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实验仪器使用说明之721型分光光度计

发布时间:2017-12-05浏览次数:223返回列表

分光光度计用于有色溶液的定量比色分析。 

    溶液中的有色物质对光的吸收具有选择性【注1。如图0-29所示,当某单色光通过溶液时,其能量就会因被吸收而减弱,光能量减弱的程度与物质的浓度有一定的比例关系,服从郎伯-比尔(Lambert-Beer)定律: 

                A = kcl 

   式中A为吸光度,它是入射光强度I0与透射光强度It比值的对数,即 

A=lgI0/It),c为有色溶液的浓度,l为液层的厚度,k为吸光系数,它与入射光的波长以及溶液的性质、温度有关。 

分光光度计是按上述物理光学的基本原理设计的。现以721型分光光度计为例,简单说明之。 

 

 

 

 

 

I-入射光强度  It -投射光强度 

          -溶液浓度     -液层厚度 

 

        0-29 光的吸收示意图 

 

仪器由电源稳定器、单色光器和微安计等三部分组成【注2 

 电源稳定器的作用是对光源提供稳定的电压(即电流),以确保在测量过程中入射光强度的恒定。单色光器的作用是利用棱镜对各种波长的光有不同的折射率,使白光分散成各种单色光,使其透过溶液,最后经光电管转换为电信号,并在微安计上以吸光度A或透光率TT=I0/It×100%)的形式读出。 

仪器的光学系统如图0-30所示。 

 

 

1.光源;2.聚光透镜;3.反射镜;4.狭缝;5.棱镜;6.准直镜; 

7.聚光透镜;8.比色皿;9.光门;10.光电管;11.微安计 

 

0-30 721型分光光度计光学系统示意图 

由光源1发出的白光经聚光透镜2、反射镜3反射至狭缝4,并经准直镜6入射到棱镜5上,镀铝的棱镜5把色散后的单色光反射,并按原来路线返回,重新通过狭缝4以及聚光透镜7,进入比色皿8,被有色溶剂吸收后的透射光射入光电管10(测量时光门9被打开),光电管10所接受的光信号在这里转换为电信号,经电子系统放大,在微安计11上读出溶液的吸光度或透射率。 

 

二、 操作步骤 

1.仪器未接通电源前,先检查微安计1(参见图0-31)上指针是否指在零处(即透光率T=0或吸光度A=∞),若指针不指在零处,则需籍微安计1上的螺丝调节之。 

2.使仪器接上电源,开通电源开关8(指示灯9亮),将仪器预热15分钟。 

3.用波长调节器3选择所需波长,用灵敏度调节器7所选择适当的灵敏度。仪器的灵敏度共分5档,即1-5档,灵敏度依次升高。选择灵敏度的原则是保证在空白溶液位置时,能使指针指在啊100的前提下,尽可能采用灵敏度较低档,这样可使仪器有更高的稳定性。 

 

 

      1.微安计;2.波长刻度盘;3.波长调节器;4.零点调节器;5.100%调节器;6.比色皿 

定位拉杆;7.灵敏度调节器;8.电源开关;9.指示灯;10.光门拉杆;11.比色皿暗箱 

                  0-31 721型分光光度计示意图 

 

 4.打开比色皿暗箱11箱盖(此时光门杠杆10弹出,图中光门9挡住了透过待测比色溶液的光线),用零点调节器4调节使微安计1指针指在零处。 

 5.将盛有空白溶液【注3和待测溶液【注4的比色皿,依次垂直地放入比色皿框【注5内,然后将比色皿框定位在比色皿暗箱11中,轻轻放下暗箱(此时光门杆10自动被压下,图中光门9被打开),并使比色皿框处于空白溶液位置,调节100%调节器5,使微安计1指针在100(即吸光度A=0,透射率T=100%)处。 

 6.重复操作34,连续几次调整0100,以期即可进行测定工作。 

 7.在放下比色皿暗箱11箱盖的情况下,将比色皿定位拉杆6拉出一格(每拉出一格或推入一格时,定位装置都会发出喀嚓声,才表明比色皿处于单色光的照射中),依次测量待测溶液的吸光度。将空白溶液再次推入光格,核对微安计1指针是否仍在100处。 

 

 三、注意事项 

 1.在使用分光光度计进行测量过程中,为避免光电管因受光连续照射而疲劳,只有在测量时才将比色皿暗箱的箱盖放下。 

 2.取用比色皿时,应捏持比色皿的两侧磨砂玻璃面,手不得触及其透光面,以免沾上油污或磨损,影响其吸光度的测定。在用去离子水洗净比色皿后,还需用待测溶液淋洗数次,再注入待测溶液(为什么?)。随后用滤纸(或吸水纸)将沾附于比色皿外壁和底部的溶液吸干,不能留有水迹。应将比色皿垂直地放入比色皿框中(位置要妥帖),否则会由于光透过液层厚度的不同而导致测量误差。 

 

 [1]用分光光度计进行的比色测定,不同于目测比色,可以选择各种波长的单色光作为入射光。通常根据溶液的颜色,选择能被它最大吸收的波长的光进行比色,这样就可以获得最高的灵敏度,溶液的颜色与需选择的光的波长成互补关系,如表0-4所示: 

 

0-4 溶液颜色与互补色及选择的波长 

 

[2]721型分光光度计的这三部分是装配成整套仪器的。721型分光光度计的这三部分是分离的,它们都有各自的电源开关。并籍导线将它们连接起来,即电源稳定器的输出端与单色光器连接,单色光器的输出端与微安计(即检流计)连接。使用72型仪器的操作步骤与721型的基本相同,仅有三处差别:一是721中的100%调节器在72型中为光量调节器,;是721型的光门杠杆在72型中是手动的光路闸门;三是721型微安计用指针指示读数,在72型中是籍检流计镜片反射的一带标线的光点显示读数。 

[3]在测定有色溶液的吸光度时,不论是已知浓度的标准溶液,还是未知浓度的待测溶液,都需要用空白溶液作对比,其目的在于消除待测物质以外其它成分对光的吸收、散射等的影响。通常采用不含待测物质,但组成与待测溶液的组成尽可能相似的溶液作为空白溶液;要求不高时,也可采用去离子水代替之。 

[4]一般仪器附有多种规格的比色皿,如1/2cm1cm2cm3cm等,通常可根据待测溶液的不同而进行选择。对浓度较低的溶液,一般选用厚度较大的比色皿。但同一次实验必须选用同一规格的比色皿。 

[5]一般比色皿框中可安放4只比色皿,空白溶液防在第一格内,其余3只可按待测溶液的编号,依次放置。