酶標(biāo)儀的工作原理與基本結(jié)構(gòu)-文庫吧
2025-06-03 01:31 本頁面
【正文】 在實(shí)際比色分析時，所用的比色皿都是同質(zhì)料、同規(guī)格的，因此反射光的強(qiáng)度為一定值，不會引起誤差，即反射光的影響可以不考慮。這樣，上式可簡化為：Io＝Ia +It當(dāng)入射光的強(qiáng)度一定時，被吸收的光的強(qiáng)度越大，透過光的強(qiáng)度就越小。這就是說，光強(qiáng)的減弱僅僅與有色溶液對光的吸收有關(guān)。在比色分析中，常把透過光的強(qiáng)度占入射光的強(qiáng)度的百分比[(It / Io)％]稱為透過率或透射比，用T表示，即T＝（It / Io）％。T越大，表明有色溶液的透光程度越大。當(dāng)一束平行單色光通過有色溶液時，由于溶液吸收了一部分光線，光線的強(qiáng)度就要減弱。溶液的濃度越大、透過的液層越厚、入射的光線越強(qiáng)，則對光線的吸收就越多。如果入射光的強(qiáng)度不同，則光的吸收只與液層厚度及溶液的濃度有關(guān)。它們之間的關(guān)系可以用下式表示：A＝KCL式中，A為吸光度；K為吸（消）光系數(shù)；C為溶液的濃度；L為液層厚度。此公式說明：在入射光一定時，溶液的吸光度與溶液的濃度及液層厚度成正比。此式就是光的吸收定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，又叫朗伯比爾定律。這一定律是比色分析和其他吸收光譜分析的理論基礎(chǔ)。吸光系數(shù)K＝A/（CL），它表示有色溶液在單位濃度和單位厚度時的吸光度。在入射光的波長、溶液的種類和溫度一定的條件下，K為定值。K值越大，說明比色分析時的靈敏度越高。吸光度A與透射比T的關(guān)系如下：A＝－lgT即吸光度A與透射比T的負(fù)對數(shù)成正比。四、定量方法用光電比色計和分光光度計測定有色溶液的濃度有計算法和標(biāo)準(zhǔn)曲線法兩種。計算法必須嚴(yán)格遵守朗伯比爾定律的應(yīng)用條件，方能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。（一）計算法根據(jù)被測溶液濃度的大致范圍，先配制一已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。用同樣的方法處理標(biāo)準(zhǔn)與被測溶液，使其成色后，在同樣的實(shí)驗條件下，用同一臺儀器分別測出它們的吸光度。在標(biāo)準(zhǔn)溶液中： AS＝KSCSLS在待測溶液中： Ax＝KxCxLx將兩式相除可得： AS /Ax ＝KSCSLS/（KxCxLx）如果測定時選用相同厚度的比色皿使L相等，并使用同一波長的單色光，再保持溫度相同，則K也相等。這樣上式可簡化為：AS /Ax＝CS/ Cx由此可見，在滿足上述條件下，溶液的吸光度與其濃度成正比。這一關(guān)系式是設(shè)計光電比色計和分光光度計的基礎(chǔ)，也是比色分析的基本計算公式之一。式中標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度已知，AS 和Ax可以用光電比色計測量出來，這樣，待測溶液的濃度便可以由下式求出：Cx＝ CS Ax/ AS由于儀器的性能和工作環(huán)境都是在不斷變化的，因此，在采用計算機(jī)時，必須每次都要對標(biāo)準(zhǔn)液和被測液進(jìn)行測量，然后利用上式進(jìn)行計算，否則，會帶來較大的測量誤差。再者，光電比色計在使用時，一般都或多或少會偏離朗伯比爾定律，故欲得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果，常采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法。（二）標(biāo)準(zhǔn)曲線法這種方法分以下幾步進(jìn)行：(1) 先配制5種以上標(biāo)準(zhǔn)濃度的溶液；(2) 測出每種溶液的吸光度A；(3) 做A、C標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，如圖3所示。圖3 標(biāo)準(zhǔn)曲線 有了標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，便可以對溶液進(jìn)行測量。在同樣工作條件下，用儀器測出Ax后，查標(biāo)準(zhǔn)曲線，即可求得被測溶液的濃度值Cx 。為了方便工作，現(xiàn)代光電比色計大都加有對數(shù)運(yùn)算放大器，使用時只要選用一種合適的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行定標(biāo)，然后便可以直接讀取溶液的濃度值，使工作效率大大提高。 第二節(jié) 光電比色計的基本結(jié)構(gòu)利用光電池或光電管等光電元件作檢測器，來測量通過有色溶液的透射比或吸光度，進(jìn)而求出物質(zhì)含量的方法叫光電比色法?；谶@種方法而設(shè)計成的儀器叫光電比色計。一般的光電比色計由光源、濾光片、比色皿、光電檢測器、放大和顯示等6部分組成。光電比色計的方框圖如圖4所示。圖4 光電比色計方框圖光源發(fā)出的復(fù)合光經(jīng)濾光片濾除后，變?yōu)榻频膯紊?。此單色光通過比色皿時，被比色皿中盛放的樣品液吸收掉一部分，然后照在光電檢測器上。光電檢測器將照在它上面的光信號的強(qiáng)弱轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕拇笮?，最后由顯示部分將測量結(jié)果顯示出來。一、光源理想的光源應(yīng)在整個所需要的波長范圍內(nèi)具有均勻的發(fā)光強(qiáng)度，也就是說，它的光譜應(yīng)該包括所用的波長范圍內(nèi)有波長的光，光的強(qiáng)度應(yīng)該足夠大，并且在整個光譜區(qū)中，其強(qiáng)度不應(yīng)隨波長有顯示的變化。實(shí)際上，這種理想的光源并不存在，所有光源的光強(qiáng)都隨波長而變。在可見光范圍內(nèi)常用的光源有鎢絲燈和鹵鎢燈。（一）鎢絲燈鎢絲燈是可見光區(qū)和近紅外區(qū)最常用的光源，它適應(yīng)的波長范圍在320～2500nm之間，如圖5所示。鎢絲燈靠電能將鎢絲加熱至白熾而發(fā)光，它的光譜分布與燈絲的工作溫度有關(guān)。鎢絲燈的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、壽命較長，通?？梢怨ぷ?000h以上。圖5 鎢絲燈的能量曲線其不足之處是，在點(diǎn)燃時鎢絲會不斷向外蒸發(fā)出鎢分子。燈絲的溫度越高，蒸發(fā)速度越快。鎢絲的蒸發(fā)會使燈絲變細(xì)，縮短壽命，更重要的影響是蒸發(fā)出的鎢分子到達(dá)燈泡的內(nèi)壁時，會沉積在內(nèi)壁上，隨著工作時間的延長，內(nèi)壁沉積的鎢會越來越厚，使燈泡透出來的光越來越弱。嚴(yán)重的會使燈壁發(fā)黑，無法使用。使用鹵鎢燈可以解決這一問題。（二）鹵鎢燈鹵鎢燈是在鎢燈中加入適量的鹵素或鹵化物（如碘鎢燈內(nèi)加入純碘，溴鎢燈中加入溴化氫）而制成的，有時也稱作鎢鹵素?zé)艉望u素?zé)?。其燈壁多采用石英或高硅氧玻璃。鹵鎢燈有比普通鎢燈高得多的發(fā)光效率和長得多的壽命，這主要是因為在鹵鎢燈中，鎢蒸氣在靠近燈壁的低溫區(qū)與鹵素相結(jié)合
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