光谱分析检验仪器作业
优势:灵敏度高、精确度好;选择性好、干扰因素少;检测速度快,易于实现自动化;可测元素多、范围广;结构简单、成本低。
利用原子光谱分析仪可以对生物组织中多种元素进行测定,连接其含量和分布,为临床疾病诊断、检测提供信息,也为营养保健、疾病预防提供依据。
原子分析光谱仪目前能够侧抵挡的元素达70多种。根据它们在人体新陈代谢中所起的作用,可分为三类: 基本元素:主要包括钙、镁、钠、钾、铜、锌、铬、锰、钼、钴、硒和镍等; 有毒元素:指妨碍新陈代谢过程的元素,包括铅、汞、砷、铊、镉、铝、硼、锑等; 治疗性元素:用于某些疾病的治疗或需要进行年度监控,如金、铂和钾等元素。
消光系数法测定:蛋白质分子中含有芳香族氨基酸,在280nm处有特定的吸光度值。每一种蛋白质在280nm处有一个特定的消光系数,只要在280nm处测出该蛋白质的吸光度值,对比消光系数表就能计算出蛋白质的含量。
(3)纯度鉴定:一种物质在一定的条件下、一定的波长范围内,它的吸收光谱是一定的。根据它们的吸收光谱最大吸收峰的位置或吸收峰形状或数量,可以判断该物质的纯度。
优势:不用参比溶液,只用一个待测溶液,能较好的解决非特征吸收信号影响而带来的误差,大大提高检测的准确度。可用于多组分混合物、微量成分的测定、痕量分析等。
红外光光度计
性能特点:由光源发出的光,被分为能量均等对称的两束,一束为样品光通过样品,另一束为参考光作为基准。这两束光通过样品室进入光度计后,被扇形镜以一定的频率所调制,形成交变信号,两束光和为一束;并交替通过入射狭缝进入单色器中,经离轴抛物镜将光束平行地投射在光栅上,色散并通过出射狭缝之后,被滤光片滤除高级次光谱,再经椭球镜聚焦在探测器的接收面上。探测器将上述交变的信号转换为相应的电信号,经放大器进行电压放大后,转入A/D转换单位,计算机处理后得到高波数到低波数的红外吸收光谱图。
优势:灵敏,,快速和简便,在复杂组分系统中,不需要分离,即能检测出其中所含的极少量物质,与色谱等联用具有强大的定性功能。
主要用于有机化合物的成分和机构分析。用一定频率的红外线聚焦照射被分析的试样,如果分子中某个基团的振动频率与照射红外线相同就会产生共振,这个基团就吸收一定频率的红外线,把分子吸收的红外线的情况用仪器记录下来,便能得到全面反映试样成份特征的光谱,从而推测化合物的类型和结构。
优势:结构简单,使用、维护比较方便,应用广泛。
(1)定性分析:对未知样品测定所得到的的光谱参数与已知化合物进行比较,从而确定未知样品的基本性质的方法;
(2)定量分析: 比色分析法测定:在一定范围内,溶液中溶质的含量与溶液颜色的深浅成正比,溶液颜色的深浅与吸光度成正比,与透光度成反比。因此,可以用溶液吸光度的变化来确定该溶液中溶质的含量。
优势:大大简化测定程序,可以做全波段扫描。
双波长分光光度计
性能特点:由同一光源发出的光被分成连输,分别经过两个单色器,得到两束不同波长1和2的单色光;利用切光器使两束光一一定的频率交替照射同一吸收池,然后经过光电倍增管和电子控制系统,最后显示器显示出两个波长处的吸光度差值。只要两个波长选择适当,就能消除背景吸收的吸光度值。
双光束分光光度计
性能特点: 从光源到检测器有样品光路和参考关闭两条通路,可同时对检测样品和参考样品进行测定,直接获得检测数据;还可自动补偿检测时应条件的随机变化或样品中非测定组分的干扰所引起的影响,比单光束分光光度计使用更方便准确; 有的采用两个光栅或棱镜加光栅的双单色器,能够有效地提高分辨率和降低杂散光; 可以自动记录光谱曲线,也可以外界计算机,实现自动化运行; 可装备各种附件,光、电、机紧密结合,功能范围较宽。
荧光光谱分析仪
荧光光度计
性能特点:两个单色器都用滤光片。激发光分为两路,一路照射样品溶液,另一路照射参比溶液,采用比例型双光束测量方式,因此可避免光源波动的影响,样品发出的荧光经连续干涉滤光片后,可用不同速度在390~750nm内扫描光谱,波长精度为±5nm。
优势:结构简单,使用方便,价格便宜,可以用于恒温和流动监测。
(1)在生物化学中的应用:可以对许多含量甚微而具有重要生命意义的物质,如氨基酸、蛋白质、酶和辅酶、嘌呤、嘧啶、卟啉、核酸、维生素A、B、C、D、E、K等,进行有效的分析和鉴定。
(二)在临床检验中的应用:可用来对人体中多种微量成分,如各种激素、氨基酸、核酸、维生素等进行测定分析,还能对血液中多种抗疟药、抗生素、抗结核药、止痛药、强心药等进行直接或间接检测。还应用于无机元素的分析。
列表归纳不同光谱仪器的性能特点和优势,主要应用对象。字数不少于1500字。
名称
性能特点及优势
主要应用对象
紫外
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可见分光光度计
单光束分光光度计
性能特点: 单光束光路,从光源到试样至接收器只有一个光通道,使用中依次对参考样品和待测样品进行测定,然后将两次测定数据进行比较、计算,获得最终结果; 只有一个色散元件,工作波长范围较窄; 通常采用直接接收放大显示的简单电子系统,用电表或数字显示; 结构简单、附件少、功能范围小,不能做特殊试样测定。
(三)在环境保护中的应用:可方便地进行地下水中各种污染物的检测分析。监测环境或空气中各种有害的荧光物质等。
荧光分光光度计
性能特点:与紫外分光光度计属一类产品,结构均由激发光源、单色器、样品室、光电倍 增管和读出(记录)装置所组成。但是它们光源是不同的,荧光分光光度计多采用高压汞灯、氙灯和激光光源。同时,荧光测量多采用激发光和发射光成直角的光路,仪器组件的布置有所不同。两个单色器采用棱镜或光栅为色散元件,结构较复杂。
优势:灵敏度高,选择性强,有利于混合物的多组分分析。
X荧光光谱仪
性能特点:由激发源(X射线管)和探测系统构成。X射线管产生入射X射线(一次X射线),激发被测样品,产生X荧光(二次X射线),探测器对X荧光进行检测。
优势:分析速度快,非破坏分析,分析精密度高,制作简单,固体,粉末,液体样品都可以进行分析。
化学元素鉴定及含量分析,主要用于冶金、地质、商检、环保、卫生等领域。
原子吸收光谱仪
性能特点:结构与普通的分光光度计相似,只是用锐线光源代替了连续光源,用原子化器代替了通常的吸收池。空心阴极灯或无极放电灯发生相应待测元素特征波长的射线,穿过火焰。当试样溶液一细粒子流的形式喷射到火焰上时,部分射线被试样吸收,吸收量与试样的浓度成正比,测量吸收量并与标准溶液对比,即可确定试样浓度。