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技术文章

1 分光光度计

1.1 仪器简介

任何类型的分光光度计都配备下列组成部分：光源、单色器、吸收池、检测器和显示仪表等。

国内比较常用的紫外－可见分光光度计有单光束和双光束两种类型。这些仪器的装置原理如图2-4和图2-5所示。

空白或样品吸收池

检测器

单色仪

光源

单光束装置

图2-4 单光束分光光度计

空白

样品

检测器

单色仪

光源

双光束装置

切光器

图2-5 双光束分光光度计

试验室常用的721型分光光度计就是单光束的分光光度计，岛津的UV－2100型分光光度计是双光束的分光光度计。

此外，双波长分光光度计在分析二组分混合物的同时测定、混浊体系中微量吸收物质的测定以及测量两种吸收物质浓度比值的变化来进行动力学研究等工作中得到广泛应用，图2-6是双波长分光光度计原理示意图。

单色器

光源

单色器切光器吸收池检测器

图2-6 双波长分光光度计原理示意图

在含有多种吸光物质的溶液中，由于各吸光物质对某一波长的单色光均有吸收作用，如果各吸收物质的吸光质点之间相互不发生化学反应，当某一波长的单色光通过这样一种含有多种吸光物质的溶液时，溶液的总吸光度应等于各吸光物质的吸光度之和。即

A_总=A₁+A₂+A₃+……+A_n

据此，可以进行多组分的分析测定。但对于多组分混合物的分别测定则须解联立方程，这不仅繁杂，测定误差也较大。当各组分吸收曲线若大部分重叠或全部重叠，或遇到背景吸收大，特别是浑浊的试液时，一般的分光光度法则无能为力。

图2-6，从光源发射出来的光线分成两束，分别经过两个单色器，得到两束波长不同的单色光。借助切光器，使这两道光束以一定的频率交替照到装有试液的吸收池，*后由检测器显示出试液对波长为λ₁和λ₂的光的吸光度差值ΔA。

设波长为λ₁和λ₂的两束单色光的强度相等，均为I₀，则分别得到下列关系式：

-lg = A_λ1 =ε_λ1bc （2-13）

-lg = A_λ2=ε_λ2bc （2-14）

通过测定两光束经过吸收池后的光强度I₁及I₂，即可得到溶液对两波长的光的吸光度差ΔA：

-lg = A_λ2 - A_λ1 = ΔA=（ε_λ2-ε_λ1）bc （2-15）

可见ΔA与吸光物质浓度成正比。这是用双波长分光光度法进行定量分析的理论根据。

如果测定的是浑浊溶液，在一般光度法中就必须用已知浊度的标准物质作参比，而实际上往往找不到合适的参比溶液。在双波长法中，两束单色光受到同一试液悬浮粒子的散射，所以对于浑浊试液实际测定的吸光度λ₁和λ₂应分别加上因散射而产生的吸光度D_λ1和D_λ2，即

A_λ1=ε_λ1bc+D_λ1 = +D_λ1 （2-16）

A_λ2=ε_λ2bc+D_λ2 = +D_λ2 （2-17）

可认为，测得的吸光度差ΔA就是待测组分的吸光度差，它与浑浊背景无关。应当注意：浑浊背景的吸光度差D_λ2-D_λ1的大小与波长和λ₂、λ₁的差值大小有关。

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