581-G型光電比色計(jì)和72型分光光度計(jì),工作波段都在400~800nm范圍內(nèi),只能測(cè)定物質(zhì)在可見(jiàn)光區(qū)的吸收光譜,而國(guó)產(chǎn)75-1型分光光度計(jì),工作波段在200~1000nm范圍內(nèi),可測(cè)定物質(zhì)在紫外區(qū),可見(jiàn)光區(qū)及近紅外區(qū)的吸收光譜,因而它的應(yīng)用范圍更為廣泛。
下面介紹一下紫外吸收光譜在分析工作中的應(yīng)用:
根據(jù)物理知識(shí),光波的波長(zhǎng)愈短,能量愈大。紫外光的波長(zhǎng)范圍為200~400nm,而可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍為400~800nm。所以紫外光的能量比可見(jiàn)光的能量大,可見(jiàn)光只能激發(fā)物質(zhì)分子中處于不穩(wěn)定能級(jí)的價(jià)電子,而紫外光可激發(fā)比較穩(wěn)定的不飽和鍵的π電子,尤其是共軛體系中π電子。因而共軛的不飽和碳?xì)浠衔锖途哂泄聦?duì)電子的化合物(包括無(wú)機(jī)化合物)在紫外區(qū)都有吸收光譜。反之,飽和的碳?xì)浠衔镌谧贤鈪^(qū)不產(chǎn)生吸收峰,因此,常以飽和的碳?xì)浠衔镒鳛樽贤馕展庾V分析的溶劑(例如己烷、庚烷、環(huán)己烷等)。
紫外吸收光譜大多應(yīng)用于鑒定含有雙鍵、尤其是共軛體系的化合物,如含羰基、醛基、羧基、硝基等的脂肪族化合物,以及含苯環(huán)的芳香族化合物。
75-1型分光光度計(jì)(圖13-15)采用自準(zhǔn)式光路,單光束非記錄型,其波長(zhǎng)范圍為200~1000nm。在波長(zhǎng)320~1000nm范圍內(nèi),用鎢絲白熾燈泡作光源,在波長(zhǎng)200~320nm范圍內(nèi),用氫弧燈作光源。
由光源(3或1)發(fā)出的連續(xù)輻射光線,射到聚光凹面鏡2上,被反射到平面鏡4,然后又反射至入射狹縫S1上,由此入射到單色器內(nèi)。而狹縫S1正好位于球面準(zhǔn)直物鏡7的焦面上,因此入射光線到達(dá)物鏡7上反射后,就以一束平行光射向棱鏡8(該棱鐿背面是鍍鋁的),入射角在最小偏向角,入射光穿過(guò)石英棱鏡,為棱鏡底面所反射,重又穿過(guò)棱鏡。經(jīng)過(guò)棱鏡的色散作用,分開(kāi)為光譜帶。這樣從棱鏡色散出來(lái)的光線經(jīng)準(zhǔn)直物鏡7反射后,就會(huì)聚在出射狹縫S2上。為了消除雜散光對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,在出射狹縫S2后裝有濾光片10。光線經(jīng)過(guò)濾光片后進(jìn)入試樣室,室中裝著被測(cè)溶液的比色槽,光線通過(guò)被測(cè)溶液比色槽后照射到光電管的陰極面上,產(chǎn)生光電流。光電流在一個(gè)高電阻上產(chǎn)生電壓降,此電壓降由直流放大器放大后用精密電位計(jì)測(cè)量,即可得到溶液的透射百分率或光密度。
儀器按說(shuō)明書(shū)安裝,調(diào)校正常后,使用時(shí)操作步驟如下。
(1)開(kāi)穩(wěn)壓電源,開(kāi)所需光源(鎢燈6V,適用波長(zhǎng)320~1000nm;氫弧燈調(diào)節(jié)至300毫安,適用波長(zhǎng)200~320nm),并將燈罩上反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)手柄扳在“鎢燈”或“氫弧燈”位置。
(2)將暗電流閘門(mén)處在“關(guān)”的位置。
(3)將選擇開(kāi)關(guān)扳在“校正”上。
(4)調(diào)節(jié)暗電流鈕使電表指零。
(5)靈敏度調(diào)節(jié)位置是從左面停止位置順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)五圈左右。
(6)將波長(zhǎng)刻度旋在所需波長(zhǎng)上。
(7)選定適應(yīng)波長(zhǎng)的光電管,手柄推入為紫敏光電管(200~625nm),手柄拉出為紅敏光電管(625~1000nm)(根據(jù)需要可以用相應(yīng)的濾光片推入光路,以減少雜散光,通常情況下可以不用)。
(8)根據(jù)波長(zhǎng)選用比色槽。對(duì)于350nm以上的波長(zhǎng),可用玻璃比色槽。對(duì)于350nm以下,一定要用石英比色槽。將比色槽放入托架內(nèi)(其中一個(gè)槽內(nèi)裝空白溶液,另外三個(gè)裝被測(cè)溶液),將空白溶液置于光路中,然后把蓋板蓋好。
(9)把讀數(shù)電位器放在透光率100%上。
(10)把選擇開(kāi)關(guān)扳到“×1”上。
(11)拉拉桿13,拉開(kāi)暗電流閘門(mén),使單色光進(jìn)入光電管。
(12)調(diào)節(jié)狹縫大致使電表指針指零,而后再用靈敏度旋鈕細(xì)調(diào),使電表指針準(zhǔn)確指在零上。
(13)將試樣溶液置于光路中(同時(shí)注意滑板是否處在定位槽中),這時(shí)電表指針偏離“零”位。
(14)旋轉(zhuǎn)讀數(shù)電位器刻度盤(pán)重新使電表指針指零。
(15)在平衡之后,將暗電流閘門(mén)重新關(guān)上,以便保護(hù)光電管,勿使其因受光時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而疲勞。
(16)讀取透過(guò)率或相應(yīng)的消光值:當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)放在“×1”上,透光率范圍是0~100%,相應(yīng)的消光值范圍是∞~0。當(dāng)透光率小于10%時(shí),則可將選擇開(kāi)關(guān)放在“×0.1”的位置上,得到較精確的讀數(shù),此時(shí)所讀出的透光率數(shù)值,應(yīng)以10除之,或相應(yīng)地對(duì)于所讀出的消光值應(yīng)加1.0。
(17)測(cè)定完畢,應(yīng)切斷電源,將選擇開(kāi)關(guān)放在“關(guān)”,取出比色槽,用罩罩好整個(gè)儀器。