酶標(biāo)儀的工作原理與基本結(jié)構(gòu)-在線瀏覽
2024-07-29 01:31本頁(yè)面
【正文】 不會(huì)引起誤差，即反射光的影響可以不考慮。這就是說(shuō)，光強(qiáng)的減弱僅僅與有色溶液對(duì)光的吸收有關(guān)。T越大，表明有色溶液的透光程度越大。溶液的濃度越大、透過(guò)的液層越厚、入射的光線越強(qiáng)，則對(duì)光線的吸收就越多。它們之間的關(guān)系可以用下式表示：A＝KL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。吸光系數(shù)K＝A/（C在入射光的波長(zhǎng)、溶液的種類(lèi)和溫度一定的條件下，K為定值。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(duì)數(shù)成正比。計(jì)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。用同樣的方法處理標(biāo)準(zhǔn)與被測(cè)溶液，使其成色后，在同樣的實(shí)驗(yàn)條件下，用同一臺(tái)儀器分別測(cè)出它們的吸光度。CSCxCSCx這樣上式可簡(jiǎn)化為：AS /Ax＝CS/ Cx由此可見(jiàn)，在滿足上述條件下，溶液的吸光度與其濃度成正比。式中標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度已知，AS 和Ax可以用光電比色計(jì)測(cè)量出來(lái)，這樣，待測(cè)溶液的濃度便可以由下式求出：Cx＝ CS再者，光電比色計(jì)在使用時(shí)，一般都或多或少會(huì)偏離朗伯比爾定律，故欲得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，常采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法。圖3 標(biāo)準(zhǔn)曲線 有了標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，便可以對(duì)溶液進(jìn)行測(cè)量。為了方便工作，現(xiàn)代光電比色計(jì)大都加有對(duì)數(shù)運(yùn)算放大器，使用時(shí)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?；谶@種方法而設(shè)計(jì)成的儀器叫光電比色計(jì)。光電比色計(jì)的方框圖如圖4所示。此單色光通過(guò)比色皿時(shí)，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(cè)器上。一、光源理想的光源應(yīng)在整個(gè)所需要的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有均勻的發(fā)光強(qiáng)度，也就是說(shuō)，它的光譜應(yīng)該包括所用的波長(zhǎng)范圍內(nèi)有波長(zhǎng)的光，光的強(qiáng)度應(yīng)該足夠大，并且在整個(gè)光譜區(qū)中，其強(qiáng)度不應(yīng)隨波長(zhǎng)有顯示的變化。在可見(jiàn)光范圍內(nèi)常用的光源有鎢絲燈和鹵鎢燈。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)。圖5 鎢絲燈的能量曲線其不足之處是，在點(diǎn)燃時(shí)鎢絲會(huì)不斷向外蒸發(fā)出鎢分子。鎢絲的蒸發(fā)會(huì)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(shí)，會(huì)沉積在內(nèi)壁上，隨著工作時(shí)間的延長(zhǎng)，內(nèi)壁沉積的鎢會(huì)越來(lái)越厚，使燈泡透出來(lái)的光越來(lái)越弱。使用鹵鎢燈可以解決這一問(wèn)題。其燈壁多采用石英或高硅氧玻璃。由于燈泡內(nèi)的熱對(duì)流，使鹵化鎢氣體產(chǎn)生流動(dòng)。鎢沉積在燈絲上，而鹵素再繼續(xù)擴(kuò)散到溫度較低的燈壁區(qū)與鎢化合。這一循環(huán)大大減少了鎢在燈泡內(nèi)壁的沉積，它不但延長(zhǎng)了燈泡的壽命，還提高了燈泡的性能。鎢燈（包括鹵鎢燈）的發(fā)光穩(wěn)定度與所加的電壓有密切的關(guān)系。為了獲得穩(wěn)定的測(cè)量結(jié)果，保持光源燈發(fā)光的穩(wěn)定性是非常重要的，這就要求給光源燈提供穩(wěn)定的供電電壓。在交流供電時(shí)，通常采用磁飽和穩(wěn)壓器供電。目前，絕大部分采用直流供電。濾光片通過(guò)的波長(zhǎng)范圍越窄、透射比越大，說(shuō)明其質(zhì)量越好。圖6是一塊藍(lán)色濾光片的透射比曲線。與最大透射比的一半（TM /2）相對(duì)應(yīng)的A、B兩點(diǎn)之間的波長(zhǎng)差，叫半寬度。圖6中的半寬度＝530430＝100nm。常用的波光片有吸收濾光片、干涉濾光片、復(fù)合濾光片等。這種濾光片所呈現(xiàn)的顏色就是其透過(guò)光的顏色。根據(jù)其性能的不同，吸收濾光片又可分為帶通濾光片和截止濾光片兩類(lèi)。這類(lèi)濾光片的半寬度較寬，通常在100nm左右；最大透射比較小，通常在20左右。從圖7還可以看出，兩塊截止濾光片、兩塊帶通濾光片，或一塊截止與一塊帶通濾光片，可以組成一塊新的帶通濾光片，這樣的濾光片叫復(fù)合濾光片。 圖7 截止濾光片的透光特性 圖8 截止濾光片的名義值截止濾光片的名義值用半高波長(zhǎng)和陡度表示，如圖8。透射比下降到5％時(shí)所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)稱(chēng)為截止波長(zhǎng)，圖中8用λ3表示。國(guó)產(chǎn)比色計(jì)中6667號(hào)3塊濾光片為截止濾光片。濾光片的編號(hào)是其峰值（或半高）波長(zhǎng)的代號(hào)。如需要其他波長(zhǎng)的濾光片，可以自行購(gòu)買(mǎi)。溫度升高時(shí)，不但它的半寬度會(huì)加寬，峰值波長(zhǎng)也會(huì)起變化。因此，在光源燈和濾光片之間常加上一塊隔熱玻璃，以減少溫度的影響。故工作在紅外和紫外波段的光學(xué)儀器必須使用特殊的透光材料，如紫外區(qū)使用石英玻璃，紅外區(qū)使用巖鹽、氟化鈣等。干涉濾光片就是利用光的干涉原理來(lái)產(chǎn)生窄譜帶光束的元件。干涉濾光片的半寬度可以做得很窄，如可達(dá)幾個(gè)納米，透射比可以做得很大，如70％以上。峰值波長(zhǎng)和最大透射比會(huì)隨著時(shí)間而發(fā)生改變，甚至失效。它實(shí)際上是一個(gè)衰減器，在所使用的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，它對(duì)所有的波長(zhǎng)進(jìn)行大致相同程度的吸收。三、比色皿比色皿又叫比色環(huán)、比色池、比色槽、吸收池等，它主要用來(lái)盛裝比色分析時(shí)的樣品液。比色皿的形狀一般為方形，圓形的比較少。除了盛放液體的比色皿之外，還有用來(lái)盛裝氣體的比色皿。圖9 比色皿的形狀示意圖由于經(jīng)常用來(lái)盛裝各種化學(xué)溶液，比色皿除了要求具有良好的透光特性之外，還應(yīng)有較強(qiáng)的耐腐蝕性。在使用中應(yīng)該注意的是，每臺(tái)儀器所配的比色皿都是成套的，所以臺(tái)與臺(tái)之間所帶的比色皿不能混用，否則會(huì)帶來(lái)較大的測(cè)量誤差。檢驗(yàn)比色皿是否符合要求的方法是：先在各比色皿中放入相同的溶液，然后放入儀器進(jìn)行測(cè)量。否則說(shuō)明誤差太大，不應(yīng)再使用。其不透光的兩壁是供拿取的。使用比色皿時(shí)，其放置方向也應(yīng)注意。有的比色皿上標(biāo)有箭頭，用來(lái)指示光的方向。一般加液量只要稍多于1/2即可。否則，會(huì)產(chǎn)生光的反射和折射，嚴(yán)重影響測(cè)量結(jié)果。在檢驗(yàn)儀器中常用的光電檢測(cè)器有光電池、光電管和光電倍增
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