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紫外分光光度計(UV-Vis Spectrophotometer)是一種用于測量物質(zhì)對紫外光(200–400 nm)和可見光(400–800 nm)吸收特性的分析儀器。它通過檢測樣品對特定波長光的吸收程度,進行定性或定量分析,廣泛應用于化學、生物、醫(yī)藥、環(huán)境等領域。以下是其主要用途和特點:
定量分析
DNA/RNA濃度檢測(260 nm處吸光度,A260)。
蛋白質(zhì)定量(Bradford法、BCA法或直接280 nm測量)。
藥物含量分析(如阿司匹林在230 nm處的吸收)。
測定溶液中特定物質(zhì)的濃度(如DNA/RNA、蛋白質(zhì)、藥物成分)。
依據(jù)朗伯-比爾定律(吸光度A = εlc,ε為摩爾吸光系數(shù),l為光程,c為濃度),通過標準曲線計算未知樣品濃度。
常見應用:
定性分析
有機化合物鑒定(如苯環(huán)在250 nm附近有特征吸收)。
污染物檢測(如硝酸鹽在220 nm處吸收)。
通過掃描樣品的吸收光譜(如200–800 nm),判斷物質(zhì)結構或純度。
示例:
動力學研究
監(jiān)測化學反應過程中吸光度的實時變化,推算反應速率或中間產(chǎn)物濃度。
純度檢測
通過吸收峰形和位置評估樣品純度(如蛋白質(zhì)A280/A260比值判斷核酸污染)。
光源:氘燈(紫外區(qū))和鎢燈(可見光區(qū))。
單色器:將復合光分離為單一波長光(光柵或棱鏡)。
樣品室:放置比色皿(石英用于紫外區(qū),玻璃/塑料僅用于可見光區(qū))。
檢測器:光電倍增管(PMT)或光電二極管陣列(PDA)。
樣品準備
液體需澄清無懸浮物(渾濁樣品需離心或過濾)。
溶劑選擇:避免溶劑在測量波長下有強吸收(如苯在紫外區(qū)有吸收)。
比色皿使用
紫外區(qū)用石英比色皿(玻璃會吸收紫外光)。
手持比色皿時避免觸碰光面,需用擦鏡紙清潔。
基線校正
測量前用空白溶劑(如純水或緩沖液)調(diào)零,消除背景干擾。
波長選擇
選擇被測物質(zhì)的最大吸收波長(λmax)以提高靈敏度。
生命科學
DNA/RNA濃度和純度檢測(A260/A280比值)。
酶活性測定(如NADH在340 nm處吸光度變化)。
制藥行業(yè)
藥物含量測定、溶出度測試。
環(huán)境監(jiān)測
水質(zhì)分析(如硝酸鹽、重金屬離子)。
食品工業(yè)
添加劑檢測(如防腐劑苯甲酸在225 nm處吸收)。
優(yōu)點:操作簡便、成本低、分析速度快。
缺點:
僅適用于具有紫外或可見光吸收的物質(zhì)。
靈敏度低于熒光或質(zhì)譜法,可能受雜質(zhì)干擾。
部分儀器支持:
多波長掃描:獲取全波段吸收光譜。
時間驅(qū)動模式:追蹤反應動力學過程。
反射附件:測量固體樣品(如薄膜、粉末)。
紫外分光光度計是實驗室的基礎設備,其數(shù)據(jù)可靠性依賴于規(guī)范操作和定期校準(如波長準確性、光度線性檢查)。