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紫外可見分光光度計在行業(yè)的應(yīng)用

發(fā)布時間： 2019-07-15　　點擊次數(shù)： 2961次

一、紫外分光光度計及特點分析
紫外分光光度計根據(jù)光路的不同可以分為如下兩類：單光束與雙光束儀器。其中，前者具有較高的光效率，價格低，結(jié)構(gòu)簡單，但是穩(wěn)定性較差，溧移也相對較大：后者正好相反，具有較高的穩(wěn)定性、較小的漂移，但是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，價格也貴，光效率相對較低。隨后，分光束系統(tǒng)的出現(xiàn)繼承了單光束紫外分光光度計光效率高的優(yōu)勢，將一小部分初始光束導(dǎo)入光強(qiáng)檢測器，多數(shù)通過樣品，因而使得儀器擁有較高的信噪比及較快的反應(yīng)速度。
計算機(jī)技術(shù)的逐步發(fā)展及廣泛應(yīng)用推動了單光束及雙光束紫外分光光度計的進(jìn)一步發(fā)展。它使得單光束儀器具備了波長自動掃描的作用，借助于計算機(jī)的控制，單光束儀器還實現(xiàn)了調(diào)零、光門開閉、吸光度測定等過程的自動化，并擁有了一部分對溧移進(jìn)行校正的功能，并在常規(guī)、在線分析中得到了進(jìn)一步的應(yīng)用。借助于計算機(jī)的控制，雙光束儀器可對單、雙光束進(jìn)行選擇，并對單、雙光束模式進(jìn)行掃描，并實現(xiàn)了開機(jī)校正過程的自動化，測定過程中，所有信息都在計算機(jī)上顯示，這樣，可直接將測定結(jié)果儲存在軟硬盤中，有必要時，可將數(shù)據(jù)打印出來，為環(huán)境監(jiān)測工作帶來了極大的方便。
紫外分光光度計法具有如下特點。
（1）應(yīng)用十分廣泛。由于多種無機(jī)物或有機(jī)物在紫外可見區(qū)域均有吸收，因而可以利用此法進(jìn)行測定。化學(xué)元素周期表上幾乎所有元素都能夠應(yīng)用此法進(jìn)行測定。
（2）具有較高的靈敏性。隨著新型顯色劑的紛紛問世及應(yīng)用，紫外分光光度計在測定元素方面的靈敏性也有了大幅提高。
（3）具有較好的選擇性。有些元素只需控制顯色條件即可采用紫外分光光度計法進(jìn)行測定，例如，對于鎳、銅、鐵、鈷、銀、鈾等多種元素己經(jīng)存在系統(tǒng)的方法進(jìn)行測定。
（4）具有較高的準(zhǔn)確性。普通的紫外分光光度計法，其相對誤差己經(jīng)控制在1%?3%內(nèi)，如果使用示差分光光度計法可將誤差減少至0. 5%。
二、紫外分光光度計在環(huán)保監(jiān)測中的應(yīng)用分析
在環(huán)境監(jiān)測過程中，采用紫外分光光度計可對多項指標(biāo)進(jìn)行測定，例如硫化物、各類重金屬元素、營養(yǎng)鹽、qing化物、石油等，因此，在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中發(fā)揮了巨大的作用。
1.在有機(jī)污染化合物測定中的應(yīng)用
首先，紫外分光光度計對綜合指標(biāo)的測定。由于我國水體中有機(jī)污染化合物的含量嚴(yán)重超標(biāo)，且成分較為復(fù)雜，因此，在我國現(xiàn)有儀器裝備等條件下，很難對水體中所有有機(jī)物進(jìn)行定量及定性分析。因此，測定綜合指標(biāo)C0D仍為目前我國水體監(jiān)測中為重要的方法。采用國標(biāo)法測定C0D主要是將過量K2Cr02有機(jī)物進(jìn)行回流，2h后對剩余K2Cr02進(jìn)行回滴，并以回滴溶液量來對水樣C0D進(jìn)行計算，此法耗時相當(dāng)長，可以利用快速消解紫外分光光度計法對COD進(jìn)行測定，這樣可以有效解決國標(biāo)法耗時長、操作麻煩等問題，因此，己經(jīng)在水質(zhì)監(jiān)測中得到了廣泛的應(yīng)用。
其次，對類別指標(biāo)的測定。除了測定C0D來對水體污染程度進(jìn)行評價以外，有時還需要對類別有機(jī)污染物含量進(jìn)行測定，例如石油、苯胺、揮發(fā)酚、硝基苯等種類，這些均可利用紫外分光光度計進(jìn)行測定。
2. 在測定水體富營養(yǎng)化中的應(yīng)用
N、P足所有生物生長過程中的必需元素，但是，若水環(huán)境中的N、P含量過高，將會導(dǎo)致水環(huán)境富營養(yǎng)化，使得水質(zhì)進(jìn)一步惡化，因此，測定此兩種指標(biāo)己經(jīng)成為水質(zhì)監(jiān)測中必需測定的指標(biāo)。水環(huán)境中N的形式主要包括亞硝酸及硝酸鹽氮、氨氮、有機(jī)氮等。水體中P的形式包括了可溶性總磷酸鹽及正磷酸鹽磷、總磷等，這些均可經(jīng)預(yù)處理后轉(zhuǎn)變?yōu)檎姿猁}，可借助紫外分光光度計法進(jìn)行測定。
3. 在測定重金屬元素中的應(yīng)用
污染環(huán)境的重金屬元素主要包括了 Pb、Hg、Gr、及類金屬元素砷等，它們可以在生物體中累積，若累積到一定程度，將會導(dǎo)致慢性中毐。因此，在我國各種標(biāo)準(zhǔn)中均對重金屬元素的檢測及含量限定值進(jìn)行規(guī)定。而這些重金屬元素的含量均可借助紫外分光光度計來測定。
4. 在測定大氣污染物含量中的應(yīng)用
根據(jù)大氣污染物的存在情況，可將其分為氣態(tài)污染物與氣溶膠兩種。從我國空氣污染悄況來看，S02、N02以及可吸入顆粒等指標(biāo)可按照布點采樣進(jìn)行監(jiān)測，并根據(jù)API來對其進(jìn)行計算，進(jìn)而得出空氣的質(zhì)量等級。但應(yīng)注意的是，僅僅根據(jù)此三大指標(biāo)來對空氣污染指數(shù)進(jìn)行計算，己無法滿足大眾對于環(huán)境健康方面的需求，因此，我國在2009年又增加了臭氧指標(biāo)。在大氣污染物測定中，除顆粒指標(biāo)以外，氣態(tài)污染物均可采用紫外分光光度計法進(jìn)行測定。
5.與其他監(jiān)測儀器的聯(lián)合應(yīng)用
可將離子色譜法、流動注射法、液相色譜法與紫外分光光度計相結(jié)合進(jìn)行應(yīng)用，聯(lián)合應(yīng)用大幅度提高了污染物測定的靈敏性。例如，離子色譜法與紫外分光光度計的聯(lián)合應(yīng)用可對水中多種微量金屬離子進(jìn)行測定，凡測定過程中可以直接進(jìn)樣，無需濃縮柱即可進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的檢測。
6.與高靈敏度試劑的聯(lián)合應(yīng)用
新型高靈敏性試劑的應(yīng)用大大提高了紫外分光光度計法的靈敏性，目前，環(huán)境監(jiān)測過程中常使用的高靈敏性試劑包括偶氮類、冠狀類以及卟啉類化合物等，其中，偶氮類化合物含有吡啶環(huán)，這種結(jié)構(gòu)使得該化合物具有吸電子基團(tuán)，使得其表觀摩爾吸光系數(shù)超過了105，可對水中二價鐵離子進(jìn)行測定等；冠狀類化合物在銅離子、鋰離子、鈉離子、鉛離子及鉀離子測定中具有十分重要的應(yīng)用：卟啉類化合物在二價鐵離子、鉛離子、銅離子等測定中具有很高的靈敏性。
7.紫外分光光度計新性能分析方法的應(yīng)用
隨著紫外分光光度計新性能分析方法的逐步發(fā)展，其在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用也越來越廣泛。（1）多波長紫外分光光度法，其為雙、三波長分析法，對于吸收光譜相重合的污染物含量測定方面具有廣泛的應(yīng)用，無需進(jìn)行聯(lián)立方程的求解，即可進(jìn)行測定。此外，對于濃度較高、樣品渾濁的情況下也有著廣泛的應(yīng)用，且擁有較高的靈敏性。有些多波長光度計可對同時對多個波長進(jìn)行測定，并對相應(yīng)吸光度進(jìn)行讀取。（2）導(dǎo)數(shù)分光光度法，此法對于干擾成分和待測成分吸收帶相互重合的情況具有重要的應(yīng)用，可對干擾及待測成分進(jìn)行鑒別及測定，并對多種組分進(jìn)行分析。再加上計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，高分辨率、低噪音的高階導(dǎo)數(shù)分光光度法在污染物結(jié)構(gòu)及成分分析方面得到了深入的應(yīng)用。
三、結(jié)語
總而言之，紫外分光光度計在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域己經(jīng)得到了深入的發(fā)展和應(yīng)用，在各種新型儀器及現(xiàn)代化技術(shù)的帶動下，紫外分光光度計將逐步朝著集成化、自動化、智能化、小型化及高速化方向發(fā)展，其各方面性能也將得到進(jìn)一步的改進(jìn)，屆時，其在環(huán)保監(jiān)測中的應(yīng)用必將更為廣泛。

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