581-G型光電比色計和72型分光光度計,工作波段都在400~800nm范圍內(nèi),只能測定物質(zhì)在可見光區(qū)的吸收光譜,而國產(chǎn)75-1型分光光度計,工作波段在200~1000nm范圍內(nèi),可測定物質(zhì)在紫外區(qū),可見光區(qū)及近紅外區(qū)的吸收光譜,因而它的應用范圍更為廣泛。
下面介紹一下紫外吸收光譜在分析工作中的應用:
根據(jù)物理知識,光波的波長愈短,能量愈大。紫外光的波長范圍為200~400nm,而可見光的波長范圍為400~800nm。所以紫外光的能量比可見光的能量大,可見光只能激發(fā)物質(zhì)分子中處于不穩(wěn)定能級的價電子,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氫化合物和具有孤對電子的化合物(包括無機化合物)在紫外區(qū)都有吸收光譜。反之,飽和的碳氫化合物在紫外區(qū)不產(chǎn)生吸收峰,因此,常以飽和的碳氫化合物作為紫外吸收光譜分析的溶劑(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(圖13-15)采用自準式光路,單光束非記錄型,其波長范圍為200~1000nm。在波長320~1000nm范圍內(nèi),用鎢絲白熾燈泡作光源,在波長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正好位于球面準直物鏡7的焦面上,因此入射光線到達物鏡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,入射光穿過石英棱鏡,為棱鏡底面所反射,重又穿過棱鏡。經(jīng)過棱鏡的色散作用,分開為光譜帶。這樣從棱鏡色散出來的光線經(jīng)準直物鏡7反射后,就會聚在出射狹縫S2上。為了消除雜散光對測量結(jié)果的影響,在出射狹縫S2后裝有濾光片10。光線經(jīng)過濾光片后進入試樣室,室中裝著被測溶液的比色槽,光線通過被測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測量,即可得到溶液的透射百分率或光密度。
儀器按說明書安裝,調(diào)校正常后,使用時操作步驟如下。
(1)開穩(wěn)壓電源,開所需光源(鎢燈6V,適用波長320~1000nm;氫弧燈調(diào)節(jié)至300毫安,適用波長200~320nm),并將燈罩上反射鏡轉(zhuǎn)動手柄扳在“鎢燈”或“氫弧燈”位置。
(2)將暗電流閘門處在“關”的位置。
(3)將選擇開關扳在“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針方向轉(zhuǎn)動五圈左右。
(6)將波長刻度旋在所需波長上。
(7)選定適應波長的光電管,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)波長選用比色槽。對于350nm以上的波長,可用玻璃比色槽。對于350nm以下,一定要用石英比色槽。將比色槽放入托架內(nèi)(其中一個槽內(nèi)裝空白溶液,另外三個裝被測溶液),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)把選擇開關扳到“×1”上。
(11)拉拉桿13,拉開暗電流閘門,使單色光進入光電管。
(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調(diào),使電表指針準確指在零上。
(13)將試樣溶液置于光路中(同時注意滑板是否處在定位槽中),這時電表指針偏離“零”位。
(14)旋轉(zhuǎn)讀數(shù)電位器刻度盤重新使電表指針指零。
(15)在平衡之后,將暗電流閘門重新關上,以便保護光電管,勿使其因受光時間過長而疲勞。
(16)讀取透過率或相應的消光值:當選擇開關放在“×1”上,透光率范圍是0~100%,相應的消光值范圍是∞~0。當透光率小于10%時,則可將選擇開關放在“×0.1”的位置上,得到較精確的讀數(shù),此時所讀出的透光率數(shù)值,應以10除之,或相應地對于所讀出的消光值應加1.0。
(17)測定完畢,應切斷電源,將選擇開關放在“關”,取出比色槽,用罩罩好整個儀器。