分光光度計是一種廣泛應用于化學、生物、醫學、環境科學等領域的分析儀器,主要用于測量物質在紫外、可見和近紅外光譜區域的吸收特性。
一、基本工作原理
該定律描述了物質對光的吸收與溶液濃度、光程長度之間的關系。具體來說,當一束單色光通過含有吸收物質的溶液時,溶液對光的吸收程度與溶液的濃度和光程長度成正比。
分光光度計主要由光源、單色器、樣品池和檢測器四個部分組成:
1、光源:提供連續光譜的光源。
2、單色器:將光源發出的復合光分解成單色光,并可以選擇特定波長的光通過樣品池。單色器通常由光柵或棱鏡組成。
3、樣品池:放置待測樣品的容器,通常由石英或玻璃制成,以允許紫外光通過。樣品池的光程長度可以根據需要進行調整。
4、檢測器:測量通過樣品池后的光強度,并將其轉換為電信號。常見的檢測器包括光電倍增管和光電二極管陣列。
當光源發出的光通過單色器后,特定波長的光會照射到樣品池中的樣品上。樣品吸收部分光能后,剩余的光通過檢測器進行測量。檢測器將光信號轉換為電信號,并通過數據處理系統顯示吸光度或透光率。
二、分光光度計的應用
1、化學分析:廣泛應用于化學分析中,如測定溶液中各種離子、有機化合物的濃度。可以利用紫外-可見光譜法測定溶液中某些金屬離子的濃度。
2、生物化學:在生物化學領域,用于測定蛋白質、核酸、酶等生物大分子的濃度和活性。通過測定酶促反應前后吸光度的變化,可以計算酶的活性。
3、醫學診斷:在醫學診斷中也有重要應用,如測定血液中的葡萄糖、尿素氮等生化指標。此外,還可以用于藥物濃度的監測和藥物代謝產物的分析。
4、環境監測:用于環境監測中,如測定水體中的重金屬離子、有機污染物等。通過測定這些污染物的濃度,可以評估環境的污染程度和治理效果。