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红外分光光度计基本原理

上海韬世实业发展有限公司

2021/9/27 9:58:40
红外分光光度计基本原理
由光源发出的光,被分为能量均等对称的两束,一束为样品光通过样品,另一束为参考光作为基准。这两束光通过样品室进入光度计后,被扇形镜以一定的频率所调制,形成交变信号,然后两束光和为一束,并交替通过入射狭缝进入单色器中,经离轴抛物镜将光束平行地投射在光栅上,色散并通过出射狭缝之后,被滤光片滤除次光谱,再经椭球镜聚焦在探测器的接收面上。探测器将上述交变的信号转换为相应的电信号,经放大器进行电压放大后,转入A/D转换单位,计算机处理后得到从高波数到低波数的红外吸收光谱图。
 用一定频率的红外线聚焦照射被分析的试样,如果分子中某个基团的振动频率与照射红外线相同就会产生共振,这个基团就吸收一定频率的红外线,把分子吸收的红外线的情况用仪器记录下来,便能得到全面反映试样成份特征的光谱,从而推测化合物的类型和结构。IR光谱主要是定性技术,但是随着比例记录电子装置的出现,也能迅速而准确地进行定量分析。


关于原子吸收分光光度计的选购

    原子吸收分光光度法亦称原子吸收光谱法,在我国已得到广泛应用,其中不少元素已列为各个行业的标准分析法。

    很多单位正在准备建立原子分光光度法实验室,就此产生了如何选购原子吸收分光光度计和如何建立原子吸收实验室等问题。

 

    原子吸收分光光度计的基本部件

    原子吸收分光光度计一般由四大部分组成,即光源(单色锐线辐射源)、试样原子化器、单色仪和数据处理系统(包括光电转换器及相应的检测装置)。

    原子化器主要有两大类,即火焰原子化器和电热原子化器。

    火焰有多种火焰,目前普遍应用的是空气—乙炔火焰。

    电热原子化器普遍应用的是石墨炉原子化器,因而原子吸收分光光度计,就有火焰原子吸收分光光度计和带石墨炉的原子吸收分光光度计。

    前者原子化的温度在2100℃~2400℃之间,后者在2900℃~3000℃之间。

    火焰原子吸收分光光度计,利用空气—乙炔测定的元素可达30多种,若使用氧化亚氮—乙炔火焰,测定的元素可达70多种。

    但氧化亚氮—乙炔火焰安全性较差,应用不普遍。

    空气—乙炔火焰原子吸收分光光度法,一般可检测到PPm级(10-6),精密度1%左右。

    国产的火焰原子吸收分光光度计,都可配备各种型号的氢化物发生器(属电加热原子化器);

    利用氢化物发生器,可测定砷(As)、锑(Sb)、锗(Ge)、碲(Te)等元素。

    一般灵敏度在ng/ml级(10-9),相对标准偏差2%左右。汞(Hg)可用冷原子吸收法测定。

    石墨炉原子吸收分光光度计,可以测定近50种元素。石墨炉法,进样量少,灵敏度高,有的元素也可以分析到pg/ml级。

    用户根据自己的工作要求,首先要确定的是,购买火焰型原子吸收分光光度计,还是火焰带石墨炉原子吸收分光光度计。

    两者价格差别较大,(预算也是要考虑的因素之一)一般国产火焰型原子吸收分光光度计一套(自动化程度不同)4万~10万元不等。

    进口产品大体上20万~50万元不等。带石墨的原子吸收分光光度计,国产的一般10万~15万元,进口的40万~60万元不等。

    关于火焰原子吸收分光光度计的选择

    如果用户确定了要购买火焰型原子吸收分光光度计,要结合自己的工作需要选择合适的档次。

    目前火焰型仪器,国内技术已经成熟,就分析的灵敏度、检出限精密度来讲,国内厂家都符合国家标准,个别技术指标已达到或超过国外同类型仪器。

    各厂家技术上无大的区别。只是自动化程度、辅助功能有所区别。

    关于带石墨炉原子吸收分光光度计的选择

    石墨炉原子吸收法,有以下几个特点,一是温度高,可做高温元素(即原子化温度高的元素);

    如:Si、Al、Ba、Mo、W、Be、Zr等;二是灵敏度高,一般比火焰法高3~5数量级,适合做痕量分析;三是试样量少,一般在微升(μL)级。

    但是,仪器操作复杂,分析成本相对较高,特别是当不使用自动进样器时,由手工进样时,对操作人员的技艺要求较高。

    目前国内石墨炉及电源及自动进样器,都有厂家生产。

    但和国外厂家相比,自动化程度和仪器的可靠性都存在较大差距。

    另外,由于石墨炉原子吸收背景吸收较大,必须扣背景,目前常用的扣背景方式有以下几种方式:

    一是氘灯扣背景,它可以在190~350nm间扣到0.7A。

    二是塞曼效应扣背景,这种方法扣除背景的效率较高,据报道可高达1.9A背景均可得到扣除。

    三是自吸扣背景。

    相应的仪器就有带氘灯扣背景的石墨炉原子吸收和既有氘灯扣背景又有自吸效应扣背景的原子吸收,也有塞曼效应原子吸收仪器。


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荧光分光光度计特点及组成部分

  荧光分光光度计是一种常用的分析仪器,主要用于扫描液相荧光标记物所发出的荧光光谱,可以广泛应用于生命科学、医学、药学和药理学、有机和无机化学等领域。今天主要来介绍一下荧光分光光度计特点及组成部分

  荧光分光光度计的特点:

  1.荧光激发光谱

  选定某一荧光发射波长记录荧光发射强度作为激发光波长的函数,即得荧光激发光谱。

  2.荧光发射光谱

  选择某一固定波长的光激发样品,记录样品中产生的荧光发射强度与发射波长间的函数关系,即得荧光发射光谱。

  3.时间分辨技术;

  可用于对混合物中光谱重叠但有寿命差异的组分进行分辨并分别测量。

  荧光分光光度计的组成部分:

  1.光源

  为高压汞蒸气灯或氙弧灯,后者能发射出强度较大的连续光谱,且在300nm~400nm范围内强度几乎相等,故较常用。

  2.发射单色器:

  置于样品室和检测器之间的为发射单色器或第二单色器,常采用光栅为单色器。筛选出特定的发射光谱。

  3.激发单色器:

  置于光源和样品室之间的为激发单色器或第一单色器,筛选出特定的激发光谱。

  4.样品室:

  通常由石英池(液体样品用)或固体样品架(粉末或片状样品)组成。测量液体时,光源与检测器成直角安排;测量固体时,光源与检测器成锐角安排。

  5.检测器:

  一般用光电管或光电倍增管作检测器。可将光信号放大并转为电信号。

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