-1 - 紫外-可见光检测器 第一节 工作原理和主要性能 一、工作原理 1
朗伯-比耳定律 紫外-可见光检测器是通过测定样品在检测池中吸收紫外-可见光的大小来确定样品含量的
该检测器测量的是物质对光的吸收,属于吸收光谱分析类型的仪器,无论采取什么设计方法,其工作原理都是基于光的吸收定律朗伯-比耳定律
该定律指出,当一束单色光辐射通过物质溶液时,如果溶剂不吸收光,则溶液的吸光度与吸光物质的浓度和光经过溶液的距离成正比
式中,I 是透过光强度,Io 是入射光强度,T 为透过率,A 为吸光度(absorbance),又称光密度(optical density: OD)或消光值(extinction, E),b 是光在溶液中经过的距离,一般为吸收池厚度,c 是吸光物质溶液的浓度,a 为吸光系数
如果溶液浓度单位采用 mol/L,b 的单位为 cm,则相应的吸光系数为摩尔吸光系数(molar absorptivity)或摩尔消光系数,单位为 L/(mol·cm),用符号 ε 表示,则 由上式可见,吸光度与吸光系数、溶液浓度和光路长度成直线关系,也就是说对于给定的检测池(此时 b 一定),在固定的波长下(ε 为定值),紫外-可见光检测器应输出一个与样品浓度(c)成正比的光吸收信号——吸光度(A)
而实际上检测器光电元件的输出信号与透过率成正比,所以为了定量计算方便,在仪器采用对数放大器,将透过率转换成吸光度,此时仪器输出信号与样品浓度成正比
故紫外-可见光检测器属于浓度敏感型检测器
摩尔吸光系数与分子结构 紫外-可见光检测器的灵敏度很大程度上取决于样品的摩尔吸光系数
摩尔吸光系数表明物质分子对特定波长辐射的吸收能力,是物质的重要特性
ε 的大小与物质的分子结构、波长有关,不同类型物质的 ε 值差别很大
这是由于这些物质分子中某些基团的存在
当用光照射时,基团中的电子吸收光能