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分光光度计在研究中起到什么样的作用?

时间:2017-01-09 点击数:1164

      【仪器交易网 编辑推荐】分光光度计已经成为现代分子生物实验室常规仪器。常用于核酸,蛋白。定量以及细菌生长浓度的定量。仪器主要由光源、单色器、样品室、检测器、信号处理器和显示与存储系统组成。


 
      分光光度计,又称光谱仪,是将成分复杂的光,分解为光谱线的科学仪器。测量范围一般包括波长范围为380~780 nm的可见光区和波长范围为200~380 nm的紫外光区。不同的光源都有其特有的发射光谱,因此可采用不同的发光体作为仪器的光源。钨灯的发射光谱:钨灯光源所发出的380~780nm波长的光谱光通过三棱镜折射后,可得到由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的连续色谱;该色谱可作为可见光分光光度计的光源。

      分光光度计原理:

      分光光度计采用一个可以产生多个波长的光源,通过系列分光装置,从而产生特定波长的光源,光线透过测试的样品后,部分光线被吸收,计算样品的吸光值,从而转化成样品的浓度。样品的吸光值与样品的浓度成正比。
 
      单色光辐射穿过被测物质溶液时,被该物质吸收的量与该物质的浓度和液层的厚度(光路长度)成正比,其关系如下式:
 
      A=-lg(I/I。)=-lgT=kLc
 
      式中 :A 为吸光度;
 
      I。为入射的单色光强度;
 
      I 为透射的单色光强度;
 
      T 为物质的透射率;
 
      k 为摩尔吸收系数;
 
      L 为被分析物质的光程,即比色皿的边长;
 
      c 为物质的浓度;
 
      物质对光的选择性吸收波长,以及相应的吸收系数是该物质的物理常数。当已知某纯物质在一定条件下的吸收系数后可用同样条件将该供试品配成溶液,测定其吸收度,即可由上式计算出供试品中该物质的含量。在可见光区,除某些物质对光有吸收外,很多物质本身并没有吸收但可在一定条件下加入显色试剂或经过处理使其显色后再测定,故又称比色分析。由于显色时影响呈色深浅的因素较多,且常使用单色光纯度较差的仪器,故测定时应用标准品或对照品同时操作。

      分光光度计作为一种精密仪器,在运行工作过程中由于工作环境,操作方法等种种原因,其技术状况必然会发生某些变化,可能影响设备的性能,甚至诱发设备故障及事故。因此,分析工作者必须了解分光光度计的基本原理和使用说明,并能及时发现和排除这些隐患,对已产生的故障及时维修才能保证仪器设备的正常运行。
 
      1)若大幅度改变测试波长,需稍等片刻,等灯热平衡后,重新校正“0”和“100%”点。然后再测量。
 
      2)指针式仪器在未接通电源时,电表的指针必须位于零刻度上。若不是这种情况,需进行机械调零。
 
      3)比色皿使用完毕后,请立即用蒸馏水冲洗干净,并用干净柔软的纱布将水迹擦去,以防止表面光洁度被破坏,影响比色皿的透光率。
 
      4)操作人员不应轻易动灯泡及反光镜灯,以免影响光效率。
 
      5)1900型等分光光度计,由于其光电接收装置为光电倍增管,它本身的特点是放大倍数大,因而可以用于检测微弱光电信号,而不能用来检测强光。否则容易产生信号漂移,灵敏度下降。针对其上述特点,在维修、使用此类仪器时应注意不让光电倍增管长时间暴露于光下,因此在预热时,应打开比色皿盖或使用挡光杆,避免长时间照射使其性能漂移而导致工作不稳。
 
      6)放大器灵敏度换挡后,必须重新调零。
 
      7)比色杯的配套性问题。比色杯必须配套使用,否则将使测试结果失去意义。在进行每次测试前均应进行比较。具体方法如下;分别向被测的两只杯子里注入同样的溶液,把仪器置于某一波长处,石英比色杯;220nm、700nm装蒸馏水,玻璃比色杯:700nm处装蒸馏水,将某一个池的透射比值调至100%,测量其他各池的透射比值,记录其示值之差及通光方向,如透射比之差在±0.5%的范围内则可以配套使用,若超出此范围应考虑其对测试结果的影响。
 
      分光光度计分操作中容易出现的几个典型故障及其排除方法:
 
      1)仪器不能调零。可能原因:
 
      a)光门不能完全关闭。解决方法:修复光门部件,使其完全关闭。
 
      b)透过率“100%”旋到底了。解决方法:重新调整“100%”旋钮。
 
      c)仪器严重受潮。解决方法:可打开光电管暗盒,用电吹风吹上一会儿使其干燥,并更换干燥剂。
 
      d)电路故障。解决方法:送修理部门,检修电路。
 
      2)仪器不能调“100%”。可能原因:
 
      a)光能量不够。解决方法:增加灵敏度倍率档位,或更换光源灯(尽管灯还亮)。
 
      b)比色皿架未落位。解决方法:调整比色皿架使其落位。
 
      c)光电转换部分老化。解决方法:更换部件。
 
      d)电路故障。解决方法:调修电路。
 
      3) 测量过程中,“100%”点经常变动。可能原因:
 
      a)比色皿在比色皿架中放置的位置不一致,或其表面有液滴。解决方法:用擦镜纸擦干净比色皿表面,然后将其安放在比色槽的左边,上面用定位夹定位。
 
      b)电路故障(电压、光电接收、放大电路)。解决方法:送修。
 
      4)数显不稳。可能原因:
 
      a)预热时间不够。解决方法:延长预热时间至30分钟左右(部分仪器由于老化等原因,长时间处于工作状态时,也会工作不稳)。
 
      b)光电管内的干燥剂失效,使微电流放大器受潮。解决方法:烘烤电路,并更换或烘烤干燥剂。
 
      c)环境振动过大、光源附近空气流速大、外界强光照射等。解决方法:改善工作环境。
 
      d)光电管、电路等其它原因。解决方法:送修。
 
      五、提高分光光度计透射比检定及使用精度的方法
 
      在分光光度计的使用或检定中,透射比(吸光度)的准确度是衡量仪器工作性能的一项重要指标,它的准确程度直接关系到所测数据的可信性及科学性。所以提高此项指标的使用及检定准确度显得尤为重要。

      分光光度计分为类:原子吸收分光光度计、荧光分光光度计、可见分光光度计、红外分光光度计、紫外可见分光光度计。
   
原子吸收分光光度计


 
      原子吸收光谱仪又称原子吸收分光光度计,根据物质基态原子蒸汽对特征辐射吸收的作用来进行金属元素分析。它能够灵敏可靠地测定微量或痕量元素。

荧光分光光度计


      荧光分光光度计是用于扫描液相荧光标记物所发出的荧光光谱的一种仪器。其能提供包括激发光谱、发射光谱以及荧光强度、量子产率、荧光寿命、荧光偏振等许多物理参数,从各个角度反映了分子的成键和结构情况。通过对这些参数的测定, 不但可以做一般的定量分析, 而且还可以推断分子在各种环境下的构象变化, 从而阐明分子结构与功能之间的关系。荧光分光光度计的激发波长扫描范围一般是190~650nm,发射波长扫描范围是200~800nm。可用于液体、固体样品(如凝胶条)的光谱扫描。
 
可见分光光度计


 
      可见分光光度计(又名可见光度计、分光光度计)是可见光分光光度法是上海美析仪器采用最新的单片机技术,开发出能够进行定量测量(标准曲线测量,可对物质进行浓度直读);OD值直接测量(吸光度、透过率和能量等直读);动力学测试(测出物质浓度随时间变化OD值的变化);光谱扫描(可以对某一种物质进行全波段扫描,分析物质的特征波长,判断实验过程的误差);多波长测试(可以对物质同时进行多个波长的测试,分析物质的相关特性);还有可以进行DNA/蛋白质测试、总磷总氮测试、重金属测试、农药残留测试、食品安全检测、热力发电金属离子测试等等,广泛应用于食品、药品、电力、生物研究、教学科研、化学化工、质量监督、水质环保和商检等各大领域。V-1500PC型可见分光光度计,波长范围:320nm-1100nm,能满足不同物质的测试。

红外分光光度计


      红外分光光度计:由光源发出的光,被分为能量均等对称的两束,一束为样品光通过样品,另一束为参考光作为基准。这两束光通过样品室进入光度计后,被扇形镜以一定的频率所调制,形成交变信号。
 
紫外可见分光光度计


      紫外-可见分光光度计引用新型技术,其功能强大,采用单色器技术,波长范围190-1100nm,是各种涉及水和废水分析领域的通用仪器,应用范围包括市政和工业废水,饮用水,加工过程用水,地表水,冷却水和锅炉补给水等。
 
 
      不同的分类有不同的应用领域: 

      原子吸收分光光度计为冶金、地质环保、食品、医疗、化工、农林等行业的材料分析及质量控制部门进行常量、微量金属(半金属)元素分析的有力工具,是生产、教育、科研单位分析实验室的比备常规仪器之一。 
 
      荧光分光光度计是用于扫描液相荧光标记物所发出的荧光光谱的一种仪器。应用于科研、化工、医药、生化、环保以及临床检验、食品检验、教学实验等领域。 
 
      可见分光光度计具有透射比,吸光度,浓度直接测定,有自动调0%τ,100%τ功能.能选配5cm光径比色架及2.3.5cm矩形比色皿扩大测定范围.可选配PC软件包,经RS232C联结PC机,打印机实施功能扩大.广泛应用于治金、治药、食品工业、医药,卫生,化工,学校,生物化学,石油化工, ,质量控制,,环境保护及科研实验室等化学分析等
 
      红外分光光度计. 一般的红外光谱是指2.5-50微米(对应波数4000--200厘米-1)之间的中红外光谱,这是研究研究有机化合物最常用的光谱区域。红外光谱法的特点是:快速、样品量少(几微克-几毫克),特征性强(各种物质有其特定的红外光谱图)、能分析各种状态(气、液、固)的试样以及不破坏样品。红外光谱仪是化学、物理、地质、生物、医学、纺织、环保及材料科学等的重要研究工具和测试手段,而远红光谱更是研究金属配位化合物的重要手段。   紫外可见分光光度计该仪器操作简单、功能完善、可靠性高,在国内居领先水平。该仪器操作简单、功能完善、可靠性高,可广泛用于药品检验、药物分析、环境检测、卫生防疫食品、化工、科研等领域对物质进行定性、定量分析。

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