分光光度计的工作原理及应用？
时间：2024-10-15 阅读：148
梅特勒托利多超越系列分光光度计的工作原理是怎样的？
我们的分光光度计利用阵列式技术，测量光线透过比色皿内样品溶液之前和之后的强度。 包含的主要组件有光源（例如：氙灯）、样品支架、将光分为不同波长的分光设备和适合的检测器（如光电二极管检测器）。 观看下方视频了解详细信息。
我们的分光光度计的工作原理以下列步骤为基础：
测量溶液透光强度的空白溶液测量：
将溶剂（例如：水或酒精）添加至适合的透明和非吸光容器（比色皿）内。
光源释放的光束透过装有溶剂的比色皿。
然后使用放置在比色皿身后的检测器对不同波长的透光强度进行测量并且记录。
对空白溶液测量之后，测量样品：
将样品溶解于溶剂中，然后添加至比色皿。
光源释放的光束透过装有样品的比色皿。
当光线透过比色皿时，一部分由溶液内的样品分子吸收。
然后使用检测器测量透光。
不同波长时光强度会发生变化，可通过将样品溶液的透光强度除以空白溶液的相应值计算得出。 然后使用记录器将此比例存储。
紫外可见分光光度计有哪些应用？
制药行业
紫外可见分光光度计对于定性和定量分析过程起到重要作用，并且在控制药品中活性药物成分（API）的纯度和计量方面。 例如，可使用紫外可见分光光度计快速分析布洛芬的API，以确定标准液和样品在264 nm和273 nm时的消光系数。 标准液与样品在消光系数百分比方面的差值可作为质量控制标准，根据美国药典（USP） 专著，此差值必须小于3.0 %。
生物技术行业
紫外可见分光光度法是生物技术实验室每天使用的标准方法。 它可用于测定核酸与蛋白质的浓度（例如：使用A260与A280吸光度），也可用于检验DNA的纯度（例如：使用260/280吸光度比）。 在可见光谱上使用其他波长（例如：对Bradford法使用595 nm，以及对Lowry法使用750 nm），可以对生物样品中的蛋白质含量进行定量。
此外，利用紫外可见分光光度法测定在600 nm波长（即：OD600）下细胞培养样品的光学密度，可以估算细菌或其他细胞（例如：大肠杆菌）的数量。
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食品与饮料行业
紫外可见分光光度法用于监测和改进产品质量。 例如，通过观察200 nm与400 nm波长之间1%异丙醇溶液的吸光度行为测定橄榄油，因为在此范围内吸光度的升高表示油被氧化，因此降低了质量。
葡萄酒内的污染物（例如：细菌生长）会导致葡萄酒的颜色发生变化，可利用紫外可见分光光度法对其评估
分光光度法还通常被啤酒酿造企业用于监测质量控制。 通常测量颜色、苦味、异α和α酸、总碳水化合物，游离氨基氮（FAN）。
通过我们的啤酒分析应用手册了解更多内容
化工行业
紫外吸收分光光度法是用于测定有机溶液纯度的最佳方法之一。 以化工行业对酒精纯度的控制为例，该过程会受到苯污染。 苯在280 nm波长时吸光，而酒精会在210 nm波长时吸光，如果光谱上在280 nm处出现一个额外高峰，则表明受到苯污染。
在化工行业，利用分光光度计进行颜色测量得到广泛应用。 例如，ASTM D1209方法描述的用于透明液体的铂钴（Pt / Co）色度适用于目视测量化学药品和石油化学产品的颜色，例如甘油、增塑剂、溶剂、四氯化碳和石油精。
公共事业
分光光度计是公共事业公司和机构中水和废水光度分析的理想仪器。 它可以非常准确地测量上百种参数（例如：COD、铵，硬度，氯等）并且可提供快速结果，以确保及时进行质量控制。
此外，许多电厂被要求监测离子（例如：铁、硅酸盐）至ppb级，在这方面可使用分光光度计，无需进行锅炉校正。
了解关于使用紫外可见分光光度法进行水检测的更多内容
扫描分光光度计和阵列式分光光度计有什么不同？
根据光学系统中光谱记录组件的几何结构，可将紫外可见分光光度计分为两类：
扫描式分光光度计
阵列式分光光度计
不断改变光的波长（即：扫描）获得扫描式紫外可见分光光度计的光谱，通过转动反射光栅使光分别透过样品（如下图所示）。 在阵列式分光光度计中，透光样品的全波长光由位于比色皿身后的反射光栅衍射，然后由阵列式检测器（例如：CCD传感器）接收。这样可以在短时间内同时测量光的所有波长。 因此，阵列式分光光度计可在几秒内提供全谱扫描光谱（例如：200-800 nm），而扫描式分光光度计需要至少几分钟才能完整相同任务。
扫描式分光光度计的机械转动元件会对波长的准确度和重现性产生影响。 为了避免这种情况，需要定期重新校准并且涉及到相关维护费用。 阵列式分光光度计不包括任何移动的光学部件，这意味着不会由于机械不精确造成波长发生偏差。
阵列式分光光度计的另外一个优点是不会受到环境光线的影响，这与其光学设计有关，这意味着无需使用一个封闭的样品室，因此更容易自动进样。
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钨卤灯、氘灯与氙灯之间的差别是什么？
钨卤灯是分光光度计中常用的光源。 它由封装在玻璃灯泡中的钨丝和一部分卤素组成，以回收蒸发钨。 这种灯提供了可见光到近红外区从330到1100 nm的有用波长范围，使用寿命大概为3000小时。
氘灯是一种灯泡中密封有气态氘的放电光源。 氘灯涵盖了从190到450 nm的紫外区，具有稳定的光强分布，使用寿命大约为1000小时。
上述两种灯通常组合使用，以覆盖整个范围紫外与可见光。
氙灯是一种将氙气密封在石英灯泡中的放电光源。 它可生成从紫外到近红外的持续光谱，波长为190——1100 nm。 氙气闪光灯通过脉冲点火生成光，在一个时间段内聚集以达到一次完整的光谱扫描，无需预热。 这种脉冲光生成几乎不会产生热，使用寿命长，在常态操作条件下50 Hz频率闪烁时为5500小时。 使用氙灯可减少维护工作量以及延长灯的使用寿命。
梅特勒托利多提供的FastTrack™技术由氙气闪光灯、石英玻璃纤维和阵列式检测器组成。