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紫外可見分光光度法(ultraviolet-visible spectrophotometry)通常是指利用物質對200~800nm光譜區域內的光具有選擇性吸收的現象,對物質進行定性和定量分析的方法。按測量光的單色程度(即含波長范圍的寬窄程度)分為分光光度法(spectrophotometry(colorimetry)、利用比較溶液顏色深淺的方法來確定溶液中有色物質的含量方法稱比色法。應用分光光度計,根據物質對不同波長的單色光的吸收程度不同而對物質進行定性分析和定量分析的方法稱分光光度法(又稱吸光光度法)。分光光度法中,按所用光的波譜區域不同,又可分為紫外分光光度法和可見分光光度法,合稱為紫外可見分光光度法。在紫外及可見光區用于測定溶題液吸光度的分析儀器稱為紫外可見分光光度計(簡稱分光光度計)。
用于測量和記錄待測物質分子對紫外光、可見光的吸光度及紫外-可見吸收光譜,并進行定性定量以及結構分析的儀器,稱為紫外可見吸收光譜儀(ultraviolet-visible absorption spectrometer或紫外可見分光光度計(ultraviolet-visible spectrophotometer)
紫外-可見分光光度計雖然是一類有著較長歷史的分析儀器,但隨著科學技術的發展,分光光度計也在不斷吸收新的技術成果,煥發出其新的活力。掃描光柵型分光光度計結合計算機控制等新的技術成果,使得它成為企業分析檢驗工作中常用的測量分析設備陣列式探測器的產生直接促成了固定光柵型分光光度計[又稱為CCD(PDA)光譜儀或多通道光度計]的設計,使得此類儀器穩定性、適應性更強,測量速度更快。光纖技術使得紫外可見分光光度計的使用變得更方便,同時也使分光光度計的配置變得更靈活,光纖技術同時也是實現在線測量的重要手段。目前,儀器正朝著小型化、在線化,測量的現場化、實時化方向發展。隨著集成電路技術和光纖技術的發展,聯合采用小型凹面全息光柵和陣列探測器以及USB接口等新技術,已經出現了一些攜帶方便、用途廣泛的小型化甚至是掌上型的紫外-可見分光光度計。在儀器控制方面,儀器配套軟件的開發,提高了儀器自動化和智能化,提升了儀器的使用性能和價值。除了儀器控制軟件和通用數據分析處理軟件外,很多儀器生產企業針對不同行業應用,開發了專用分析軟件,給儀器使用者帶來了極大的便利。
儀器工作原理
物質的紫外-可見光譜直接地反映了物質分子的電子躍遷,與物質的結構直接相關,不同的物質其紫外-可見吸收光譜不同,而吸收強弱又與吸光物質的量有關。因此,可以由物質光譜的特異性對物質進行定性分析,并根據吸收強度對物質作定量測試。
在一定的條件下,吸光物質對單色光的吸收符合朗伯比爾定律,即
A=εbc
式中 A—吸光度;
b—s光程長度(即吸收池厚度),cm;
c—吸光物質的物質的量濃度,mol/L;
ε—摩爾吸光系數,L/(mol·cm)
由上式可知,當b、ε一定時,吸光物質的吸光度為其濃度c的單值(線性)函數。因此對吸光物質的濃度的測試可直接歸結為對吸光度A的測試。