭 缝缝 光屏光屏 透透 镜镜 平面平面 透射透射 光栅光栅 光栅衍射示意图光栅衍射示意图 ： 光通过光栅，光通过光栅， 发生衍射和干发生衍射和干 涉而分光涉而分光 样品样品室室 样品室：样品室：容纳容纳各种光径的各种光径的吸收池吸收池的装置和附件。的装置和附件。 比色池比色池：如：普通比色池、微量池、流动池等。如：普通比色

3、池、微量池、流动池等。 紫外区一定要用石英杯，可见区可用玻璃杯。紫外区一定要用石英杯，可见区可用玻璃杯。 检测器：（光电检测器）检测器：（光电检测器） 常见：光电池、光电管、常见：光电池、光电管、光电倍增管光电倍增管和和光电二极管阵列。光电二极管阵列。 放大装置、转换器和记录仪：放大装置、转换器和记录仪： 将测量信息放大、显示并输出的装置。将测量信息放大、显示并输出的装置。 单光束紫外可见分光光度计：单光束紫外可见分光光度计： 双双光束紫外可见分光光度计：光束紫外可见分光光度计： 光源光源吸收池吸收池单色器单色器DADDAD检测器检测器数据转换记录数据转换记录 全谱分析全谱分析 ： 1、谱、谱

4、带宽度和溶液本身性质带宽度和溶液本身性质 溶剂的选择溶剂的选择： 1、在测定的波长范围内吸收较少、在测定的波长范围内吸收较少 2、不会与溶质（被测样品）起化学反应、不会与溶质（被测样品）起化学反应 3、挥发性较小、挥发性较小 特殊样品：特殊样品： 1、会发射荧光的被测样品、会发射荧光的被测样品 2、非常混浊的一片、非常混浊的一片 2 2、仪器性能与测量误差、仪器性能与测量误差 l 仪器性能：仪器误差，杂散光干扰等，仪器性能：仪器误差，杂散光干扰等，系统误差系统误差 l 误差引起透光率（误差引起透光率（T T）产生误差）产生误差T T， 浓度（浓度（C C）也随之产生误差）也随之产生误差C C。

5、 l 什么情况下浓度的相对误差什么情况下浓度的相对误差C/CC/C最小？最小？ 当当T%=36.8%T%=36.8%（A=0.456A=0.456）时）时, , 测量所引起测量所引起 的相对误差最小。的相对误差最小。 T=20%-65%T=20%-65%，A=0.20.8A=0.20.8之间进行测量之间进行测量, , 相对测量误差较小相对测量误差较小. . l 减少误差的方法减少误差的方法 采取调节采取调节光径光径与与浓度浓度C C的办法减少误差的办法减少误差 差示光谱法（低浓度、高浓度）差示光谱法（低浓度、高浓度） T 3、光的反射、光的反射 l朗伯朗伯比尔定律比尔定律在推导过程中，曾经在推

6、导过程中，曾经忽略了忽略了溶液对光的反射作用。溶液对光的反射作用。 l如果如果溶液溶液和和溶剂溶剂对光的对光的反射反射有较大的有较大的差异差异，就会引起比尔定律的偏，就会引起比尔定律的偏 离。离。 l为了为了消除误差，要尽可能地使消除误差，要尽可能地使参比溶液参比溶液与与样品溶液样品溶液的组成接近。的组成接近。 4、其它因素的影响：、其它因素的影响： l 检测器非线性响应、溶液检测器非线性响应、溶液pH值、光分解、值、光分解、 水解、温度等水解、温度等 对吸光度产生影响；对吸光度产生影响； l 在在选择选择参比溶液参比溶液和和显色剂显色剂时也要注意。时也要注意。 v二极管阵列检测器（二极管阵列

7、检测器（DAD） 又称光电二极管列阵检测器（又称光电二极管列阵检测器（PAD） PDA（photo-diode array） PDAD（photo-diode array detector） Diode array detector，DAD v20世纪世纪80年代出现的一种光学多通道检测器。年代出现的一种光学多通道检测器。 一个二极管对应接受光谱上一个纳米谱带宽的单色光一个二极管对应接受光谱上一个纳米谱带宽的单色光 每一个二极管相当于一个单色器的出口狭缝每一个二极管相当于一个单色器的出口狭缝 vDAD检测器的灵敏度比通常的检测器的灵敏度比通常的UA检测器约低一个数量级。检测器约低一个数量级。

8、v单纯用于含量测定或杂质检查时，还是采用单纯用于含量测定或杂质检查时，还是采用UA检测器为好。检测器为好。 荧光分光光谱仪荧光分光光谱仪 v工作原理：工作原理：光源的激发光照射到样品池中，激发样品中的荧光物质光源的激发光照射到样品池中，激发样品中的荧光物质 发出荧光，被光电倍增管接受，最后以图或数字的形式显示出来。发出荧光，被光电倍增管接受，最后以图或数字的形式显示出来。 v光源：光源：高压汞灯或氙灯，在高压汞灯或氙灯，在190nM-800nM范围，发射强度较大的连范围，发射强度较大的连 续光谱。续光谱。 v激发单色器：激发单色器：置于光源和样品室之间的单色器（置于光源和样品室之间的单色器（第

9、一单色器第一单色器） v发射单色器发射单色器：置于样品室和检测器之间的为单色器（：置于样品室和检测器之间的为单色器（第二单色器第二单色器。 v样品室：样品室：石英池石英池(液体样品用液体样品用)或或固体固体样品架样品架(粉末或片状粉末或片状样品样品)组成。组成。 光源与检测器成光源与检测器成直角直角安排，测量固体时，光源与检测器成直角。安排，测量固体时，光源与检测器成直角。 v检测器：检测器：光电管或光电管或。可将光信号放大并转为电信号。可将光信号放大并转为电信号。 荧光光谱仪工作原理示意图荧光光谱仪工作原理示意图 相对应该强度相对应该强度 紫外紫外-可见与荧光分光光度计工作原理区别：可见与荧

10、光分光光度计工作原理区别： v控温系统和装置控温系统和装置 v停留装置停留装置 v固体样品架固体样品架 VUVis仪仪 v光谱扫描光谱扫描（吸收、透光率、（吸收、透光率、 能量）能量） v定波长或多波长测定定波长或多波长测定 v时间扫描时间扫描 v拟合运算功能拟合运算功能 v输出（强大的输出（强大的Excel 表格表格 输出）输出） v液体样品液体样品 荧光光谱仪荧光光谱仪 v光谱扫描光谱扫描（Em、Ex） v时间扫描时间扫描 v同步荧光和共振荧光同步荧光和共振荧光 v磷光分析磷光分析 v时间分辨（荧光寿命）时间分辨（荧光寿命） v拟合运算功能拟合运算功能 v输出（强大的输出（强大的Excel 表格表格 输出）输出） v液体、固体样品液体、固体样品 荧光猝灭荧光猝灭 v猝灭：非光辐射跃迁猝灭：非光辐射跃迁 v浓度猝灭：临界浓度浓度猝灭：临界浓度 v温度猝灭：温度猝灭：TT，发光强度降低，发光强度降低 v动态猝灭动态猝灭猝灭剂与发光分子碰撞猝灭剂与发光分子碰撞 v静态猝灭静态猝灭猝灭剂