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分光光度计的原理与应⽤解析

紫外可见分光光度计的原理与应⽤

分光光度计就是利⽤分光光度法对物质进⾏定量定性分析的仪器。它是现代实验室检测⽤的常规仪器。常⽤于核酸、蛋⽩定量

以及细菌⽣长浓度的定量。在印染⽅⾯，我们可以⽤分光光度计测量染⾊时染料的上染百分率，以及整理在织物上助剂的浓

度，还可以⽤于颜⾊的测量。同时它还⼴泛地应⽤于⾷品检测、农药的检测及⼯业上⽯油的检测等。紫外可见分光光度计在实

验中的应⽤⾮常⼴泛，故我们要熟悉并掌握它的原理及应⽤。

⼀、分光光度计的组成

各种型号的可见分光光度计，就其基本结构来说，都是由五个基本部分组成，即光源、单⾊器、吸收池、检测器及信号指⽰系

统。

1.光源

在紫外可见分光光度计中，常⽤的光源有两类：热辐射光源和⽓体放电光源。热辐射光源⽤于可见光区，如钨灯和卤钨灯；⽓

体放电光源⽤于紫外光区，如氢灯和氘灯。

2．单⾊器

单⾊器的主要组成：⼊射狭缝、出射狭缝、⾊散元件和准直镜等部分。单⾊器质量的优劣，主要决定于⾊散元件的质量。⾊散

元件常⽤棱镜和光栅。

3.吸收池

吸收池⼜称⽐⾊⽫或⽐⾊杯，按材料可分为玻璃吸收池和⽯英吸收池，前者不能⽤于紫外区。吸收池的种类很多，其光径可在

0.1～10cm之间，其中以1cm光径吸收池最为常⽤。

4、检测器

检测器的作⽤是检测光信号，并将光信号转变为电信号。现今使⽤的分光光度计⼤多采⽤光电管或光电倍增管作为检测器。

5、信号显⽰系统

常⽤的信号显⽰装置有直读检流计，电位调节指零装置，以及⾃动记录和数字显⽰装置等。

⼆、分光计的分类

国际上⼀般按紫外可见分光光度计的仪器结构将其分为单光束、准双光束、双光束和双波长四类。

单光束可见分光光度计光度准确度差。常见的721、751、753、754等可见分光光度计都是单光束仪器，因为他们的分析误差

较⼤，所以,它们在使⽤上受到限制。⼀般来讲,对要求较⾼的制药⾏业、质量检验⾏业、科研等⾏业不适宜使⽤单光束紫外可

见分光光度计。

准双光束紫外可见分光光度计有两种类型:⼀种是两束单⾊光,⼀只⽐⾊⽫,两只光电转换器;另⼀种是⼀束单⾊光,⼀束复合光,

⼀只⽐⾊⽫,两只光电转换器。常见类型有TU-1800、TU-1800S、TU-1800PC、TU-1800SPC、UV-762、UV-1600等。

双光束紫外可见分光光度计就是有两束单⾊光的紫外可见分光光度计。它有两种类型:⼀种是两束单⾊光,两只⽐⾊⽫,两只光

电转换器;另⼀种是两束单⾊光,两只⽐⾊⽫,⼀只光电转换器。⽬前,国内外的双光束紫外可见分光光度计中,两只光电转换器

的双光束紫外可见分光光度计仪器已很少见。

双波长紫外可见分光光度计都采⽤两个单⾊器。光源发出的光被两个单⾊器分别分离出波长为λ1和λ2,通过斩波器将两束单⾊

光λ1和λ2交替⼊射到同⼀试样中,光电倍增管交替地接收到经过试样吸收后的这两束单⾊光,并把它们变成电信号。常见的类

型有WFZ800-5，UV-265。

三、原理及测试⽅法

原理：朗伯-⽐尔定律：当⼀束平⾏单⾊光通过含有吸光物质的稀溶液时，溶液的吸光度与吸光物质浓度、液层厚度乘积成正

⽐，即

A=εLc

式中⽐例常数ε与吸光物质的本性，⼊射光波长及温度等因素有关。c为吸光物质浓度，L为透光液层厚度。

测试⽅法：

（1）最⼤吸收波长λmax的测定：配置任意浓度的染液，⽤1㎝厚的⽐⾊⽫在分光光度计上测定不同波长时的吸光度值，要求

读数范围在0.2～0.8。然后以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，作出吸收光谱曲线图，从⽽得出该浓度下染料的最⼤吸收波长

λmax。

吸收光谱曲线图

（2）标准⼯作曲线的测定：分别测定不同浓度染液在最⼤吸收波长λmax时的吸光度值，然后以染液浓度为横坐标，以测定

的吸光度值为纵坐标作图，得到该染料的标准⼯作曲线图。

（3）测未知液的浓度：在最⼤吸收波长下，测出未知液的吸光值，然后在标准⼯作曲线上找出相应的浓度。

四、紫外分光光度计的特点

①应⽤⼴泛：紫外-

可见分光光度计应⽤范围很⼴。任何物质只要在紫外-可见波段中吸收光谱，均可⽤紫外-

可见分光光度计来进⾏定性、定量分析；②灵敏度⾼：由于新的显⾊剂的⼤量合成，并在应⽤研究⽅⾯取得了可喜的进展，

使得对元素测定的灵敏度有所推进，特别是有关多元络合物和各种表⾯活

性剂的应⽤研究，使许多元素的摩尔吸光系数由原来的⼏万提⾼到数⼗万；

③选择性好：⽬前已有些元素只要利⽤控制适当的显⾊条件就可直接进⾏光度法测定，如钴、铀、镍、铜、银、铁等元素的测

定，已有⽐较满意的⽅法；

④准确度⾼：对于⼀般的分光光度法，其浓度测定的相对误差在