光度計是一種用于測量光強度或物質對特定波長光吸收程度的儀器,廣泛應用于化學、生物、環(huán)境、食品及材料科學等領域。作為實驗室常見的分析設備,它通過量化光與物質的相互作用,為濃度測定、反應動力學研究和質量控制提供可靠數(shù)據(jù)支持。
主要用途
光度計最常見的應用是基于朗伯-比爾定律進行定量分析。例如,在水質檢測中,可用于測定水中硝酸鹽、磷酸鹽、重金屬離子等污染物的濃度;在生物化學實驗中,常用于測定蛋白質(如Bradford法)、核酸(260 nm吸光度)或酶活性;在食品工業(yè)中,用于檢測色素含量、糖度或添加劑殘留;在制藥領域,則用于原料藥純度檢查和溶出度測試。此外,部分光度計還可用于濁度、透光率或色度的測量,滿足多樣化檢測需求。
根據(jù)波長范圍不同,光度計可分為可見光光度計(約400–700 nm)、紫外-可見光光度計(約190–1100 nm)等類型,用戶可根據(jù)被測物質的吸收特性選擇合適儀器。
工作原理
光度計的基本工作原理是:光源發(fā)出的光經(jīng)單色器(如光柵或濾光片)分離出特定波長的單色光,該光束穿過裝有樣品的比色皿,部分光被樣品吸收,剩余光到達光電檢測器(如光電二極管或光電倍增管),轉換為電信號并由處理器計算出吸光度(A)或透光率(T)。
吸光度與溶液中吸光物質的濃度(c)和光程長度(l)成正比,即A=ε·c·l(ε為摩爾吸光系數(shù))。通過測定已知濃度標準溶液的吸光度繪制標準曲線,即可推算未知樣品的濃度?,F(xiàn)代光度計通常配備數(shù)字顯示屏、數(shù)據(jù)存儲及接口功能,支持自動波長掃描、多點校準和結果輸出。
使用注意事項
為確保測量結果準確可靠,使用光度計時需注意以下幾點:
1.比色皿清潔與匹配:使用前后應徹底清洗比色皿,避免殘留物干擾;同一組測量應使用同一對(或同一支)比色皿,減少因玻璃材質或厚度差異引入的誤差。
2.空白校正:每次更換波長或試劑體系后,必須用空白溶液(如純溶劑或緩沖液)進行調零,以消除背景吸收影響。
3.樣品濃度適宜:吸光度讀數(shù)宜控制在0.1–1.0范圍內,過高會導致非線性偏差,過低則信噪比差。必要時對樣品進行稀釋。
4.避免氣泡與雜質:加樣時防止產(chǎn)生氣泡,溶液應澄清無懸浮顆粒,否則會散射光線,造成讀數(shù)偏高。
5.儀器預熱與環(huán)境:開機后應預熱15–30分鐘,使光源和電路穩(wěn)定;避免在強光直射、高溫或高濕環(huán)境中使用。
6.定期校準與維護:按使用頻率定期進行波長準確度和吸光度重復性校驗;清潔光學部件時應使用專用鏡頭紙,切勿用手觸摸透鏡或光柵。
總之,光度計雖結構相對簡單,卻是科研與質檢中的基礎工具。正確操作與規(guī)范維護,不僅能提升數(shù)據(jù)準確性,也有助于延長儀器使用壽命,為各類分析任務提供堅實保障。