淺析紫外分光光度計的特點及在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

吳紅

摘 要：水體檢測作為環(huán)境檢測的重要內(nèi)容之一，提升水體污染物檢測效率和檢測質(zhì)量對于人們?nèi)粘Ｉ钜饬x重大。由于紫外分光光度計對于水體中的無機元素檢測表現(xiàn)出較高的靈敏度和精確度，因此應(yīng)用愈加廣泛。本文對紫外分光光度計工作原理、部件組成進行闡述；梳理了紫外分光光度計的主要特點，并提出了在環(huán)境檢測中應(yīng)用的主要方向。

關(guān)鍵詞：紫外分光光度計；光電倍增管；環(huán)境檢測；應(yīng)用特點

0 引言

隨著國家對飲水安全愈加重視，對用水排放治理力度逐年加大，因此不斷完善環(huán)境檢測中痕量金屬或非金屬元素的測定分析方法和機理很有必要。而紫外分光光度計元素檢出限較低，靈敏度較高，對于痕量磷的測定結(jié)果精確度高，因此在水體檢測中得到了廣泛應(yīng)用。

1 紫外分光光度計工作原理和部件組成

1.1 紫外分光光度計工作原理

任何化學(xué)元素在紫外光照射下，都有自身的紫外吸收光譜。其本質(zhì)就是組成化學(xué)元素的分子和原子存在能級結(jié)構(gòu)，當(dāng)吸收入射光某些特定波長的能量后，電子會從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，并伴隨有其他能量轉(zhuǎn)變表現(xiàn)形式。因此，在紫外光下，化學(xué)元素會表現(xiàn)出不同的吸收能力，這就建立了金屬或非金屬元素的紫外分光光度計定性或定量測定的基礎(chǔ)。對于定量分析而

需要說明的是，在朗波-比爾定律公式中：A為待測樣品吸光度；T為紫外光線透射率；L為光程長度，一般以厘米作為單位；C為待測樣品的摩爾濃度，單位mol/L；ε為摩爾吸收系數(shù)，單位L/（mol·cm）。

通過對吸光度A取log的負(fù)倒數(shù)與已知濃度c系列作圖，繪制成標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。采用內(nèi)插法或外延法，從工作曲線中讀取待測樣品的濃度。

1.2 紫外分光光度計部件組成

紫外光發(fā)射源、單色器、吸收池、光電倍增管和數(shù)據(jù)顯示模塊5部分組成了紫外分光光度計。紫外光發(fā)射光源，一般選用氘燈、氙燈和鹵鎢燈；單色器的主要功能是將紫外光根據(jù)實際測定的需要，色散分解為單色光；吸收池分為玻璃和石英兩種材質(zhì)，其中石英材質(zhì)的吸收池對于紫外光的吸收率極低，可以很好實現(xiàn)待測樣品的精確檢測；光電倍增管可以實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換與信號放大，進而提升檢測靈敏度；顯示模塊主要功能是讀取數(shù)據(jù)。

2 分析檢測的主要特點

紫外分光光度計的特點見表1。本節(jié)針對其檢測靈敏度高、適用濃度范圍廣和分析操作簡便等3個主要特點加強了關(guān)于分光光度計的檢測分析。

2.1 檢測靈敏度高

紫外分光光度計對于環(huán)境檢測的工作原理是利用朗波-比爾定律。由于不同檢測物質(zhì)對于紫外線的吸收可以借助光電倍增管將信號放大，因此，紫外分光光度計具有很高的檢測靈敏度。所謂靈敏度是指對于電信號、光信號或者電磁信號，單位質(zhì)量的物質(zhì)的響應(yīng)時間的快慢。時間越短，靈敏度越高。

2.2 適用濃度范圍廣

環(huán)境檢測主要分為定性檢測和定量檢測。由于紫外分光光度計可以根據(jù)具體的吸收度確定元素成分，利用濃度差工作曲線的繪制，進行濃度定量分析計算，因此，紫外分光光度計可以通過吸收池大小的更換，擴大其環(huán)境檢測濃度范圍。

2.3 分析操作簡便

紫外分光光度計對環(huán)境進行檢測分析，主要是通過液相分析。首先，對于待檢測的樣品進行處理，主要目的是通過加入合適的顯色劑，提升環(huán)境檢測分析的精密度；其次，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，需要注意的是，在同一已知濃度下，要進行多次平行測量；最后，進行數(shù)據(jù)分析，利用內(nèi)插法或外延法確定待測樣品濃度。

3 紫外分光光度計在環(huán)境檢測中的應(yīng)用方向

3.1 有機方面環(huán)境檢測

紫外分光光度計在有機化學(xué)中的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在有機藥物物質(zhì)鑒定及純度檢驗、分子結(jié)構(gòu)推測和氫鍵鍵能測定方面。在有機方面環(huán)境檢測，紫外分光光度計適用于生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。由于有機分子存在多種同素異形體，利用紫外分光光度計進行檢測，可以大大提升藥物檢測的效率，進而不斷降低檢測分析成本。

3.2 分析方面環(huán)境檢測

紫外分光光度計在分析化學(xué)中的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在對標(biāo)準(zhǔn)圖譜與標(biāo)準(zhǔn)物的校對。通過已知標(biāo)準(zhǔn)工作曲線數(shù)據(jù)庫，建立標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析國家制定標(biāo)準(zhǔn)體系，不斷完善和豐富分析化學(xué)在環(huán)境檢測中的實際應(yīng)用。分析化學(xué)對于物質(zhì)檢測靈敏度要求較高，一般需要多次測量，保障其具有良好的結(jié)果重復(fù)性。

3.3 無機方面環(huán)境檢測

紫外分光光度計在無機方面環(huán)境檢測，適用于無機化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)研究、絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)的測定和物質(zhì)定量分析。紫外分光光度計的吸收池對于特定波長的紫外光可以吸收一定強度，通過顯色反應(yīng)，有利于提升檢測的準(zhǔn)確度，提升物質(zhì)濃度的檢出限。因此，紫外分光光度計應(yīng)用在環(huán)境檢測中存在很大的必要性。

4 結(jié)論

紫外分光光度計的檢測主要特點表現(xiàn)在：檢測靈敏度高、適用濃度范圍廣以及檢測操作簡便。為了充分發(fā)揮紫外分光光度計在環(huán)境檢測不同領(lǐng)域的應(yīng)用效果，需要加強對于檢測工作原理和部件組成的了解。

參考文獻

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（作者單位：樂陵市環(huán)境保護監(jiān)測站）