紫外可見分光光度計(jì)是基于紫外可見分光光度法原理，利用物質(zhì)分子對紫外可見光譜區(qū)的輻射吸收來進(jìn)行分析的一種分析儀器。

它是一種廣泛應(yīng)用于許多科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)，從細(xì)菌培養(yǎng)、藥物鑒定和核酸純度檢查和定量，到飲料行業(yè)的質(zhì)量控制和化學(xué)研究。

紫外可見分光光度計(jì)由光源、單色器、吸收池、檢測器和信號處理器等部件組成。

? 光源

提供符合要求的入射光的裝置，有熱輻射光源和氣體放電光源兩類。熱輻射光源用于可見光區(qū)，一般為鎢燈和鹵鎢燈，波長范圍是350~1000nm；氣體放電光源用于紫外光區(qū)，一般為氫燈和氘燈，連續(xù)波長范圍是180~360nm。

? 單色器

將光源產(chǎn)生的復(fù)合光分解為單色光和分出所需的單色光束，它是分光光度計(jì)的心臟部分。

? 吸收池

又稱比色皿，供盛放試液進(jìn)行吸光度測量之用，其底及兩側(cè)為毛玻璃，另兩面為光學(xué)透光面，為減少光的反射損失，吸收池的光學(xué)面必須完全垂直于光束方向。根據(jù)材質(zhì)可分為玻璃池和石英池兩種，前者用于可見光光區(qū)測定，后者用于紫外光區(qū)。

? 檢測器

將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置，測量吸光度時(shí)，并非直接測量透過吸收池的光強(qiáng)度，而是將光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電流信號進(jìn)行測試，這種光電轉(zhuǎn)換器件稱為檢測器。

? 信號顯示系統(tǒng)

將檢測器輸出的信號放大，并顯示出來的裝置。

其分類方法有多種：

? 按光路系統(tǒng)可分為單光束和雙光束分光光度計(jì)；

? 按測量方式可分為單波長和雙波長分光光度計(jì)；

? 按繪制光譜圖的檢測方式分為分光掃描檢測與二極管陣列全譜檢測

已發(fā)現(xiàn)其適用于許多用途和情況，包括但不限于：

? 在水和廢水監(jiān)測中的應(yīng)用，對于一個(gè)水系的監(jiān)測分析和綜合評價(jià)，一般包括水相（溶液本身）、固相（懸浮物、底質(zhì)）、生物相（水生生物）。在水質(zhì)的常規(guī)監(jiān)測中，紫外可見分光光度法占有較大的比重。由于水和廢水的成分復(fù)雜多變，待測物的濃度和干擾物的濃度差別很大，在具體分析時(shí)必須選擇好分析方法；

? 在農(nóng)產(chǎn)品和食品分析中可用于檢測的組分或成分有蛋白質(zhì)、賴氨酸、葡萄糖、維生素C、硝酸鹽、亞硝酸鹽、砷、汞等；

? 在植物生化分析中可用于檢測葉綠素、全氮和酶的活力等；

? 在飼料分析中可用于檢測煙酸、棉酚、磷化氫和甲酯等。

1、DNA和RNA分析

快速驗(yàn)證RNA和DNA的純度和濃度是一種特別廣泛的應(yīng)用。在制備DNA或RNA樣品時(shí)，例如用于測序等下游應(yīng)用時(shí)，通常重要的是要驗(yàn)證其中一個(gè)樣品沒有被其他，或從分離過程中攜帶的蛋白質(zhì)或化學(xué)物質(zhì)。

2、藥物分析

最常見的用途之一是在制藥行業(yè)。使用數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)處理允許解析原始光譜中的重疊吸收峰以識別單個(gè)藥物化合物。例如，苯佐卡因（一種局部麻醉劑）和金霉素（一種抗生素）可通過將第一個(gè)數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)應(yīng)用于吸光度光譜，同時(shí)在商業(yè)獸用粉末制劑中進(jìn)行鑒定。通過為每種化合物構(gòu)建校準(zhǔn)函數(shù)，可以在微克/毫升的濃度范圍內(nèi)同時(shí)定量這兩種物質(zhì)。

3、細(xì)菌培養(yǎng)

OD測量通常使用600nm的波長快速進(jìn)行，以估計(jì)細(xì)胞濃度并跟蹤生長。600nm是常用和優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈冊谄渲猩L的細(xì)菌培養(yǎng)基的光學(xué)特性以及避免在需要繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的情況下?lián)p壞細(xì)胞。

4、飲料分析

識別飲料中的特定化合物是另一個(gè)常見應(yīng)用。咖啡因含量必須在一定的法律限制內(nèi)，紫外線可以促進(jìn)量化。某些類別的有色物質(zhì)，例如在藍(lán)莓、覆盆子、黑莓和櫻桃中發(fā)現(xiàn)的花青素，可以通過匹配它們在葡萄酒中的已知峰值吸收波長來輕松識別，以便使用紫外可見吸收進(jìn)行質(zhì)量控制。

5、其他應(yīng)用

這種技術(shù)也可用于許多其他行業(yè)。例如，測量顏色指數(shù)可用于監(jiān)控變壓器油，作為確保電力安全輸送的預(yù)防措施。測量血紅蛋白的吸光度以確定血紅蛋白濃度可用于癌癥研究。在廢水處理中，可用于動力學(xué)和監(jiān)測研究，通過比較一段時(shí)間內(nèi)的光譜，確保某些染料或染料副產(chǎn)品已被正確去除。

各項(xiàng)指標(biāo)的重要性

1、穩(wěn)定性的重要性

其穩(wěn)定性應(yīng)包括基線漂移和光度重復(fù)性兩個(gè)方面。使用時(shí)有一個(gè)很重要的原則或宗旨就是儀器要穩(wěn)定可靠。如果一臺儀器的穩(wěn)定性差，就不可能得到滿意的分析測試結(jié)果。儀器的穩(wěn)定性是制造、挑選或使用紫外可見分光光度計(jì)的關(guān)鍵問題之一。

有些使用者把基線漂移作為穩(wěn)定性，實(shí)際上基線漂移只是穩(wěn)定性的內(nèi)容之一。如果一臺紫外可見分光光度計(jì)的基線漂移符合使用要求，但其光度重復(fù)性很差，它仍然不能滿足使用者的使用要求；反之，如果一臺紫外可見分光光度計(jì)的光度重復(fù)性符合使用要求，但其基線漂移大，它也不能滿足使用要求。只有基線漂移很小、重復(fù)性也很好的儀器才能滿足使用要求，才是好儀器。

2、光譜帶寬的重要性

影響其定量分析誤差的因素很多，光譜帶寬就是主要因素之一。

首先來看A.J.Owen關(guān)于光譜帶寬對分析誤差的影響的研究，他指出光譜帶寬（SBW）/自然帶寬（NBW）≤O.1時(shí)，該儀器可滿足99%的試樣的分析，并且分析準(zhǔn)確度可達(dá)99. 5%。從他給出的例子可知，當(dāng)用1nm光譜帶寬測試時(shí)，可得出一個(gè)很漂亮的光譜圖；當(dāng)同一操作者使用同一儀器和同一樣品，分別改用5nm、lOnm、20nm、50nm光譜帶寬測試時(shí)，所得的譜圖明顯比用1nm光譜帶寬測試的峰高低很多。在20nm光譜帶寬測試時(shí)，兩個(gè)峰變成了一個(gè)馬鞍形的峰。特別在50nm光譜帶寬測試時(shí)，兩個(gè)峰就變成了一個(gè)饅頭峰。由此可見，光譜帶寬對分析測試誤差的影響很大。

所以，應(yīng)重視對光譜帶寬的選擇，以便提高分析測試結(jié)果的可靠性，提高分析測試技術(shù)水平。

3、基線平直度的重要性

其基線平直度是指每個(gè)波長上的光度噪聲，它是用戶最關(guān)心的技術(shù)指標(biāo)之一，也是儀器各個(gè)波長上主要分析誤差的來源之一，它決定儀器在各個(gè)波長下的分析檢測濃度的下限（或決定各個(gè)波長下儀器的靈敏度）。

目前，許多使用者都不正確給出基線平直度這個(gè)關(guān)鍵性能技術(shù)指標(biāo)。不管是高檔紫外可見分光光度汁，還是一般的紫外可見分光光度計(jì)，給的基線平直度都是±0.001A。其實(shí)這些達(dá)不到±0.001A，而有些優(yōu)于±0.001A。所以，紫外可見分光光度計(jì)的設(shè)計(jì)者、生產(chǎn)者和使用者都要高度重視基線平直度這個(gè)技術(shù)指標(biāo)。

4、線性動態(tài)范圍的重要性

線性動態(tài)范圍是影響分析測試誤差的技術(shù)指標(biāo)。如果儀器的線性動態(tài)范圍很寬，則無論是對很稀的樣品還是對很濃的樣品進(jìn)行分析時(shí)，其分析測試的結(jié)果都在所要求的誤差范圍內(nèi)。所以應(yīng)選擇線性動態(tài)范圍大的紫外可見分光光度計(jì)。

其線性動態(tài)范圍取決于儀器的雜散光和噪聲，它們是分測試誤差的主要來源。雜散光限制被分析測試樣品濃度的上限。噪聲限制被分析樣品濃度的下限。其線性動態(tài)范圍非常重要，它限制儀器的使用范圍（即限制儀器的適用性）。

5、波長準(zhǔn)確度的重要性

所謂波長準(zhǔn)確度是指波長的實(shí)際測定值與理論值（真值）的差。其波長準(zhǔn)確度是很重要的技術(shù)指標(biāo)，特別是在對不同儀器的測試結(jié)果進(jìn)行比較時(shí)，波長準(zhǔn)確度更加重要。

例如，若要比對兩臺紫外可見分光光度計(jì)對同一樣品的分析測試結(jié)果，如果儀器的波長準(zhǔn)確度不好，就無法進(jìn)行比較，或比較不出正確的結(jié)果。同一物質(zhì)進(jìn)行測試時(shí)，由于不同波長時(shí)摩爾吸光系數(shù)不同，就會有不同的靈敏度，即使是同一樣品，測試的數(shù)據(jù)也會不相同。如果使用者要用一臺紫外可見分光光度計(jì)做定量分析，若儀器的波長準(zhǔn)確度不好，也會因儀器的波長誤差而產(chǎn)生很大的分析誤差。因此其波長準(zhǔn)確度非常重要，它是制造者和使用者應(yīng)該重視的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)。