水质检测分光光度计工作原理及分类

目前水质检测工作中分光光度法是常用的检测手段之一，尤其是在含量比较低的水样测定中具有操作简便、准确度高以及灵敏度高的优势。分光光度计的类型很多,按所用光的波长范围分为可见分光光度计、紫外可见分光光度计和红外分光度计等。但就其结构来讲,都是由光源、分光系统(单色器)、吸收池(比色皿)、检测器和信号显示系统所组成。今天我们就来说一下它的工作原理。

分光光度计设计图

分光光度计工作原理

 分光光度计按光路可分为单光束分光光度计和双光束分光光度计两类;按测量时提供的波长数可分为单波长分光光度计和双波长分光光度计两类。

1.单光束分光光度计

  单光束指的是从光源发出的光,经过单色器等一系列光学元件及吸收池后,最后照射在检测器上时始终为一束光。常用的单光束可见分光光度计有721型、722型等;单光束可见一紫外分光光度计有751G型、752型、754型和756MC型等。

  单光東分光光度计的特点是结构简单、价格低,主要适用于定量分析。但不足之处是测定结果受光源强度波动的影响较大,因而给定量分析结果带来较大误差。

分光光度计单光束原理示意图

2.双光束分光光度计

  从光源中发出的光经过单色器后被一个旋转的扇形反射镜(即切光器)分为强度相等的两束光,分别通过参比溶液和样品溶液。利用另一个与前一个切光器同步的切光器,使两束光在不同时间交替地照在同一个检测器上,通过一个同步信号发生器对来自两个光束的信号加以比较,并将两信号的比值经对数变换后转换为相应的吸光度值。

  它的特点是能连续改变波长，自动地比较样品及参比溶液的透光强度，自动消除光源强度变化所引起的误差。对于必须在较宽的波长范围内获得复杂的吸收光谱曲线的分析，此类光度计比较适合。

分光光度计双光束原理示意图

3.双波长分光光度计

  双波长分光光度计与单波长分光光度计的主要区别在于采用了双单色器，可以同时得到两束波长不同的单色光。

  光源发出的光分成两束,分别经两个可以自由转动的光栅单色器得到两束具有不同波长A1和A2的单色光。然后借助切光器,使两束光以一定的时间间隔交替照射到装有试液的吸收池，由检测器显示出试液在波长A1和A2的透射比差值或吸光度差值。

分光光度计双波长原理示意图

  双波长分光光度计的特点是不用参比溶液,只用一个待测溶液,因此可以消除背景吸收干扰,包括待测溶液和参比溶液组成的不同及吸收液厚度差异的影响,适合于混合物及混浊样品的定量分析。但它的缺点也很明显就是是价格比较昂贵。