光譜儀器是重要的儀器之一,通過光譜儀器,我們能夠?qū)膺M行測量。為了增進大家對光譜儀器的認識,本文將對紫外可見光光譜儀器予以介紹。通過本文,您將對紫外可見光光譜儀器具備清晰的認識。如果你對光譜儀器或者紫外可見光光譜儀器具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
紫外可見光光譜儀器,是指根據(jù)物質(zhì)分子對波長為200?760nm的電磁波的吸收特性所建立起來的一種進行定性、定量和結(jié)構(gòu)分析的儀器。具有操作簡單、準確度高和重現(xiàn)性好等特點。分光光度測量是關(guān)于物質(zhì)分子對不同波長和特定波長處輻射吸收程度的測量。對應(yīng)200?400nm波長的稱紫外光,400?760nm的稱可見光。儀器由五個部件組成:光源、單色器、樣品池、檢測器和記錄儀;可分為單光束直讀式分光光度計和雙光束自動記錄式分光光度計。該儀器廣泛用于土壤中各種微量和常量的無機和有機物質(zhì)的測定、無機礦物和有機物質(zhì)的定性和結(jié)構(gòu)分析以及土壤化學過程(絡(luò)合-解析、溶解沉淀、酸堿離解常數(shù)等),也用于植物營養(yǎng)診斷和營養(yǎng)品質(zhì)分析,如蛋白質(zhì)、淀粉、可溶性糖、維生素C和鐵、錳、銅、鋅、硼等元素的分析以及根系活力和多種酶活性的測定。
紫外/可見光譜儀器設(shè)計一般都盡量避免在光路中使用透鏡,主要使用反射鏡,以防止由儀器帶來的吸收誤差。當光路中不能避免使用透明元件時,應(yīng)選擇對紫外/可見光均透明的材料(如樣品池和參考池均選用石英玻璃)。紫外可見吸收光譜儀是紫外可見光譜儀中的用途較廣的一種,其主要由光源、單色器、吸收池、檢測器以及數(shù)據(jù)處理及記錄(計算機)等部分組成。紫外/可見光譜儀主要用于化合物的鑒定、純度檢查、異構(gòu)物的確定、位阻作用的測定、氫鍵強度的測定以及其他相關(guān)的定量分析之中,但通常只是一種輔助分析手段,還需借助其他分析方法,例如紅外、核磁、EPR等綜合方法對待測物進行分析,以得到精準的數(shù)據(jù)。下面列舉兩個紫外-可見光譜的重要應(yīng)用:
金屬絡(luò)合物的紫外-可見光譜主要分為三個譜帶,首先,位于紫外區(qū)有配體-金屬中心離子的電子轉(zhuǎn)移躍遷譜帶,其強度通常比較大;第二,有d-d躍遷譜帶,其產(chǎn)生的原因是電子從中心離子中較低的d軌道躍遷到較高的d軌道,通常其強度比較弱,位于可見光區(qū),它的最大吸收波長位置和強度與絡(luò)合物宏觀顏色及深淺相對應(yīng);第三,配位體內(nèi)的電荷轉(zhuǎn)移帶,即配體本身的紫外吸收。因此,利用紫外-可見光譜法,可以研究金屬離子與有機物配體之間的絡(luò)合作用。
紫外-可見光譜還可以用來表征金屬納米粒子的聚集程度。金屬的表面等離子體共振吸收與表面自由電子的運動有關(guān)。貴金屬可看作自由電子體系,由導帶電子決定其光學和電學性質(zhì)。在金屬等離子體理論中,若等離子體內(nèi)部受到某種電磁擾動而使其一些區(qū)域電荷密度不為零,就會產(chǎn)生靜電回復力,使其電荷分布發(fā)生振蕩,當電磁波的頻率和等離子體振蕩頻率相同時,就會產(chǎn)生共振。這種共振,在宏觀上就表現(xiàn)為金屬納米粒子對光的吸收。金屬的表面等離子體共振是決定金屬納米顆粒光學性質(zhì)的重要因素。由于金屬粒子內(nèi)部等離子體共振激發(fā)或由于帶間吸收,它們在紫外-可見光區(qū)域具有吸收譜帶。不同的金屬粒子具有其特征吸收譜。因此,通過紫外-可見光光譜,特別是與Mie理論的計算結(jié)果相配合時,能夠獲得關(guān)于粒子顆粒度、結(jié)構(gòu)等方面的許多重要信息。此技術(shù)簡單方便,是表征液相金屬納米粒子最常用的技術(shù)。
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