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申貝科學(xué)儀器學(xué)術(shù)課堂|什么是紫外可見近紅外分光光度計(jì),?

閱讀:146      發(fā)布時(shí)間:2025-2-7
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紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)(UV-Vis-NIR),其掃描波段覆蓋紫外光,、可見光,、近紅外光區(qū)域,,利用物質(zhì)分子對紫外光、可見光,、近紅外光的吸收特性來進(jìn)行定量,、定性分析,在科研實(shí)驗(yàn)室以及工業(yè)領(lǐng)域是常見儀器之一,。
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電磁波的區(qū)分
一、吸收光譜產(chǎn)生的原理
紫外可見吸收光譜是由于分子(或離子)吸收紫外或者可見光(通常200-800 nm)后發(fā)生價(jià)電子的躍遷所引起的,。由于電子間能級躍遷的同時(shí)總是伴隨著振動和轉(zhuǎn)動能級間的躍遷,,因此紫外可見光譜呈現(xiàn)寬譜帶。
(1)有機(jī)化合物電子躍遷
在有機(jī)化合物分子中有形成單鍵的σ電子,、形成不飽和鍵的π電子以及未成鍵的孤對n電子,。當(dāng)分子吸收紫外或者可見光輻射后,這些外層電子就會從基態(tài)(成鍵軌道)向激發(fā)態(tài)(反鍵軌道)躍遷,,主要的躍遷方式有四種,,所需能量大小順序?yàn)椋?sigma;→σ* >n→σ*>π→π*>n→π*。
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電子能級及電子躍遷示意圖
①σ-σ*:吸收能量較高,,一般發(fā)生在真空紫外區(qū)。飽和烴中的C-C屬于這種躍遷類型,。如乙烷C-C鍵σ→σ*躍遷,,λmax為135nm;
②n-σ*:含有O,、N,、S等雜原子集團(tuán),如-NH2,、-OH可產(chǎn)生此躍遷,,摩爾吸光系數(shù)較小,;
③π-π*:有π電子的集團(tuán),,如C=C、C=O,、C≡C,,一般位于近紫外區(qū),約200nm,、吸收強(qiáng)度很強(qiáng),;
④n-π*:含有雜原子的不飽和基團(tuán):如C=O,C=S,,-N=N-等基團(tuán)會發(fā)生n→π*,。發(fā)生這種躍遷能量較小,,吸收發(fā)生在近紫外或者可見光區(qū)。特點(diǎn)是強(qiáng)度弱,,摩爾吸光系數(shù)小,,產(chǎn)生的吸收帶也叫R帶。
(2)無機(jī)化合物電子躍遷
①電荷轉(zhuǎn)移躍遷:
與某些有機(jī)物相似,,不少無機(jī)化合物會在電磁輻射的照射下,,發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移躍遷,產(chǎn)生電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜,。輻射下,,分子中原定域在金屬M(fèi)軌道上的電荷轉(zhuǎn)移到配位體L的軌道,或按相反方向轉(zhuǎn)移
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②配位場躍遷:
元素周期表中第4和第5周期過渡元素分別含有3d和4d軌道,,鑭系和錒系元素分別有4f和5f軌道。這些軌道能量通常是簡并(相等)的,,但是在絡(luò)合物中,由于配體的影響分裂成了幾組能量不等的軌道,。若軌道是未充滿的,,當(dāng)吸收光后,電子會發(fā)生躍遷,,分別稱為d-d躍遷和f-f躍遷,。
二、定性定量分析
(1)定性分析
由于各種物質(zhì)具有各自不同的分子,、原子和不同的分子空間結(jié)構(gòu),,其吸收光能量的情況也就不會相同,因此,,每種物質(zhì)就有其固定的吸收光譜曲線,。
(2)定量分析
朗伯比爾定律:
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一束單色光,,照射于一吸收介質(zhì)表面,,在通過一定厚度的介質(zhì)后,由于介質(zhì)吸收了一部分光能,,透射光的強(qiáng)度就要減弱,。吸收介質(zhì)的濃度愈大、介質(zhì)的厚度愈大,,則光強(qiáng)度的減弱愈顯著
 
三,、儀器組成
紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)主要由光源、樣品池,、單色器,、檢測器等組成,。光源產(chǎn)生紫外光、可見光,、近紅外光,,透過樣品池中的樣品,樣品吸收后的剩余光經(jīng)過單色器色散,,被檢測器接收,,從而對樣品進(jìn)行定性、定量分析,,并對樣品的純度,、結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定。具有靈敏度高,、分辨率高,、測量范圍廣、測量速度快,、分析精度高,、樣品用量少、無損檢測等優(yōu)點(diǎn),。
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紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)基本結(jié)構(gòu)示意圖
四、應(yīng)用領(lǐng)域
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2023-2028年中國紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)(UV-Vis-NIR)行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告》顯示,,紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)可以對物質(zhì)的成分,、純度、分子結(jié)構(gòu)以及各組分含量等參數(shù)進(jìn)行分析,,能夠應(yīng)用在生物學(xué),、化學(xué)、材料學(xué),、光學(xué),、物理學(xué)等多種學(xué)科中,可以廣泛應(yīng)用于電子,、通訊,、石油、化工,、冶金,、醫(yī)藥、食品,、農(nóng)業(yè),、地質(zhì)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。
五,、產(chǎn)品推薦

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紫外-可見-近紅外雙光束分光光度計(jì)UV3600
主要技術(shù)參數(shù)
型號 UV3600 UV3600-TP
波長范圍 175~3600nm(185nm以下需氮?dú)獯祾撸?/span>  
光學(xué)系統(tǒng) 雙光束  
樣品池通道數(shù) 6通道,自動切換  
光譜帶寬 紫外可見區(qū)域:0.01~5nm,,0.01nm間隔自動調(diào)節(jié)近紅外區(qū)域:0.04~20nm,,0.01nm間隔自動調(diào)節(jié)  
波長準(zhǔn)確度 紫外、可見區(qū):±0.08nm,;近紅外區(qū):±0.4nm  
波長重復(fù)性 紫外,、可見區(qū):±0.08nm以內(nèi);近紅外區(qū):±0.32nm以內(nèi)  
透射比準(zhǔn)確度 ±0.3%(0-100%),;±0.002%(0~0.5A),;±0.003%(0.5A~1A)  
透射比重復(fù)性 ±0.15%(0-100%);±0.001%(0~0.5A),;±0.0015%(0.5A~1A)  
雜散光 0.00008%T 以下 (220nm,,NaCl 10g/L溶液)0.00005%T 以下 (340nm,NaNO2)0.0005%T 以下 (1420nm,,水)0.005%T 以下 (2365nm,,氯仿)  
穩(wěn)定性 小于0.0002Abs/h (電源啟動2小時(shí)后,500nm)  
測光方式 吸光度(Abs),,透射率(%),,反射率,能量(E)  
波長調(diào)節(jié) 自動掃描  
基線平直度 ±0.004Abs(185-200nm),;±0.001Abs(200-3000nm)±0.005Abs(3000-3300nm)  
光度范圍 8 Abs  
檢測器 PMT,、InGaAs,、PbS  
檢測光源 50W鹵素?zé)艉碗疅簦ú遄停?/span>  
顯示器 10.1寸電容觸摸屏
內(nèi)置存儲空間 32GB存儲,,可存100萬張譜圖
對外接口 USB2.0 USB2.0、LAN,、WIFI
供電電源及功耗 AC110~240V,,100W  
體積 68.5 × 38.5 × 22.5 cm3  
重量 26 Kg 28 Kg
 

 

 

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