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分光光度計(jì)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的用途
點(diǎn)擊次數(shù):3991 更新時(shí)間:2013-08-07 打印本頁面 返回

分光光度計(jì)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的用途

1.前言

一臺(tái)分光光度計(jì),應(yīng)該用一個(gè)怎樣的形容詞來說明它zui主要的特點(diǎn),這是一件看起來簡單,實(shí)際上并不容易的事。

  1. 概述

所謂“” 分光光度計(jì),首先它不是僅用于在某一波長測(cè)定吸光度,而是能夠在的波長范圍內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行掃描,并能在扣除相應(yīng)的空白后,將各波長的吸光度值儲(chǔ)存在微機(jī)中的自動(dòng)控制的掃描式分光光度計(jì)。

通常,分光光度計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)為光學(xué)指標(biāo),這些指標(biāo)當(dāng)然是十分重要的,但是,在這里要特別強(qiáng)調(diào)的是:用微機(jī)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理的功能,這里所說的數(shù)據(jù)處理并不僅僅是標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸、濃度的計(jì)算,而主要是指能用微機(jī)對(duì)一次掃描中所得到的各個(gè)波長的吸光度值(即對(duì)吸收曲線)進(jìn)行較復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算,如求導(dǎo)數(shù)(微分)、解聯(lián)立方程等。

3.用途

分光光度法是當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)中,用得zui多的一種儀器分析方法,但是,在應(yīng)用中還存在不少問題,除了靈敏度不夠理想外,zui常遇到的是干擾問題,這種干擾主要有兩類:懸浮物和其它有色物質(zhì)?,F(xiàn)行的方法中,在遇到這些干擾時(shí)是用過濾、吸附、共沉等前處理方法來解決,這些方法不但操作繁瑣而且不可避免地會(huì)使被測(cè)物受到損失,導(dǎo)致結(jié)果偏低。

而利用分光光度計(jì)能對(duì)吸收曲線進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的功能,可以較理想地解決這種干擾。(以下為應(yīng)用方法簡介)

A多波長分光光度法

這種方法五十年代就已被提出,我國在八十年代就已有專著出版,由于儀器的進(jìn)展較慢,因此未能被推廣應(yīng)用。這種方法是對(duì)一個(gè)試樣的幾個(gè)波長處的吸光度進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算,其中zui常用的是雙波長法

雙波長法的應(yīng)用方式有很多,zui簡單的一種是“差吸光度法”。其基本

原理為:比耳定律適用于任意波長,對(duì)某一吸收曲線在λ1處有A1=a1bc

在λ2處有A2=a2bc    則 A1-A2=(a1-a2)bc   即差吸光度與濃度成正比。

將此原理用于消除懸浮物干擾:懸浮物在兩個(gè)波長很近(<60nm)時(shí),對(duì)光線的散射能力基本相同,也就是說在λ1處和λ2處,由于懸浮物的散射造成的吸光度近似相等,因此在A1-A2時(shí)兩者抵消,所以根據(jù)被測(cè)物的吸收

 

曲線選擇兩個(gè)鄰近的波長,用“差吸光度法”制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,并用以測(cè)定,即可消除懸浮物的干擾。

將此原理用于消除其它有色物質(zhì)的干擾:zui常用的是“等吸收波長法”。即:根據(jù)被測(cè)物與該有色物質(zhì)的吸收曲線選擇兩個(gè)合適的波長,對(duì)此二波長該有色物質(zhì)有相等的吸光度,而被測(cè)物的吸光度不相等,將在此二波長測(cè)得的吸光度相減,該有色物質(zhì)的吸光度即被抵消。因此,仍用“差吸光度法”即可將有色物質(zhì)的干擾消除。

從理論上說,這種“多波長法”可以用普通的分光光度計(jì)來實(shí)現(xiàn),但是,繁瑣的操作和每個(gè)操作不可避免的隨機(jī)誤差,使這一可能性無法兌現(xiàn)。

       B.導(dǎo)數(shù)分光光度法

這種方法也出現(xiàn)于五十年到八十年代,我國開始有人注意這方面工作。但是,沒有“”的分光光度計(jì),這種方法幾乎無法實(shí)現(xiàn)。

這種方法的基本原理是:在吸收曲線的每一波長處均取一相等且很小的波長差(Δλ),將此Δλ(幾個(gè)nm)所引起的吸光度變化率ΔA/Δλ相對(duì)于波長λ的掃描所得到的,即為原來吸收曲線的一階導(dǎo)數(shù)曲線,以此類推,這樣,按“雙波長法”中所述,在Δλ很小時(shí),懸浮物的散射能力基本不變,因此在導(dǎo)數(shù)曲線中懸浮物對(duì)吸光度的影響已被消除,故“導(dǎo)數(shù)分光光度法”,消除其它有色物質(zhì)干擾的能力比“雙波長法”更強(qiáng),因?yàn)閮蓚€(gè)吸收曲線即便峰值波長*重疊,只要半峰寬不同,也能設(shè)法分辨。

目前在分析測(cè)試工作中,均用微分電路來得到導(dǎo)數(shù)曲線的,現(xiàn)已用到了四階導(dǎo)數(shù)(當(dāng)今的分光光度計(jì)能得到九階導(dǎo)數(shù)曲線)。

4.建議

凡是有能力、有條件在分光光度法方面做試驗(yàn)、研究工作的單位或個(gè)人,應(yīng)多做一些“多波長法和導(dǎo)數(shù)法”應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)工作,以便更好地使分光光度法在環(huán)境監(jiān)測(cè)中起到更大的作用,而監(jiān)測(cè)人員可以用較少的勞動(dòng)量得到更高的數(shù)據(jù)質(zhì)量。

 

 

————摘自《中國環(huán)境監(jiān)測(cè)》

 

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