紫外和荧光分光光度计ppt课件

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外和荧光分光光度计工作原理1 紫外紫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 紫外可见分光光度计 基本结构：六个基本部分组2l 光源：光源：发出所需波长范围内连续光谱，有足够光强度发出所需波长范围内连续光谱，有足够光强度发出所需波长范围内连续光谱，有足够光强度发出所需波长范围内连续光谱，有足够光强度,稳定；稳定；稳定；稳定；所用灯的不同提供光的区间范围也不同。所用灯的不同提供光的区间范围也不同。所用灯的不同提供光的区间范围也不同。所用灯的不同提供光的区间范围也不同。可见光区：钨灯，碘钨灯可见光区：钨灯，碘钨灯可见光区：钨灯，碘钨灯可见光区：钨灯，碘钨灯(320(320(320(3202500nm)2500nm)2500nm)2500nm)紫外区：氢灯，氘灯紫外区：氢灯，氘灯紫外区：氢灯，氘灯紫外区：氢灯，氘灯(180(180(180(180375nm)375nm)375nm)375nm)紫外可见光区：氙灯（紫外可见光区：氙灯（紫外可见光区：氙灯（紫外可见光区：氙灯（190-800nm190-800nm190-800nm190-800nm）光源：3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12单色器：核心部件入射狭缝准直透镜棱镜聚焦透镜出射狭缝白光红紫4光栅：光栅：光栅：光栅：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：波长范围宽、色散均匀、分波长范围宽、色散均匀、分波长范围宽、色散均匀、分波长范围宽、色散均匀、分辨性能好、使用方便辨性能好、使用方便辨性能好、使用方便辨性能好、使用方便。M1M2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分光原理分光原理分光原理分光原理：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光栅：M1光屏透镜平面透射光栅光栅衍射示意图分光原理：5 样品室样品室 样品室：样品室：容纳各种光径的容纳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。样品室6 单光束紫外可见分光光度计：单光束紫外可见分光光度计：单光束紫外可见分光光度计：7 双光束紫外可见分光光度计：双光束紫外可见分光光度计：双光束紫外可见分光光度计：8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 全谱分析全谱分析光源吸收池单色器DAD检测器数据转换记录 全谱分9 偏离朗伯偏离朗伯偏离朗伯偏离朗伯比尔定律的因素比尔定律的因素比尔定律的因素比尔定律的因素：1、谱带宽度和溶液本身性质、谱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 偏离朗伯比尔定律的因素：1、谱带宽度和溶液10 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，系统误系统误差差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TT，浓度（浓度（C C）也随之产生误差）也随之产生误差CC。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,测量所引起的测量所引起的相对误差最小。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,相对相对测量误差较小测量误差较小.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 2、仪器性能与测量误差T11 3、光的反射、光的反射l朗伯朗伯比尔定律在推导过程中，曾经比尔定律在推导过程中，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为了消除误差，要尽可能地使为了消除误差，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。3、光的反射12 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 在选择在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。4、其它因素的影响：13DADDAD（PADPAD）检测器分光光度计）检测器分光光度计）检测器分光光度计）检测器分光光度计v二极管阵列检测器（二极管阵列检测器（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，DADv20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。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。DAD（PAD）检测器分光光度计14紫外和荧光分光光度计ppt课件15F-4500 荧光分光光谱仪（日本荧光分光光谱仪（日本 Hitachi）F-4500 荧光分光光谱仪（日本 Hitachi）16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：光电管或光电管或光电倍增管光电倍增管光电倍增管光电倍增管。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。荧光分光光谱仪工作原理：光源的激发光照射到样品池中，激发样品17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荧光光谱仪工作原理示意图相对应该强度18紫外和荧光分光光度计ppt课件19 紫外紫外-可见与荧光分光光度计工作原理区别：可见与荧光分光光度计工作原理区别：紫外-可见与荧光分光光度计工作原理区别：20其它附属设施其它附属设施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其它附属设施控温系统和装置21仪器功能仪器功能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 表格输表格输出）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、固体样品仪器功能VUVis仪荧光光谱仪22紫外和荧光分光光度计ppt课件23荧光猝灭荧光猝灭v猝灭：猝灭：非光辐射跃迁非光辐射跃迁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与发光分子结合猝灭剂与发光分子结合v混合猝灭混合猝灭动态、静态（解析困难）动态、静态（解析困难）v猝灭公式：猝灭公式：荧光猝灭猝灭：非光辐射跃迁24小结v紫外和荧光分光光度计紫外和荧光分光光度计v工作原理和功能工作原理和功能小结紫外和荧光分光光度计25