项目十二紫外一可见分光光度法（课件）《《分析化学基础（供药学类专业用第2版）》紫外一可见分光光度计同步教学（中国医药科技出版社第二版）

紫外可见吸光光度计 仪器基本部件 分光光度计的基本组成部件为： 各部件的作用及性能简介如下。 光源 在吸光光度法中，要求光源在比较宽的光谱区域内发出的连续光谱强度足够、分布均匀、在一定时间内保持稳定。 在可见、近红外光区测量时，常用钨灯或碘钨灯作为光源，它发出的光的波长范围为320～3200nm。其发出光的强度分布随灯丝温度的变化而变化，温度增高，总强度增大，但高温影响灯的寿命。光强受电源电压的影响大，因此，必须使用稳压器以提供稳定的电源电压，保证光源光强稳定不变。 在紫外光区测定时，常采用氢灯或氘灯，它们发出波长范围为200～375nm的连续光谱。 单色器 将光源发出的连续光谱分解为单色光的元件称为色散元件，即能从复色光中分出波长可调的单色光的光学装置。单色器一般由入射狭缝、准光器（透镜或凹面反射镜使入射光成平行光）、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等几部分组成。其核心部分是色散元件，起分光的作用。单色器的性能直接影响入射光的单色性，从而也影响到测定的灵敏度度、选择性及校准曲线的线性关系等。常用的色散元件为棱镜或光栅。 棱镜 光束通过入射狭缝，经准直透镜色散元件使其成为平行光后通过棱镜，产生折射而色散，从而将复合光按波长顺序分解为单色光，然后通过聚焦透镜及出射狭缝。移动棱镜或出射狭缝的位置，就可使所需波长的光经出射狭缝而照射到试样溶液上。下图是以棱镜为单色元件的单色器的原理示意图。 棱镜单色器的原理示意图 1入射狭缝，2准直透镜 3棱镜，4聚焦棱镜，5出射狭缝 单色光的纯度决定于棱镜的色散率和出射狭缝的宽度。棱镜由玻璃或石英材料所制成。由于玻璃吸收紫外光，所以玻璃棱镜仅用于350～3200nm波长范围，适用于可见分光光度计。石英棱镜可用于185～4000nm的波长范围，因此它适用于紫外可见分光光计，可作为整个光谱区域的单色器。 光栅 光栅是利用光的衍射与干涉作用制成的，它可用于紫外、可见及红外光域，而且在整个波长区具有良好的、几乎均匀一致的分辨能力。它具有色散波长范围宽、分辨本领高、成本低、便于保存和易于制备等优点。缺点是各级光谱会重叠而产生干扰。入射、出射狭缝，透镜及准光镜等光学元件中狭缝在决定单色器性能上起重要作用。狭缝的大小直接影响单色光纯度，但过小的狭缝又会减弱光强。 吸收池 它用于放试样液槽也规定透光液层的厚度，也称比色皿。它是由无色透明、能耐腐蚀的光学玻璃或石英制成的，能透过所需光谱范围内的光线。可见光区用玻璃吸收池，紫外光区用石英吸收池。每台仪器都配有液层厚度为0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm等一套规格的吸收池。同一厚度的吸收池之间的透光率误差应小于0.5%。使用时应注意吸收池放置的位置，使其透光面垂直于光束方向。保持吸收池的光洁，而指纹、油腻或四壁的积垢都会影响透光率，特别要注意透光面不受磨损。 吸收池的使用注意事项 为减少光的损失，吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向。在高精度的分析测定中（紫外区尤其重要），吸收池要挑选配对。 取吸收池时，手指应拿毛玻璃面的两侧，装盛样品以池体的3/4为度，使用挥发性溶液时应加盖，透光面要用擦镜纸由上而下擦拭干净，检视应无溶剂残留。吸收池放入样品室时应注意方向相同。 检测器 它是一种光电转换元件，利用光电效应使透过光强度能转换成电流进行测量。这种光电转换器对测定波长范围内的光要有快速、灵敏的响应，所产生的光电流必须与照射在检测器上的光强度成正比。常用的光电转换器有： 硒光电池示意图 硒光电池的光谱灵敏度曲线与人的光谱响应 铁片，2. 半导体硒，3 金属薄膜， 1硒光电池，2人眼 4入射光线 硒光电池的结构如图所示。当光照射在光电池上时，硒表面就有电子逸出。由于硒的半导体性质，电子只能单向移动而被聚集于金属薄膜（透明的金或银的薄膜）上，带负电，成为光电池的负极。铁片即为正极。通过与外电路很小的电阻连接，能产生10～100A的光电流，可直接用检流计测量，光电流的大小与入射光强度成正比。硒光电池对光的敏感波长范围为310～800nm，对500～600nm的光最灵敏。在750nm处，相对灵敏度降至10%左右。其光谱灵敏度曲线及人眼的光谱，响应见图所示。 硒光电池结构简单，价格便宜，更换方便。但受强光照射或长久连续使用时，会出现“疲劳现象”，即照射光强度不变而产生的光电流会逐渐下降。这时应暂停使用，置于暗处使其恢复原有的灵敏度，严重时须更换新的光电池。 光电管 光电管是由一个阳极和一个光敏阴极组成的真空（或充有少量惰性气体）二极管。由于所采用的阴极材料光敏性能不同，可分为红敏（适用波长范围为625～1000nm）和紫敏（适用波长范围为200