光度計(jì)是一種用于測(cè)量光強(qiáng)度或物質(zhì)對(duì)特定波長(zhǎng)光吸收程度的儀器,廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物、環(huán)境、食品及材料科學(xué)等領(lǐng)域。作為實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的分析設(shè)備,它通過(guò)量化光與物質(zhì)的相互作用,為濃度測(cè)定、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究和質(zhì)量控制提供可靠數(shù)據(jù)支持。
主要用途
光度計(jì)最常見(jiàn)的應(yīng)用是基于朗伯-比爾定律進(jìn)行定量分析。例如,在水質(zhì)檢測(cè)中,可用于測(cè)定水中硝酸鹽、磷酸鹽、重金屬離子等污染物的濃度;在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,常用于測(cè)定蛋白質(zhì)(如Bradford法)、核酸(260 nm吸光度)或酶活性;在食品工業(yè)中,用于檢測(cè)色素含量、糖度或添加劑殘留;在制藥領(lǐng)域,則用于原料藥純度檢查和溶出度測(cè)試。此外,部分光度計(jì)還可用于濁度、透光率或色度的測(cè)量,滿足多樣化檢測(cè)需求。
根據(jù)波長(zhǎng)范圍不同,光度計(jì)可分為可見(jiàn)光光度計(jì)(約400–700 nm)、紫外-可見(jiàn)光光度計(jì)(約190–1100 nm)等類(lèi)型,用戶可根據(jù)被測(cè)物質(zhì)的吸收特性選擇合適儀器。
工作原理
光度計(jì)的基本工作原理是:光源發(fā)出的光經(jīng)單色器(如光柵或?yàn)V光片)分離出特定波長(zhǎng)的單色光,該光束穿過(guò)裝有樣品的比色皿,部分光被樣品吸收,剩余光到達(dá)光電檢測(cè)器(如光電二極管或光電倍增管),轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并由處理器計(jì)算出吸光度(A)或透光率(T)。
吸光度與溶液中吸光物質(zhì)的濃度(c)和光程長(zhǎng)度(l)成正比,即A=ε·c·l(ε為摩爾吸光系數(shù))。通過(guò)測(cè)定已知濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,即可推算未知樣品的濃度?,F(xiàn)代光度計(jì)通常配備數(shù)字顯示屏、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及接口功能,支持自動(dòng)波長(zhǎng)掃描、多點(diǎn)校準(zhǔn)和結(jié)果輸出。
使用注意事項(xiàng)
為確保測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠,使用光度計(jì)時(shí)需注意以下幾點(diǎn):
1.比色皿清潔與匹配:使用前后應(yīng)徹底清洗比色皿,避免殘留物干擾;同一組測(cè)量應(yīng)使用同一對(duì)(或同一支)比色皿,減少因玻璃材質(zhì)或厚度差異引入的誤差。
2.空白校正:每次更換波長(zhǎng)或試劑體系后,必須用空白溶液(如純?nèi)軇┗蚓彌_液)進(jìn)行調(diào)零,以消除背景吸收影響。
3.樣品濃度適宜:吸光度讀數(shù)宜控制在0.1–1.0范圍內(nèi),過(guò)高會(huì)導(dǎo)致非線性偏差,過(guò)低則信噪比差。必要時(shí)對(duì)樣品進(jìn)行稀釋。
4.避免氣泡與雜質(zhì):加樣時(shí)防止產(chǎn)生氣泡,溶液應(yīng)澄清無(wú)懸浮顆粒,否則會(huì)散射光線,造成讀數(shù)偏高。
5.儀器預(yù)熱與環(huán)境:開(kāi)機(jī)后應(yīng)預(yù)熱15–30分鐘,使光源和電路穩(wěn)定;避免在強(qiáng)光直射、高溫或高濕環(huán)境中使用。
6.定期校準(zhǔn)與維護(hù):按使用頻率定期進(jìn)行波長(zhǎng)準(zhǔn)確度和吸光度重復(fù)性校驗(yàn);清潔光學(xué)部件時(shí)應(yīng)使用專(zhuān)用鏡頭紙,切勿用手觸摸透鏡或光柵。
總之,光度計(jì)雖結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,卻是科研與質(zhì)檢中的基礎(chǔ)工具。正確操作與規(guī)范維護(hù),不僅能提升數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,也有助于延長(zhǎng)儀器使用壽命,為各類(lèi)分析任務(wù)提供堅(jiān)實(shí)保障。