方案摘要
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检测项目 | |
参考标准 | 无 |
光谱仪是一种测量器具,其针对电磁波特定区域的光照射( radiation) 到欲分析的材料上, 穿 透欲分析的材料后射出的光, 进行测量,通常,根据材料的分子结构特点,吸收或放出照射 的光, 将其作为波长的吸收强度进行测量的装置, 我们称其为光谱仪。
光谱仪是一种测量器具,其针对电磁波特定区域的光照射( radiation) 到欲分析的材料上, 穿
透欲分析的材料后射出的光, 进行测量,通常,根据材料的分子结构特点,吸收或放出照射
的光, 将其作为波长的吸收强度进行测量的装置, 我们称其为光谱仪。
1. 光(电磁波)
光谱仪所使用的电磁波,根据不同的波长值, 可分别被称作伽马射线、 X 线、紫外线、可视
光线、红外线、无线电波、微波。 各波长区域的电磁波光谱具体如下:
欲分析的材料在接收到电磁波不同波长对应的能量后,会引发转移( transistion) , 能量转移
后,可获取来子样本电磁波的数据。
各波长区域使用的光谱仪具体如下:
电磁波区域 | 光谱仪 | 能量过渡形式 |
γ 线 | Mossbauer 光谱仪 | 吸收核能 |
X 线 | X-ray 光谱仪 | 中心部电子的能量吸收 |
紫外线/可视光 线 | UV/Vis 光谱仪,原子释放光谱仪 | 最外层电子的能量吸收及释放 |
红外线 | Infrared 光谱仪,拉曼光谱仪 | 分子的振动吸收能量 |
微波 | Microwave 光谱仪, ESR (Electron Spin Resonance) 光谱 仪 | 分子旋转及电子旋转能量吸收 |
无线电波 | NMR(Nuclear Magnetic Resonance) | 质子旋转能量吸收 |
紫外线/可视光 线 | 原子释放光谱仪 | 原子发光能量 |
X 线 | 荧光光谱仪 | |
紫外线/可视光 线 | 磷光光谱仪,原子荧光光谱仪 |
2. 样本
选择可测量样本结构信息的光谱仪, 根据各光谱仪的特点进行选样测量。可使用光谱仪测量
所有固体、液体、 溶胶、凝胶状态的样本,可测量的液体样本, 包含溶于溶剂内的所有材料,
如有机、无机、离子和复合物。 可做固体样本试验的则包括膜、粉末、纤维、玻璃片、塑料
类等。
3. 光谱
光谱可通过波长和吸收强度图表来显示。 从样本峰值的最大吸收波长中, 可预测样本的分子
结构信息, 通过峰值强度,可获悉样本的浓度。
UV/Vis Spectroscopy
大部分有机化合物和作用基,可使位于紫外线和可视线区域 190~180nm 之间的部分电磁光谱
区域通过。该区域的辐射线使电子能量的能级发生转移,可确认材料的结构信息和浓度,提
供紫外线、 核磁共振光谱下的具体信息时, 具体的结构信息即可有价值地应用于化合物的结
构推测中。
1. UV-VIS 的特点
1) 可使样本中的样本定量和定性分析变得更容易。 可根据吸收峰值, 推断浓度值,基于吸
光度和样本浓度之间的关系, 可在水质、食物、饮料、制药、化学、 生命科学领域, 适用定
性分析技术。
2)数据峰值位置可提供样本分析结构的相关信息。 例如, 羰基( carbonyl) ,烯属烃
( alkenes) ,卤基( halogen group) 化合物的吸收波长各不相同,因此可通过波长的位置来
预测作用基的信息。
3) 光谱显示样本的物理特点。吸光系数具有样本的固有值, 可获知随温度变化产生的
DNA/RNA 蛋白质的熔点( melting point) 。 另外,观察随时间推移产生的吸光变化, 可确定
材料的反应速度( kinetics) 。
4) 峰值的位置和轮廓( profile) 提供样本分子的周围环境信息。例如, 杂质和其他溶剂的存
在与否,会影响到峰值的位置和轮廓。 也就是说, 吸收波长会因峰值变缓或杂质,而发生移
动。
Alphalook Application Note - 何谓分光光度计…
??
5
2. UV-VIS 吸收原理
当波长为 190nm~ 1100nm 的连续电磁波通过材料时, 随材料电子移动产产生的能量状态会按
照波长的能量, 移动到接地状态(ground state)和激发状态(excited state)。并按照这两种状态的
能量差异,吸收和发射波长。
3. 透光度和吸光度
光通过样本或反射时被样本吸收的光量,可区分为入射光(Incident radiation, I0)和透射光
(Transmitted radiation, I)。吸收的光亮又可用透光度或吸光度来表示。
透光度: 是指入射光中的透射光比率, 可用下式表示:
T= I/I0 或 %T= (I / I0) X 100
透光度光谱
吸光度: 具有吸收样本的光强度, 透光度的负对数值。
A= -log(T)
吸光度光谱
4. Beer-Lambert 定律
既定波长下,吸收光的分子越多,光的吸光度就越大。 因此, 吸收强度与样本浓度成正比。
另外, 吸光度强度与比色皿长度成正比。
可通过下式简要说明:
A= ε·c·d
A: 吸光度
ε: 摩尔吸光系数
c: 样本浓度
d: 比色皿长度
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