光谱分析仪器课件

光谱分析技术及相关仪器光谱分析技术及相关仪器检验实验教学中心检验实验教学中心.光谱分析技术及相关仪器检验实验教学中心.1内内 容容 提提 要要光谱分析技术基础理论与光谱技术分类光谱分析技术基础理论与光谱技术分类 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计 荧光光谱仪荧光光谱仪 原子光谱分析仪原子光谱分析仪.内 容 提 要光谱分析技术基础理论与光谱技术分类 紫外2F光谱分析（Spectral Analysis）：指所有对物质发射辐射能的能谱分析或对辐射能与物质相互作用引起的能谱改变的分析。F光谱分析法：基于物质发射的电磁辐射及电磁辐射与物质的相互作用而建立起来的分析方法。.光谱分析（Spectral Analysis）：指所有对物质3常用光谱分析仪器常用光谱分析仪器紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计红外光谱仪红外光谱仪原子发射光谱仪原子发射光谱仪荧光分析仪荧光分析仪原子荧光分析仪等原子荧光分析仪等.常用光谱分析仪器紫外-可见分光光度计原子吸收分光光度计红外光4本章目录本章目录第一节第一节 光谱分析技术基础理论与分类光谱分析技术基础理论与分类第二节第二节 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计第三节第三节 荧光光谱仪荧光光谱仪第四节第四节 原子光谱分析仪原子光谱分析仪.本章目录第一节 光谱分析技术基础理论与分类.5第一节第一节 光谱分析技术基础理论与分类光谱分析技术基础理论与分类F吸收光谱吸收光谱（absorption spectrum）即物质对不同波长光的吸收程度不同而产生的光谱。F发射光谱发射光谱是由物质分子或原子吸收了外来的能量后发生分子或原子间的能级跃迁而产生的光谱。.第一节 光谱分析技术基础理论与分类吸收光谱（absorpti6光谱光谱 白光是波长白光是波长400750nm范围内的各种波长光的混范围内的各种波长光的混合光。当它通过棱镜后，白光中各种波长的光被彼此分合光。当它通过棱镜后，白光中各种波长的光被彼此分离开来，从而得到了各种不同颜色的单色光离开来，从而得到了各种不同颜色的单色光光谱。光谱。.光谱 白光是波长400750nm范围内的各种波长光的7单色光、复合光和互补色光单色光、复合光和互补色光（1）具有同一种波长的光，称为单色光。）具有同一种波长的光，称为单色光。（2）含有多种波长的光称为复合光。）含有多种波长的光称为复合光。（3）如果把适当颜色的两种光按一定强度比例混合可）如果把适当颜色的两种光按一定强度比例混合可 得到白光，这两种颜色的光称为互补色光。得到白光，这两种颜色的光称为互补色光。（4）白光（太阳光）：由各种单色光组成的复合光。）白光（太阳光）：由各种单色光组成的复合光。.单色光、复合光和互补色光（1）具有同一种波长的光，称为单色光8一、光谱分析技术的基础理论一、光谱分析技术的基础理论J光的光的波粒二象性：波粒二象性：微粒性微粒性 波动性波动性 E 为光子的能量；为光波的频率（Hz）；h为普朗克常数（6.626）；c为光速（2.9977108ms）；为光波的波长.一、光谱分析技术的基础理论光的波粒二象性：微粒性.9S2S1S0S3E2E0E1E3h 一、光谱分析技术的基础理论一、光谱分析技术的基础理论J物质的吸收光谱:在连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱被称作吸收光谱,包括分子吸收光谱和原子吸收光谱。吸收光谱取决于物质的结构。.S2S1S0S3E2E0E1E3h一、光谱分析技术的基础理10物质对光的选择性吸收物质对光的选择性吸收不同的物质只对不同的、特定波长的光有较强的吸收。不同的物质只对不同的、特定波长的光有较强的吸收。波长波长吸光度吸光度a bAB.物质对光的选择性吸收不同的物质只对不同的、特定波长的光有较强11 同一物质（溶液）不同浓度的吸收同一物质（溶液）不同浓度的吸收曲线曲线吸光度吸光度波长波长a C3C2C1C3 C2 C1.同一物质（溶液）不同浓度的吸收曲线吸光度波长a 12 吸收曲线的讨论：1.1.同一种物质对不同波长的吸光度不同。吸光度最大处对同一种物质对不同波长的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长成为最大波长应的波长成为最大波长maxmax。2.2.不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似、不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似、maxmax不变。而对于不同物质，他们的吸收曲线形状、不变。而对于不同物质，他们的吸收曲线形状、maxmax不不同。同。3.3.吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依据之一。析的依据之一。4.4.不同浓度的同一物质，在某一波长下吸光度不同浓度的同一物质，在某一波长下吸光度A A有差异，有差异，在在maxmax处吸光度处吸光度A A的差异最大。此特性可作为物质定量的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据。分析的依据。5.5.在在maxmax处吸光度随着浓度变化的幅度最大，所以测定最处吸光度随着浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。据。.吸收曲线的讨论：.13一、光谱分析技术的基础理论一、光谱分析技术的基础理论J朗伯-比尔定律：I0：入射光强度 C:溶液浓度 b:液层厚度 I:透射光强度 T:透光度 A:吸光度 k:吸光系数bI0I.一、光谱分析技术的基础理论朗伯-比尔定律：bI0I.14 朗伯朗伯比尔定律比尔定律 当一束平行单色光照射到溶液时，光的一部份当一束平行单色光照射到溶液时，光的一部份Ia被吸被吸收，一部份收，一部份It透过溶液，一部份透过溶液，一部份Ir被吸收池表面反射。则入被吸收池表面反射。则入射光的强度射光的强度IO应为：应为：IO=Ia+It+Ir 如果用同样质料的比色皿，则如果用同样质料的比色皿，则Ir基本不变，并且通常基本不变，并且通常反射损失量反射损失量Ir很小，其影响可以消除。很小，其影响可以消除。则：则：IO=Ia+It.朗伯比尔定律 当一束平行单色光照射到溶液时15（1 1）透射比）透射比T TIt：透过光强度透过光强度 ；Io：入射光强度：入射光强度T愈大，说明溶液对光的吸收愈小。愈大，说明溶液对光的吸收愈小。.（1）透射比TIt：透过光强度 ；Io：入射光16（2 2）吸光与透度射比）吸光与透度射比A:吸光度吸光度;T:透射比透射比.（2）吸光与透度射比A:吸光度;T:透射比17伯朗（伯朗（LambertLambert）定律）定律：(17601760年年）当试验条件及当试验条件及溶液浓度溶液浓度c一定时，吸光度一定时，吸光度A A与溶液层厚度与溶液层厚度b b成正比：成正比：LambertLambertLambertLambert定律适用于均匀介质。定律适用于均匀介质。定律适用于均匀介质。定律适用于均匀介质。.伯朗（Lambert）定律：(1760年）当试验条件及溶18比耳（比耳（BeerBeer）定律：）定律：（18521852年年）当试验条件及液层厚度当试验条件及液层厚度b b一定时，吸光度一定时，吸光度A与溶液浓度与溶液浓度c成正比成正比:BeerBeerBeerBeer定律仅适用于单色光。定律仅适用于单色光。定律仅适用于单色光。定律仅适用于单色光。.比耳（Beer）定律：（1852年）当试验条件及液层厚19朗伯朗伯比尔定律比尔定律(光吸收定律光吸收定律)：当用一束单色光照射吸收物质的溶当用一束单色光照射吸收物质的溶液时，其吸光度与液层厚度及溶液浓度的乘积成正比液时，其吸光度与液层厚度及溶液浓度的乘积成正比 k:吸光系数（摩尔吸光系数吸光系数（摩尔吸光系数/质量吸光系数）质量吸光系数）b:溶液层厚度溶液层厚度c:溶液的浓度溶液的浓度（mol/L；g/L）.朗伯比尔定律(光吸收定律)：当用一束单色光照射吸收物质的溶20吸光系数吸光系数k(absorptivity)k(absorptivity)K为比例系数，与溶液性质、温度和入射波长有关。如果上述因素中除吸收物质外，其他因素皆固定不变时，则吸光系数只与吸收物质的性质有关，可作为该物质吸光能力大小的特征数据。当浓度以gL表示时，称k为吸光系数，以a表示，即：当浓度以Mol/L表示时，称k为摩尔吸光系数，以表示，即：.吸光系数k(absorptivity)K21吸光度的可加性吸光度的可加性 如如有有一一复复杂杂试试样样，其其中中有有几几个个组组分分，各各组组分分均均有有其其K、C、A，那那么么溶溶液液的的吸吸光光度度即为各组分吸光度之和。即为各组分吸光度之和。A=A1+A2+An =k1lc1+k2lc2+knlcn.吸光度的可加性 如有一复杂试样，其中有几个22二、光谱分析技术的分类二、光谱分析技术的分类 分子吸收法分子吸收法:可见与紫外分光光度法、红外光谱法可见与紫外分光光度法、红外光谱法 分子光谱分子光谱 分子发射法分子发射法:分子荧光光度法分子荧光光度法光谱技术光谱技术 原子吸收法：原子吸收法：原子吸收法原子吸收法 原子光谱原子光谱 原子发射法：原子发射法：发射光谱分析法、原子荧光法等发射光谱分析法、原子荧光法等 .二、光谱分析技术的分类 24第二节第二节 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计 分光光度计分光光度计:能从含有各种波长的混合光中将每一能从含有各种波长的混合光中将每一单色光分离出来并测量其强度的仪器。单色光分离出来并测量其强度的仪器。特点：特点：分析精密度高分析精密度高测量范围广测量范围广分析速度快分析速度快样品用量少样品用量少.第二节 紫外-可见分光光度计 分光光度计:能从含有各种波长25 射射线线x射射线线紫紫外外光光红红外外光光微微波波无无线线电电波波10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm可可 见见 光光 第二节第二节 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计根据使用的波长范围不同分为紫外光区、可见光区、红外光区以及万用（全波段）分光光度计等。.射线x射线紫外光红外光微波无线电波10-2 nm 26第二节第二节 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计紫外紫外-可见分光光度计：工作波段在可见分光光度计：工作波段在200nm200nm800nm800nm的分光光度计。的分光光度计。其中：其中：200nm200nm400nm400nm为紫外光区。为紫外光区。400nm400nm800nm800nm为可见光区。为可见光区。属于分子吸收光谱仪。属于分子吸收光谱仪。.第二节 紫外-可见分光光度计紫外-可见分光光度计：工作波段在27721 可见分光光度计可见分光光度计 第二节第二节 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计.721 可见分光光度计 第二节 紫外-可见分光光度计.28722系列系列 可见分光光度计可见分光光度计 第二节第二节 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计.722系列 可见分光光度计 第二节 紫外-可见分光光度计.29SP-756P紫外可见分光光度计紫外可见分光光度计 第二节第二节 紫外紫外-可见分光光度计可见分光光度计.SP-756P紫外可见分光光度计 第二节 紫外-可见分光光度300.208光源光源光源光源单色器单色器单色器单色器吸收池吸收池吸收池吸收池检测器检测器检测器检测器显示系统显示系统显示系统显示系统一、紫外一、紫外-可见分光光度计的基本结构和工作原理可见分光光度计的基本结构和工作原理紫外紫外-可见分光光度计的基本结构示意图可见分光光度计的基本结构示意图.0.208光源单色器吸收池检测器显示系统一、紫外-可见分光光31光源（光源（light sourcelight source）：）：提供入射光的装置。要求:1.能在所需波长范围的光谱区域内发射连续光谱；2.有足够的辐射强度并能长时间稳定。常用的光源有热辐射灯（钨灯、卤钨灯等），气体放电灯（氢灯、氘灯及氙灯等），金属弧灯（各种汞灯）等。一、紫外一、紫外-可见分光光度计的基本结构和工作原理可见分光光度计的基本结构和工作原理.光源（light source）：提供入射光的装置。一、紫外32几种常见光源比较几种常见光源比较光源波长范围(nm)特 点钨灯3202500钨丝易蒸发，寿命短。用于可见光区卤钨灯3202500加入卤素使用寿命延长，稳定性好氢灯185375用于紫外区氘灯185375发光强度比氢灯高35倍汞灯254734用于紫外或荧光分析仪一、紫外一、紫外-可见分光光度计的基本结构和工作原理可见分光光度计的基本结构和工作原理.几种常见光源比较光源波长范围(nm)特 点33单色器（单色器（MonochromatorMonochromator）：）：是将来自光源的复合光分解为单色光并分离出所需波段光束的装置。入射狭缝：限制杂散光进入；入射狭缝：限制杂散光进入；色散元件：将复合光分解为色散元件：将复合光分解为 单色光，有棱镜和光栅两种；单色光，有棱镜和光栅两种；准直镜：将来自色散元件的准直镜：将来自色散元件的 平行光束聚集在出射狭缝上；平行光束聚集在出射狭缝上；出射狭缝：将固定波长范围出射狭缝：将固定波长范围 的光射出单色器，可以限制的光射出单色器，可以限制 通带宽度。通带宽度。一、紫外一、紫外-可见分光光度计的基本结构和工作原理可见分光光度计的基本结构和工作原理.单色器（Monochromator）：是将来自光源的复合光分34吸收池（吸收池（absorption cellabsorption cell）：）：是用来盛放被测溶液的器件。在可见光区常用无色光学玻璃或塑料制作；在紫外区需用能透紫外线的石英或熔凝石英制作。同一套吸收池的厚度、透光面的透射、反射、折射应严格保持一致。指纹、油污及池壁上的沉淀物都会影响吸收池的透光性能。一、紫外一、紫外-可见分光光度计的基本结构和工作原理可见分光光度计的基本结构和工作原理.吸收池（absorption cell）：是用来盛放被测溶液35J通过改进吸收池的几何形状，可提高“光程/体积比”，即尽可能延长单位体积的光程。常用的有：微型吸收池（微型吸收池（Microdrill absorption cellMicrodrill absorption cell）：“光程/体积比”提高了近10倍。多光路吸收池（多光路吸收池（Multipie-path absorption cellMultipie-path absorption cell）：）：在吸收池壁上装有反射镜，使光线在溶液中经多次反射后才离开吸收池，大大增加了有效光程，提高了测定的灵敏度。一、紫外一、紫外-可见分光光度计的基本结构和工作原理可见分光光度计的基本结构和工作原理.通过改进吸收池的几何形状，可提高“光程/体积比”，即尽可能延36检测器：检测器：把光信号转换为电信号的装置。对检测器的要求：1.产生的电信号与照射到它上面的光强有恒定的函数关系；2.波长响应范围大；3.灵敏度高；4.响应速度快，一般要求小于10-8s；5.产生的电信号易于检测、放大，噪声低。一、紫外一、紫外-可见分光光度计的基本结构和工作原理可见分光光度计的基本结构和工作原理.检测器：把光信号转换为电信号的装置。一、紫外-可见分光光度计37检测器工作原理检测器工作原理 光照射在某些金属表面，会有光电子从金属表面逸出，这种光电效应称为外光电效应。利用外光电效应可以制成光电管和光电倍增管。光深入到物体内部，将物体内部原子中的一部分束缚电子激发成自由电子，但这些电子并不逸出物体，而是留在物体内部从而使物体导电性增强，称为内光电效应。利用内光电效应可制成光敏电阻、光敏二极管以及光电池。一、紫外一、紫外-可见分光光度计的基本结构和工作原理可见分光光度计的基本结构和工作原理.检测器工作原理 光照射在某些金属表面，会有光电子从金38几种常用检测器比较几种常用检测器比较检测器 工 作 原 理 特 点光电管外光电效应简单,灵敏度低光电倍增管外光电效应与多级二次发射体相结合灵敏度比光电管高200多倍光电二极管阵列外光电效应，由一行光敏区和二行读出寄存器构成可同时检测多个波长的光强度。寿命长、光谱响应范围宽、可靠性高、读出速度快光电池内光电效应结实、便宜、使用方便。但产生的电流大小不稳定电荷耦合器件模拟集成电路芯片能同时多谱线检测，极大地提高分析速度一、紫外一、紫外-可见分光光度计的基本结构和工作原理可见分光光度计的基本结构和工作原理.几种常用检测器比较检测器 工 作 原 理 特 39信号显示系统信号显示系统:是把放大的信号以适当的方式显示或记录下来的装置。一、紫外一、紫外-可见分光光度计的基本结构和工作原理可见分光光度计的基本结构和工作原理信号显示装置信号显示装置直读直读检流计检流计电位调节电位调节指零装置指零装置自动记录自动记录和数字显和数字显示装置示装置.信号显示系统:一、紫外-可见分光光度计的基本结构和工作原理信40二、影响分光光度法准确性的因素二、影响分光光度法准确性的因素F 单色性不纯的影响单色性不纯的影响F 杂散光的影响杂散光的影响F 吸收池的影响吸收池的影响F 电压、检测器负高压波动的影响电压、检测器负高压波动的影响F 其它因素的影响其它因素的影响.二、影响分光光度法准确性的因素 单色性不纯的影响.41（一）单色性不纯的影响（一）单色性不纯的影响光的吸收定律只是在入射光为单色光的条件下成立，而通常所指的单色光是指有一定谱带宽度的光谱。由于单色器的类型和质量不同，得到的单色光纯度不同，加上使用中狭缝宽度调节不当，都可造成入射光的单色性不纯。从而使仪器读数不准，造成测量误差。二、影响分光光度法准确性的因素二、影响分光光度法准确性的因素.（一）单色性不纯的影响二、影响分光光度法准确性的因素.42（二）杂散光的影响：（二）杂散光的影响：有两种原因引起的杂散光：1.仪器中光学、机械零件的反射和散射等原因使所采用的测定波长的光偏离正常光路，在不通过样品的情况下直接照射到检测器。这种杂散光波长与测定波长相同；2.由仪器的光学系统设计制作缺陷引起。如不必要的反射面、光束孔径不匹配、光学元件表面的擦痕、光学系统的像差、不均匀色散以及由于机械零部件加工不良、位置错移、仪器内壁防眩黑漆脱落等。二、影响分光光度法准确性的因素二、影响分光光度法准确性的因素.（二）杂散光的影响：二、影响分光光度法准确性的因素.43（三）吸收池的影响（三）吸收池的影响由于吸收池的质量不好或使用保管不善，吸收池不配套，透光面被污染上油污、指纹、沉淀，吸收池与光路不垂直等原因都可影响检测结果的准确性。二、影响分光光度法准确性的因素二、影响分光光度法准确性的因素.（三）吸收池的影响二、影响分光光度法准确性的因素.44（四）电压、检测器负高压波动的影响（四）电压、检测器负高压波动的影响如果仪器电源电压波动过大，超过了仪器的稳压范围或稳压器质量不好，都可引起光源电压、检测器负高压波动，造成光源光强波动和检测器噪声增大，使捡测结果准确度降低。二、影响分光光度法准确性的因素二、影响分光光度法准确性的因素.（四）电压、检测器负高压波动的影响二、影响分光光度法准确性的45（五）其它因素的影响（五）其它因素的影响吸光度读数刻度误差、仪器安装环境（如振动、温度变化）、化学因素（如荧光、溶剂效应等）等也可影响捡测结果的准确度。二、影响分光光度法准确性的因素二、影响分光光度法准确性的因素.（五）其它因素的影响二、影响分光光度法准确性的因素.46三、紫外三、紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型J按其光学系统分可分为按其光学系统分可分为 单波长分光光度计单波长分光光度计 单光束单波长分光光度计单光束单波长分光光度计 双光束单波长分光光度计双光束单波长分光光度计 双波长分光光度计双波长分光光度计.三、紫外-可见分光光度计的类型按其光学系统分可分为.47单波长单光束分光光度计特点单波长单光束分光光度计特点 单光束光路，从光源到试样至接收器只有一个光通道；仪器只有一个色散元件，工作波长范围较窄；通常采用直接接收放大显示的简单电子系统，用电表或数字显示；结构简单、附件少、功能范围小，不能做特殊试样如浑浊样品、不透明样品等的测定。检测准确性不够稳定，不能用于精密分析。检测准确性不够稳定，不能用于精密分析。三、紫外三、紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型.单波长单光束分光光度计特点三、紫外-可见分光光度计的类型.48单波长单光束分光光度计单波长单光束分光光度计0.208光源光源光源光源单色器单色器单色器单色器吸收池吸收池吸收池吸收池检测器检测器检测器检测器显示显示显示显示系统系统系统系统三、紫外三、紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型.单波长单光束分光光度计0.208光源单色器吸收池检测器显示系49721型分光光度计光路图型分光光度计光路图三、紫外三、紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型.721型分光光度计光路图三、紫外-可见分光光度计的类型.50751型分光光度计光路图型分光光度计光路图三、紫外三、紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型.751型分光光度计光路图三、紫外-可见分光光度计的类型.51单波长双光束分光光度计单波长双光束分光光度计在出射狭缝和样品吸收池之间增加了一个光束分裂器或斩波器，用一定的频率将一个光束交替分成两路，使一路经过参比溶液，另一路经过样品溶液，然后由一个检测器交替接收或由两个匹配器分别接收两路信号。三、紫外三、紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型.单波长双光束分光光度计三、紫外-可见分光光度计的类型.52单波长双光束分光光度计特点单波长双光束分光光度计特点1.从光源到检测器有试样光路和参考光路两条通路；2.采用两个光栅或棱镜加光栅的双单色器，能有效地提高分辨率和降低杂散光；3.可以自动进行波长扫描、自动记录光谱曲线，也可以外接计算机，实现自动化运行；4.可装备各种附件，功能范围宽。三、紫外三、紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型.单波长双光束分光光度计特点三、紫外-可见分光光度计的类型.53比值比值光源光源光源光源单色器单色器单色器单色器吸收池吸收池吸收池吸收池检测器检测器检测器检测器显示显示显示显示系统系统系统系统光束分裂器光束分裂器光束分裂器光束分裂器单波长双光束分光光度计单波长双光束分光光度计三、紫外三、紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型.比值光源单色器吸收池检测器显示系统光束分裂器单波长双光束分光54双波长分光光度计工作原理双波长分光光度计工作原理将从同一光源发出的光分为两束，分别经两个单色器分光后得到两束不同波长（1，2）的单色光，经斩光器使两束光以一定频率交替照射同一样品，测定两个波长下的吸光度差值（A=A1-A2），将A用于计算结果。三、紫外三、紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型.双波长分光光度计工作原理三、紫外-可见分光光度计的类型.55双波长分光光度计双波长分光光度计三、紫外三、紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型.双波长分光光度计三、紫外-可见分光光度计的类型.56双波长分光光度计波长选择原则双波长分光光度计波长选择原则1.被测物在一个波长上有最大吸收峰，在另一个波长上没有吸收或很少吸收；2.非被测物在两个波长上的吸收相同。三、紫外三、紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型.双波长分光光度计波长选择原则三、紫外-可见分光光度计的类型.57双波长分光光度计优点双波长分光光度计优点只要1、2选择适当，A就是消除了非特征性吸收干扰的吸光度值。将A用于计算结果能较好的解决由于非特征吸收信号（如试样的浑浊、吸收池与空气界面以及吸收池与溶液界面的折射差别等）影响而带来的误差，结果更准确。三、紫外三、紫外-可见分光光度计的类型可见分光光度计的类型.双波长分光光度计优点只要1、2选择适当，A就是消除了非58 四、紫外四、紫外-可见分光光度计性能评价指标可见分光光度计性能评价指标F(一一)波长准确度和波长重复性波长准确度和波长重复性 F(二二)光度准确度光度准确度 F(三三)光度线性范围光度线性范围 F(四四)分辨率分辨率 F(五五)光谱带宽光谱带宽F(六六)杂散光杂散光 F(七七)基线稳定度基线稳定度F(八八)基线平直度基线平直度.四、紫外-可见分光光度计性能评价指标(一)波长准确度和波长59(一一)波长准确度和波长重复性波长准确度和波长重复性波长准确度是指仪器波长指示器上所示波长值与仪器此时实际输出的波长值之间的符合程度。波长重复性是指在对同一个吸收带或发射线进行多次测量时，峰值波长测量结果的一致程度。波长误差来源于色散元件传动机构的运动误差、波长度盘的刻划误差、狭缝中心位置偏移和装校误差等。而波长重复性则取决于上述各种机构中间隙的稳定性。四、紫外四、紫外-可见分光光度计性能评价指标可见分光光度计性能评价指标.(一)波长准确度和波长重复性 四、紫外-可见分光光度计性能评60(二二)光度准确度光度准确度光度准确度是指仪器在吸收峰上读出的透射率或吸光度与已知真实透射率或吸光度之间的偏差。该偏差越小，光度准确度越高。光度准确度测试方法主要有标准溶液法和滤光片法。标准溶液多采用酸性重铬酸钾溶液。四、紫外四、紫外-可见分光光度计性能评价指标可见分光光度计性能评价指标.(二)光度准确度四、紫外-可见分光光度计性能评价指标.61(三三)光度线性范围光度线性范围指仪器光度测量系统对于照射到接收器上的辐射功率与系统的测定值之间符合线性关系的功率范围，即仪器的最佳工作范围。检测方法溶液稀释法：配制适当浓度的溶液，按照一定的倍数逐步稀释，分别测定其吸光度，根据测得的吸光度计算吸光系数，以吸光度为横坐标，相应的吸光系数为纵坐标，绘制吸光系数-吸光度曲线，曲线的平坦区域即为仪器的线性范围。四、紫外四、紫外-可见分光光度计性能评价指标可见分光光度计性能评价指标.(三)光度线性范围四、紫外-可见分光光度计性能评价指标.62(四四)分辨率分辨率指仪器对于紧密相邻的峰可分辨的最小波长间隔，此间隔越小分辨率越高。它是分光光度计质量的综合反映。单色器输出的单色光的光谱纯度、强度以及检测器的光谱灵敏度等是影响仪器分辨率的主要因素。四、紫外四、紫外-可见分光光度计性能评价指标可见分光光度计性能评价指标.(四)分辨率四、紫外-可见分光光度计性能评价指标.63(五五)光谱带宽光谱带宽光谱带宽（Spectral band width）是指从单色器射出的单色光最大强度的1/2处的谱带宽度。它与狭缝宽度、分光元件、准直镜的焦距有关，可以认为是单色器的线色散率的倒数与狭缝宽度的乘积。测量方法：测量钠双线（589.0nm、589.6nm）的宽度。由于元素灯谱线本身的宽度大大小于单色器的宽度，故测得的光谱带宽可以认为就是单色器的光谱带宽。四、紫外四、紫外-可见分光光度计性能评价指标可见分光光度计性能评价指标.(五)光谱带宽四、紫外-可见分光光度计性能评价指标.64(六六)杂散光杂散光除所需波长单色光以外其余所有的光都是杂散光，是测量过程中的主要误差来源，会严重影响检测准确度。可用截止滤光器测定杂散光：截止滤光器对边缘波长或某一波长的光可全部吸收，而对其它波长的光却有很高的透光率，因此测定某种截止滤光器在边缘波长或某一波长的透光率，即表示杂散光的强度。四、紫外四、紫外-可见分光光度计性能评价指标可见分光光度计性能评价指标.(六)杂散光四、紫外-可见分光光度计性能评价指标.65(七七)基线稳定度基线稳定度是指在不放置样品的情况下，扫描100%T或0%T时读数偏离的程度，是仪器噪声水平的综合反映。一般取最大的峰缝之间的值作为绝对噪声水平。如果基线稳定度差，光度准确度就低。四、紫外四、紫外-可见分光光度计性能评价指标可见分光光度计性能评价指标.(七)基线稳定度四、紫外-可见分光光度计性能评价指标.66(八八)基线平直度基线平直度是指在不放置样品的情况下，扫描100%T或0%T时基线倾斜或弯曲的程度。在高吸收时，0%线的平直度对读数的影响大；在低吸收时，100%线的平直度对读数的影响大。基线平直度不好，可使样品吸收光谱中各吸收峰间的比值发生变化，给定性分析造成困难。四、紫外四、紫外-可见分光光度计性能评价指标可见分光光度计性能评价指标.(八)基线平直度四、紫外-可见分光光度计性能评价指标.67五、紫外五、紫外-可见分光光度计常见故障及排除方法可见分光光度计常见故障及排除方法 分光光度计常见故障包括光路、电路故障。根据故障不同应采取不同的排除措施。接通电源后，指示灯不亮，仪器不工作，可能是电路故障；读数表不能调零（即0T）和不能置100T则可能是光路故障或微电流放大器损坏。需根据具体情况采取不同的处理方法。.五、紫外-可见分光光度计常见故障及排除方法.68常见故障及排除方法1.单色光偏差问题 2.光门出现问题3.面板上调零和调100%电位器问题4.电路部分问题 5.其他故障.常见故障及排除方法1.单色光偏差问题.69分析条件的选择一、仪器测量条件的选择1.适宜的吸光度范围 根据朗伯-比尔定律微分后可知，当A=0.4343时，吸光度测量误差最小。最适宜的测量范围为0.2-0.8之间。.分析条件的选择一、仪器测量条件的选择.702.入射波长的选择 根据被测组分的吸收光谱曲线，选择最强吸收带的最大吸收波长为入射波长。当最强吸收峰的峰形比较尖锐时，往往选用吸收稍低，峰形稍平坦的次强峰或肩峰进行测量。.2.入射波长的选择 根据被测组分的吸收光谱曲线713.狭缝宽度的选择 为了选择合适的狭缝宽度，应以减少狭缝宽度时试样的吸光度不再增加为准。一般来说，狭缝宽度大约是试样吸收峰半宽度的十分之一。.3.狭缝宽度的选择 为了选择合适的狭缝宽度，应以72二、显色条件的选择 对多种物质进行测量，常利用显色反应将被测组分转变为在一定波长范围有吸收的物质。常见的显色反应有配位反应、氧化还原反应等。.二、显色条件的选择 对多种物质进行测量，常利用显73显色反应必须满足一下条件：1.反应的生成物必须在紫外-可见光区有较强的吸收能力，即摩尔吸光系数较大；2.反应有较高的选择性，即被测组分生成的化合物吸收曲线应与共存物质的吸收光谱有明显的差别；3.反应生成的产物有足够的稳定性，以保证测量过程中溶液的吸光度不变；4.反应生成物的组成恒定。.显色反应必须满足一下条件：1.反应的生成物必须在紫外-可见光74二、显色条件的选择1.酸度 显色反应最适宜的酸度范围可通过实验来确定：测定某一固定浓度的试样的吸光度随酸度变化，以吸光度为纵坐标，溶液的pH值为横坐标。2.显色剂的用量3.显色的时间和温度.二、显色条件的选择1.酸度.75三、参比溶液的选择 测定试样溶液的吸光度，需先用参比溶液调节透光度为100%（吸光度为0），以消除其他成分及吸收池和溶液等对光的反射和吸收带来的测定误差。.三、参比溶液的选择 测定试样溶液的吸光度，需先用76参比溶液的选择视分析体系而定，具体有：1.溶剂参比 试样简单、共存其他成分对测定波长吸收弱，只考虑消除溶剂与吸收池等因素。2.试样参比 如果试样基体溶液在测定波长有吸收，而显色剂不与试样基体显色时，可按与显色反应相同的条件处理试样，只是不加入显色剂。.参比溶液的选择视分析体系而定，具体有：1.溶剂参比.773.试剂参比 如果显色剂或其他试剂在测定波长有吸收，按显色反应相同的条件，不加入试样，同样加入试剂和显色剂作为参比溶液。4.平行操作参比 用不含被测组分的试样，在相同条件下与被测试样同时进行处理，由此得到平行操作参比溶液。.3.试剂参比.78测定方法一、单组分定量方法 单组分是指样品溶液中含有一种组分，或者是在混合物溶液中待测组分的吸收峰与其他共有物质的吸收峰无重叠。其定量方法包括校准曲线法、标准对比法和吸收系数法。.测定方法一、单组分定量方法.791.校准曲线法方法：配制一系列不同含量的标准溶液，选用适宜的参比，在相同条件下，测定系列标准溶液的吸光度，作A-c曲线，即标准曲线，也可用最小二乘数处理，得到线性回归方程。在相同条件下测定未知试样的吸光度，从标准曲线上就可以找到与之对应的未知试样的浓度。.1.校准曲线法方法：配制一系列不同含量的标准溶液，选用适宜802.标准对比法即将待测溶液与某一标样溶液，在相同的条件下，测定各自的吸光度，建立朗伯-比尔定律，解方程求出未知样浓度与含量。As=KCs Ax=KCx Cx=Cs Ax/As.2.标准对比法即将待测溶液与某一标样溶液，在相同的条件下，测81紫外-可见分光光度计的应用已知物质浓度与纯度检测鉴定未知物质反应动力学研究推测化合物的分子结构络合物组成及稳定常数的测定.紫外-可见分光光度计的应用已知物质浓度与纯度检测.82紫外-可见风光光度计在医学检验中的应用血清（浆）测定 尿测定 血液和血浆测定 混合样品：排泄物（沉淀物）中的卟啉 .紫外-可见风光光度计在医学检验中的应用血清（浆）测定.83ENDThank you！.ENDThank you！.84