分光光度计技术百科

半导体

技术百科——分光光度计
分光光度计是一种能够测量光源波长与强度之间关系的光度计。分光光度计通常用于测量溶液、透明或不透明固体或者气体的透射率或反射率。分光光度计的使用范围横跨各种科研领域，如物理、材料科学、化学、生物化学和分子生物学。它们广泛应用于很多工业领域，包括半导体、激光和光学制造、印刷和法医检查，以及研究化学物质的实验室。

分光光度计常用的波长范围为：
(1)200～400nm的紫外光区,
(2)400～760nm的可见光区,
(3)2.5～25μm（按波数计为4000cm<-1>～400cm<-1>）的红外光区。

所用仪器为紫外分光光度计、可见光分光光度计（或比色计）、红外分光光度计或原子吸收分光光度计。为保证测量的精密度和准确度，所有仪器应按照国家计量检定规程或本附录规定，定期进行校正检定。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=-log(I/I。)=-lgT=kLc

式中 :
A 为吸收度；
I为入射的单色光强度；
I 为透射的单色光强度；
T 为物质的透射比；
k 为吸收系数；
L 为被分析物质的光程
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。

段朝思 · 2018-12-5 09:08:11

ADI双光束分光光度计解决方案
分光光度计最重要的产品特性就是稳定性，包括三个方面的稳定性要求：随时间和温度的漂移是非常重要的考虑因素；需要低漂移的精确信号链；双光束架构也是重要因素。
ADI提供了完整的双光束分光光度计解决方案，详细资料可以下载附件PDF文档。

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段朝思 · 2018-12-5 09:19:11

chunchristy 发表于 1970-1-1 08:00

紫外-可见分光光度计

紫外-可见分光光度计的原理：采用的波长范围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。
分子的紫外可见吸收光谱是由于分子中的某些基团吸收了紫外可见辐射光后，发生了电子能级跃迁而产生的吸收光谱。由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构，其吸收光能量的情况也就不会相同，因此，每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线，可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量，这就是分光光度定性和定量分析的基础。
分光光度分析就是根据物质的吸收光谱研究物质的成分、结构和物质间相互作用的有效手段。它是带状光谱，反映了分子中某些基团的信息。可以用标准光图谱再结合其它手段进行定性分析。
根据Lambert-Beer定律说明光的吸收与吸收层厚度成正比，比耳定律说明光的吸收与溶液浓度成正比；如果同时考虑吸收层厚度和溶液浓度对光吸收率的影响，即得朗伯-比耳定律。即A=εbc，(A为吸光度，ε为摩尔吸光系数，b为液池厚度，c为溶液浓度)就可以对溶液进行定量分析。
将分析样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中，在同一条件下分别测定紫外可见吸收光谱。若两者是同一物质，则两者的光谱图应完全一致。如果没有标样，也可以和现成的标准谱图对照进行比较。这种方法要求仪器准确，精密度高，且测定条件要相同。
实验证明，不同的极性溶剂产生氢键的强度也不同，这可以利用紫外光谱来判断化合物在不同溶剂中氢键强度，以确定选择哪一种溶剂。

主要应用：
在水和废水监测中的应用，对于一个水系的监测分析和综合评价，一般包括水相（溶液本身）、固相（悬浮物、底质）、生物相（水生生物）。在水质的常规监测中，紫外可见分光光度法占有较大的比重。由于水和废水的成分复杂多变，待测物的浓度和干扰物的浓度差别很大，在具体分析时必须选择好分析方法。
在农产品和食品分析中可用于检测的组分或成分有蛋白质、赖氨酸、葡萄糖、维生素C、硝酸盐、亚硝酸盐、砷、汞等；在植物生化分析中可用于检测叶绿素、全氮和酶的活力等；在饲料分析中可用于检测烟酸、棉酚、磷化氢和甲酯等。

尚文清 · 2018-12-5 09:26:57

脑洞大赛7 发表于 2018-12-5 19:26
ADI双光束分光光度计解决方案
分光光度计最重要的产品特性就是稳定性，包括三个方面的稳定性要求：随时间和温度的漂移是非常重要的考虑因素；需要低漂移的精确信号链；双光束架构也是重要因素。
ADI提供了完整的双光束分光光度计解决方案，详细资料可以下载附件PDF文档。

资料不错谢谢分享

段朝思 · 2018-12-5 09:44:53

红外分光光度计

红外分光光度计工作原理：

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。

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，然后两束光和为一束，并交替通过入射狭缝进入单色器中，经离轴抛物镜将光束平行地投射在光栅上，色散并通过出射狭缝之后，被滤光片滤除高级次光谱，再经椭球镜聚焦在探测器的接收面上。探测器将上述交变的信号转换为相应的电信号，经放大器进行电压放大后，转入A/D转换单位，计算机处理后得到从高波数到低波数的红外吸收光谱图。

主要应用（有机分析方面的应用）：
1、化合物中各原子团组合排列情况，是同红外光谱中出现的特征官能团来确定的。
(1) 溴化四氯化对位甲酚的结构，过去实验认为它有三种可能的结构，但未能鉴别确定，现经过红外光谱证实只有一种结构。
(2) 二分子醛缩合醇酮，应为（I)式。若（I)式R换成吡啶基，则化学性质和（I)却不相同了，它具有烯二醇式的反应如（II)式。可是在极烯的溶液中，也看不到自由羟基的3700cm(-1)-谱带，却在2750cm(-1)有缔全氢键出现。可知它已形成了分子内氢键。（I)羟酮式　（II)烯二醇式
2、异构体的测定——可鉴定立体异构体和同分异构体
(1) 顺反异体的测定——顺反异构体原子团排列顺序因无对称中心，故C=C双键在1630cm(-1)，724cm(-1)，而反式的C=C在较高频率。
(2) 同分异构体的鉴定——红外光谱900～660cm(-1)区内可看到苯环取代位置不同的同分体。
如二甲苯三个异构体的吸收谱带很不相同。邻位在742cm(-1)，间位在770cm(-1),对位在800cm(-1),且因对二甲苯对称性强，它的C=C双键（苯骨架）在1500cm(-1)变小，并且600cm(-1)谱带消失。
又如正丙基、异丙基、叔丁基由红外光谱中的甲基弯曲振动可以看出。在1375cm(-1)只出现一个吸收带，则表示为正丙基；若在1375cm(-1)出现相等强度的双峰，则为异丙基；若在`1390cm(-1)及1365cm(-1)出现一强一弱谱带，则为叔丁基。
乙醇和甲醚的分子式完全相同C2H6O,乙醇有羟基吸收带在3500cm(-1),C-0伸缩振动在1050～1250cm(-1),羟基弯曲振动在950cm(-1)。甲醚在3500cm(-1)无羟基吸收。它的第一强1150～1250cm(-1),这两个同分异构体很容易区别。
3、化学反应的检查——一个化学反应是否已进行完全，可用红外光谱检查，这是因原料和预期的产品都有其特征吸收带。　例如氧化仲醇为酮时，原料仲醇的羟基吸收应消失，酮的羰基171cm(-1)应在产物中出现才反应进行完全。
4、未知物剖析——可先将未知物分离提纯，作元素分析，写出分子式，计算不饱和度。从红外光谱可得到此未知物主要官能团的信息，确定它是属于哪种化合物。结合紫外、核磁等可鉴定此化合物的结构。

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