721可见分光光度计是一种基于物质对光的选择性吸收进行定量分析的常规仪器,其工作原理以朗伯-比尔定律为核心理论依据。
一、理论基础
朗伯-比尔定律的表达式为:A = KCL = -lgT。其中A为吸光度,K为吸收系数,C为溶液浓度,L为光径长度(比色皿厚度),T为透射率(T = I/I₀,I₀为入射光强,I为透射光强)。在入射光波长、吸收系数和光径不变的条件下,吸光度与溶液浓度呈线性关系,这是分光光度定量的根本依据。
二、光路与信号转换流程
721型仪器采用自准式单光束光路,主要由光源、单色器、样品室、光电检测器和数字显示系统组成。
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光源:钨灯(进口钨灯,寿命长)发出350~1020nm的连续辐射光,经聚光透镜和反射镜转向后进入单色器。
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单色器:采用1200条/mm光栅和消色差光学系统。入射光通过进光狭缝,经准直镜变成平行光投射到光栅上,光栅将复合光色散成按波长排列的单色光。转动波长调节器可改变光栅角度,使所需波长的单色光从出光狭缝射出。
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样品吸收:单色光进入宽大的样品室,透过装有待测溶液的比色皿(5~100mm)。溶液中待测物质选择性吸收特定波长的光,透射光强度随之减弱。
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检测与显示:透射光照射到光电管上,光信号转换为电信号,经放大器处理后由数字显示器直接显示透射比(T%)或吸光度(A)。仪器具备自动调零、自动调百功能,并配有自动光门,保护光电传感器,简化操作。
三、测量过程
测量时,先将空白参比溶液置入光路,调节T=100%;再将待测溶液推入光路,读取吸光度值。依据朗伯-比尔定律,即可计算出样品浓度。
总之,721可见分光光度计通过光-电-数字转换,实现了快速、准确的定量分析,是实验室常用分析工具。