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    分光光度计在行业的应用

    2019-07-15 15:12:15  来源:成都领度仪器有限公司
    一、紫外分光光度计及特点分析
    紫外分光光度计根据光路的不同可以分为如下 两类:单光束双光束仪器。其中,前者具有较高的光效率,价格低,结构简单,但是稳定性较差, 溧移也相对较大:后者正好相反,具有较高的稳定性、较小的漂移,但是结构较为复杂,价格也贵, 光效率相对较低。随后,分光束系统的出现继承了 单光束紫外分光光度计光效率高的优势,将一小部分初始光束导入光强检测器,多数通过样品,因而使得仪器拥有较高的信噪比及较快的反应速度。
    计算机技术的逐步发展及广泛应用推动了单光束及双光束紫外分光光度计的进一步发展。它使得单光束仪器具备了波长自动扫描的作用,借助于计算机的控制,单光束仪器还实现了调零、光门开闭、 吸光度测定等过程的自动化,并拥有了一部分对溧移进行校正的功能,并在常规、在线分析中得到了进一步的应用。借助于计算机的控制,双光束仪器可对单、双光束进行选择,并对单、双光束模式进行扫描,并实现了开机校正过程的自动化,测定过程中,所有信息都在计算机上显示,这样,可直接将测定结果储存在软硬盘中,有必要时,可将数据打印出来,为环境监测工作带来了*的方便。
    紫外分光光度计法具有如下特点。
    (1)应用十分广泛。由于多种无机物或有机物在紫外可见区域均有吸收,因而可以利用此法进行测定。化学元素周期表上几乎所有元素都能够应用此法进行测定。
    (2)具有较高的灵敏性。随着新型显色剂的纷纷问世及应用,紫外分光光度计在测定元素方面的灵敏性也有了大幅提高。
    (3)具有较好的选择性。有些元素只需控制显色条件即可采用紫外分光光度计法进行测定,例如,对于镍、铜、铁、钴、银、铀等多种元素己经存在系统的方法进行测定。
    (4)具有较高的准确性。普通的紫外分光光度计法,其相对误差己经控制在1%3%内,如果使用示差分光光度计法可将误差减少至0. 5%
    二、紫外分光光度计在环保监测中的应用分析
    在环境监测过程中,采用紫外分光光度计可对多项指标进行测定,例如硫化物、各类重金属元素、 营养盐、氰化物、石油等,因此,在环境监测领域中发挥了巨大的作用。
    1.在有机污染化合物测定中的应用
    首先,紫外分光光度计对综合指标的测定。由于我国水体中有机污染化合物的含量严重超标,且成分较为复杂,因此,在我国现有仪器装备等条件 下,很难对水体中所有有机物进行定量及定性分析。 因此,测定综合指标C0D仍为目前我国水体监测中*为重要的方法。采用国标法测定C0D主要是将过量K2Cr02有机物进行回流,2h后对剩余K2Cr02进行回滴,并以回滴溶液量来对水样C0D进行计算,此法耗时相当长,可以利用快速消解紫外分光光度计 法对COD进行测定,这样可以有效解决国标法耗时长、操作麻烦等问题,因此,己经在水质监测中得到了广泛的应用。
    其次,对类别指标的测定。除了测定C0D来对水体污染程度进行评价以外,有时还需要对类别有机污染物含量进行测定,例如石油、苯胺、挥发酚、 硝基苯等种类,这些均可利用紫外分光光度计进行测定。
    2. 在测定水体富营养化中的应用
    N、P足所有生物生长过程中的必需元素,但是,若水环境中的N、P含量过高,将会导致水环境富营养化,使得水质进一步恶化,因此,测定此两种指标己经成为水质监测中必需测定的指标。水环境中N的形式主要包括亚硝酸及硝酸盐氮、氨氮、有机氮等。水体中P的形式包括了可溶性总磷酸盐及正磷酸盐磷、总磷等,这些均可经预处理后转变为正磷酸盐,可借助紫外分光光度计法进行测定。
    3.  在测定重金属元素中的应用
    污染环境的重金属元素主要包括了 Pb、Hg、Gr、 及类金属元素砷等,它们可以在生物体中累积,若累积到一定程度,将会导致慢性中毐。因此,在我国各种标准中均对重金属元素的检测及含量限定值进行规定。而这些重金属元素的含量均可借助紫外分光光度计来测定。
    4. 在测定大气污染物含量中的应用
    根据大气污染物的存在情况,可将其分为气态污染物与气溶胶两种。从我国空气污染悄况来看,S02、N02以及可吸入颗粒等指标可按照布点采样进行监测,并根据API来对其进行计算,进而得出空气的质量等级。但应注意的是,仅仅根据此三大指标来对空气污染指数进行计算,己无法满足大众对于环境健康方面的需求,因此,我国在2009年又增加 了臭氧指标。在大气污染物测定中,除颗粒指标以外,气态污染物均可采用紫外分光光度计法进行测定。
    5.与其他监测仪器的联合应用
    可将离子色谱法、流动注射法、高效液相色谱法与紫外分光光度计相结合进行应用,联合应用大幅度提高了污染物测定的灵敏性。例如,离子色谱法与紫外分光光度计的联合应用可对水中多种微量金属离子进行测定,凡测定过程中可以直接进样, 无需浓缩柱即可进行快速、准确的检测。
    6.与高灵敏度试剂的联合应用
    新型高灵敏性试剂的应用大大提高了紫外分光光度计法的灵敏性,目前,环境监测过程中*常使用的高灵敏性试剂包括偶氮类、冠状类以及卟啉类化合物等,其中,偶氮类化合物含有吡啶环,这种结构使得该化合物具有吸电子基团,使得其表观摩尔吸光系数超过了105,可对水中二价铁离子进行测定等;冠状类化合物在铜离子、锂离子、钠离子、 铅离子及钾离子测定中具有十分重要的应用:卟啉类化合物在二价铁离子、铅离子、铜离子等测定中具有很高的灵敏性。
    7.紫外分光光度计新性能分析方法的应用
    随着紫外分光光度计新性能分析方法的逐步发展,其在环境监测中的应用也越来越广泛。(1)多波长紫外分光光度法,其为双、三波长分析法,对于吸收光谱相重合的污染物含量测定方面具有广泛的应用,无需进行联立方程的求解,即可进行测定。 此外,对于浓度较高、样品浑浊的情况下也有着广泛的应用,且拥有较高的灵敏性。有些多波长光度计可对同时对多个波长进行测定,并对相应吸光度进行读取。(2)导数分光光度法,此法对于干扰成分和待测成分吸收带相互重合的情况具有重要的应用,可对干扰及待测成分进行鉴别及测定,并对多种组分进行分析。再加上计算机技术的应用,高分辨率、低噪音的高阶导数分光光度法在污染物结构及成分分析方面得到了深入的应用。
    三、结语
    总而言之,紫外分光光度计在环境监测领域己经得到了深入的发展和应用,在各种新型仪器及现代化技术的带动下,紫外分光光度计将逐步朝着集成化、自动化、智能化、小型化及高速化方向发展, 其各方面性能也将得到进一步的改进,届时,其在环保监测中的应用必将更为广泛。