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主页应用分析化学光度法和反射法

光度法和反射法

通过光透过溶液时的光吸收图示说明光度法原理

光度法

光度法测量从紫外(UV)到可见(VIS)到红外(IR)范围的吸光度。该测量方法用于测定溶液或液体中的分析物含量。光度计采用特定的光源和检测器,将透过样品溶液的光束按比例转换为电信号。这些检测器可能是光电二极管、光敏电阻或光电倍增管等。光度法使用透光度测量数据依照朗伯一比尔定律计算系数。然后,通过测试特定的校准功能建立吸光度与分析物浓度之间的关系,实现高准确度的测定。

光度法是研究实验室广泛采用的溶液和其他液体中无机和有机化合物的定量分析技术。光度分析技术应用于众多行业,包括测定饮用水和废水污染物以及分析土壤营养、食品饮料样品、建材组成及其他许多领域。

光度计结构和原理

常见光度计结构由光源、单色器、样品和检测器组成。其中,光源可以是卤钨灯(一般是可见光分析所用光源)或LED灯。紫外-可见光范围的测量可使用氙气闪光灯。单色器用于过滤光源辐射的光束,使得只有极窄光谱的光束才能透过。光束再透过比色皿或样品池。基于样品溶液中的分析物(或衍生的染料)含量,部分光束被溶液吸收,剩余的透过溶液。透射光直接照射检测器,使其产生与光强成正比的电流信号。

比尔-朗伯定律

朗伯一比尔定律,又名比尔定律,意为样品吸光度与分析物浓度和透过样品的光程成正比。此处“样品”表示分析物本身(直接测量法)或分析物衍生染料(使用试剂或试剂盒时)。其关系如下列公式所述:

A = elc

其中

A = 样品的吸光度
l = 光程(cm)
c = 分析物的浓度(M)
e = 摩尔消光系数(M-1cm-1)

分光光度计测量光透过溶液前后的强度,其与透光度(T)的关系等式为:

透光度(T)=It/Io

It 和 Io 分别为透过溶液之后和之前的光强。透光度与吸光度的关系等式:

吸光度(A)=−log(T)

反射法

反射法(又名反射式光度法)是一种通过表面和界面的光反射测量色彩强度、膜厚度和折光率等特性的非破坏性分析技术。

反射仪的主要结构与其他光度计相同,其中光源通常为寿命较长、波长一定的LED灯,通过透镜系统照射聚焦于样品,反射光由检测器测量。

反射计常用于测量表面的物理特性,如试纸条的颜色变化。该法将样品放于试纸条上,其反射(REM)值可与适当的对照和标准品比对。如光度法,通过发射光和反射光之间的强度差别定量测定某分析物的浓度。

作为一种工业应用中常用的快速灵敏方法,反射法可用于定量水、食品、饮料和环境样品中的各种有机和无机参数,以及建材表面分析和肤色定量分析等。


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