紫外分光光度計的用途是什么？

紫外分光光度計（UV-Vis Spectrophotometer）是一種用于測量物質對紫外光（200–400 nm）和可見光（400–800 nm）吸收特性的分析儀器。它通過檢測樣品對特定波長光的吸收程度，進行定性或定量分析，廣泛應用于化學、生物、醫藥、環境等領域。以下是其主要用途和特點：

一、核心用途

1. 定量分析

• DNA/RNA濃度檢測（260 nm處吸光度，A260）。

• 蛋白質定量（Bradford法、BCA法或直接280 nm測量）。

• 藥物含量分析（如阿司匹林在230 nm處的吸收）。

• 測定溶液中特定物質的濃度（如DNA/RNA、蛋白質、藥物成分）。

• 依據朗伯-比爾定律（吸光度A = εlc，ε為摩爾吸光系數，l為光程，c為濃度），通過標準曲線計算未知樣品濃度。

• 常見應用：

2. 定性分析

• 有機化合物鑒定（如苯環在250 nm附近有特征吸收）。

• 污染物檢測（如硝酸鹽在220 nm處吸收）。

• 通過掃描樣品的吸收光譜（如200–800 nm），判斷物質結構或純度。

• 示例：

3. 動力學研究

• 監測化學反應過程中吸光度的實時變化，推算反應速率或中間產物濃度。

4. 純度檢測

• 通過吸收峰形和位置評估樣品純度（如蛋白質A280/A260比值判斷核酸污染）。

二、儀器組成與關鍵部件

1. 光源：氘燈（紫外區）和鎢燈（可見光區）。

2. 單色器：將復合光分離為單一波長光（光柵或棱鏡）。

3. 樣品室：放置比色皿（石英用于紫外區，玻璃/塑料僅用于可見光區）。

4. 檢測器：光電倍增管（PMT）或光電二極管陣列（PDA）。

三、操作注意事項

1. 樣品準備

• 液體需澄清無懸浮物（渾濁樣品需離心或過濾）。

• 溶劑選擇：避免溶劑在測量波長下有強吸收（如苯在紫外區有吸收）。

2. 比色皿使用

• 紫外區用石英比色皿（玻璃會吸收紫外光）。

• 手持比色皿時避免觸碰光面，需用擦鏡紙清潔。

3. 基線校正

• 測量前用空白溶劑（如純水或緩沖液）調零，消除背景干擾。

4. 波長選擇

• 選擇被測物質的最大吸收波長（λmax）以提高靈敏度。

四、常見應用場景

1. 生命科學

• DNA/RNA濃度和純度檢測（A260/A280比值）。

• 酶活性測定（如NADH在340 nm處吸光度變化）。

2. 制藥行業

• 藥物含量測定、溶出度測試。

3. 環境監測

• 水質分析（如硝酸鹽、重金屬離子）。

4. 食品工業

• 添加劑檢測（如防腐劑苯甲酸在225 nm處吸收）。

五、優缺點

• 優點：操作簡便、成本低、分析速度快。

• 缺點：

• 僅適用于具有紫外或可見光吸收的物質。

• 靈敏度低于熒光或質譜法，可能受雜質干擾。

六、擴展功能

部分儀器支持：

• 多波長掃描：獲取全波段吸收光譜。

• 時間驅動模式：追蹤反應動力學過程。

• 反射附件：測量固體樣品（如薄膜、粉末）。

紫外分光光度計是實驗室的基礎設備，其數據可靠性依賴于規范操作和定期校準（如波長準確性、光度線性檢查）。