任务二 正确使用分光光度计

任务二 正确使用分光光度计

分光光度计(spectrophotometer)是一种进行定量比色分析用的仪器,在染整实验中,常用来测定染液和整理液浓度,然后通过计算,获得染料的上染百分率、固色率、游离甲醛含量等重要数值。分光光度计有721型、722型、723型、751型等,目前染整实验中使用较广泛的是722型。

图示

图1-2 722型光栅分光光度计外形示意图

1—数字显示器 2—吸光度调零旋钮 3—选择开关 4—吸光度调斜率电位器 5—浓度旋钮 6—光源室 7—电源开关 8—波长手轮 9—波长刻度窗 10—试样架拉手 11—100%T旋钮 12—0T旋钮 13—灵敏度调节旋钮 14—干燥器

一、仪器结构

722型光栅分光光度计是目前使用较普遍的可见光分光光度计。它的工作波长范围为330~800nm。其外形结构见图1-2,它是由光源室、单色器、试样室、光电管暗盒、电子系统及数字显示器等部件组成。722型光栅分光光度计外形示意图见图1-2,结构方框图见图1-3。

二、工作原理

分光光度计的工作原理是基于物质在光照射时,产生对光的吸收效应。当某单色光通过溶液时,光能被吸收而减弱,其减弱程度与溶液的浓度、光径有一定的比例关系。即符合朗伯—比尔定律:

图示

式中:K为吸光系数(常数);L为溶液的光径长度(即液层厚度);c为溶液的浓度;I0为入射光强度;I为通过溶液后光的强度;图示表示光线通过溶液时被吸收的程度,为方便起见用吸光度(A)表示,也可用光密度(D)表示。

图示(https://www.daowen.com)

图1-3 722型光栅分光光度计仪器结构方框图

由朗伯—比尔定律可知,当L一定时,吸光度与溶液的浓度成正比。因此,可以通过对染料溶液吸光度的测定,求得染料溶液的浓度。由于吸光系数(K)与入射光波长、物质的性质和溶液的温度等因素有关,因此测定时,必须使入射光的波长及溶液温度保持一定。

物质对光的吸收具有选择性,各种不同的物质具有其自身的吸收光谱。用比色法进行浓度测定时,应选用最大吸收波长。

三、操作规程

(1)检查电源线、接线是否正常,各个调节旋钮的起始位置是否正确。

(2)将灵敏度旋钮调至“1”挡(放大倍率最小)。

(3)开启电源,指示灯亮,将选择开关置于“T”,波长调至测试用波长。仪器预热20min。

(4)打开试样室盖(光门自动关闭),调节“0”旋钮,使数字显示为“00.0”;盖上试样室盖,将吸收池处于蒸馏水(或空白液)校正位置,使光电管受光,调节透过率“100%”旋钮,使数字显示为“100.0”。

(5)如果显示不到“100.0”,则可适当增加微电流放大器的倍率挡数(即灵敏度),但尽可能使倍率置低挡使用,这样仪器将有更高的稳定性。改变倍率后必须重新校正“0”和“100%”。

(6)预热后,按上述步骤连续几次调整“0”和“100%”,仪器即可进行正常测定。

(7)吸光度A的测量:将选择开关置于“A”,调节吸光度调零旋钮,使得数字显示为“.000”,然后将被测样品移入光路,显示值即为被测样品的吸光度值。

(8)浓度c的测量:选择开关由“A”旋至“C”,将已标定浓度的样品放入光路,调节浓度旋钮,使数字显示为标定值,将被测样品放入光路,即可读出被测样品的浓度值。

(9)测量完毕,关闭电源,并将比色皿清洗干净,擦干后存放回原处。

四、注意事项

(1)每台仪器所配套的吸收池应专用,不能与其他仪器上的比色皿混用。

(2)如果大幅度改变测试波长时,在调整“0”和“100%”后稍等片刻,因光能量变化急剧,使光电管受光后响应缓慢,需一段光响应平衡时间。当稳定后,重新调整“0”和“100%”即可工作。