分光光度计

紫外-可见分光光度计 是 在紫外可见区可任意选择不同 l 的光测定吸光度的仪器。

一. 紫外-可见分光光度计的主要部件

1. 光源：提供入射光的装置;

(1)钨灯或碘钨灯：发射光 l 范围宽，但紫外区很弱， 通常取此 l > 350nm

光为可见区光源

(2)氢灯或氘灯：气体放电发光光源，发射150~400nm的连续光谱，用作紫外区 同时配有： 稳压电源(稳定 I0 );光强补偿装置; 聚光镜等。

2. 单色器：将来自光源的光按波长的长短顺序分散为单色光并能随意调节所需波长光的一种装置。

(1)色散元件——把混合光分散为单色光的元件是单色器的关键部分!)

常用的元件有：

棱镜——由玻璃或石英制成，它对不同l 的光有不同的折射率，将复合光分开

但：光谱疏密不均 长 l 区密，短 l 区疏

光栅——由抛光表面密刻许多平行条痕(槽)而制成，利用光的衍射作用和干扰作用使不同 l 的光有不同的方向，起到色散作用。(光栅色散后的光谱是均匀分布的)

(2)狭缝——入口狭缝：限制杂散光进入 出口狭缝：使色散后所需 l 的光通过

(3)准直镜——以狭缝为焦点的聚光镜其作用为：将来自于入口狭缝的发散光变成单色光把来自于色散元件的平行光 聚集于出口狭缝

3. 吸收池：装被测溶液用的无色、透明、耐腐蚀的池皿光学玻璃吸收池——只能用于可见区 石英吸收池——可用于紫外及可见区。

定量分析时：吸收池应配套(同种溶液测定 ∆A < 0.5%)

4. 检测器：将接受到的光信号转变成电信号的元件。

常用的有：

(1)光电管 一真空管内装有：

一个丝状阳极——用镍制成

一个半圆筒状阴极——金属制成，凹面涂光敏物质。

国产光电管：紫敏光电管：用锑、铯做阴极，适用范围200~625nm

红敏光电管：用银、氧化铯作阴极，适用范围625~1000nm

(2)光电倍增管：原理与光电管相似，结构上有差异。

5. 显示器：电表指针、数字显示、荧光屏显示等

显示方式：A、T(%)、c 等

二. 分光光度计的类型

常见的可见及紫外-可见分光光度计：

1. 单波长、单光束分光光度计(721、722、752 型等)

一个单色器;一种波长的单色光;一束单色光。

2. 单波长双光束分光光度计

从一个单色器获取一个波长的单色光用切光器分成二束强度相等的单色光实际测量到的吸光度 A 应为 ∆A ( As- AR)

(14)

式中消去了I0 , 即消除了光源不稳定性引起的 A 值测量误差。

3. 双波长分光光度计

二个单色器得到二个波长不同的单色光。

两束波长不同的单色光(l1、l2 )交替地通过同一试样溶液(同一吸收池)后照射到同一光电倍增管上，最后得到的是溶液对 l1和 l2两束光的吸光度差值 ∆A 即Al1 -Al2 ：

图4 双波长双光束分光光度计以双波长单光束方式工作时的光学系统图

若用于测定浑浊样品或背景吸收较大的样品时，可提高测定的选择性，用 AS 表示非待测组分的吸光度(背景吸收)则

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(16)

一般情况下：由于l1 与 l2 相差很小，可视为相等(As 一般不受l

的影响，或影响甚微)

∴ As(1) = As(2)

因此，通过吸收池后的光强度差为

(17)

该式表明：试样溶液中被测组分的浓度与两个波长l1 和 l2处的吸光度差 ∆A 成比例，这是双波长法的定量依据。 双波长分光光度计不仅可测定多组分混合试样、浑浊试样，而且还可测得导数光谱