紫外分光光度计的用途是什么？

紫外分光光度计（UV-Vis Spectrophotometer）是一种用于测量物质对紫外光（200–400 nm）和可见光（400–800 nm）吸收特性的分析仪器。它通过检测样品对特定波长光的吸收程度，进行定性或定量分析，广泛应用于化学、生物、医药、环境等领域。以下是其主要用途和特点：

一、核心用途

1. 定量分析

• DNA/RNA浓度检测（260 nm处吸光度，A260）。

• 蛋白质定量（Bradford法、BCA法或直接280 nm测量）。

• 药物含量分析（如阿司匹林在230 nm处的吸收）。

• 测定溶液中特定物质的浓度（如DNA/RNA、蛋白质、药物成分）。

• 依据朗伯-比尔定律（吸光度A = εlc，ε为摩尔吸光系数，l为光程，c为浓度），通过标准曲线计算未知样品浓度。

• 常见应用：

2. 定性分析

• 有机化合物鉴定（如苯环在250 nm附近有特征吸收）。

• 污染物检测（如硝酸盐在220 nm处吸收）。

• 通过扫描样品的吸收光谱（如200–800 nm），判断物质结构或纯度。

• 示例：

3. 动力学研究

• 监测化学反应过程中吸光度的实时变化，推算反应速率或中间产物浓度。

4. 纯度检测

• 通过吸收峰形和位置评估样品纯度（如蛋白质A280/A260比值判断核酸污染）。

二、仪器组成与关键部件

1. 光源：氘灯（紫外区）和钨灯（可见光区）。

2. 单色器：将复合光分离为单一波长光（光栅或棱镜）。

3. 样品室：放置比色皿（石英用于紫外区，玻璃/塑料仅用于可见光区）。

4. 检测器：光电倍增管（PMT）或光电二极管阵列（PDA）。

三、操作注意事项

1. 样品准备

• 液体需澄清无悬浮物（浑浊样品需离心或过滤）。

• 溶剂选择：避免溶剂在测量波长下有强吸收（如苯在紫外区有吸收）。

2. 比色皿使用

• 紫外区用石英比色皿（玻璃会吸收紫外光）。

• 手持比色皿时避免触碰光面，需用擦镜纸清洁。

3. 基线校正

• 测量前用空白溶剂（如纯水或缓冲液）调零，消除背景干扰。

4. 波长选择

• 选择被测物质的最大吸收波长（λmax）以提高灵敏度。

四、常见应用场景

1. 生命科学

• DNA/RNA浓度和纯度检测（A260/A280比值）。

• 酶活性测定（如NADH在340 nm处吸光度变化）。

2. 制药行业

• 药物含量测定、溶出度测试。

3. 环境监测

• 水质分析（如硝酸盐、重金属离子）。

4. 食品工业

• 添加剂检测（如防腐剂苯甲酸在225 nm处吸收）。

五、优缺点

• 优点：操作简便、成本低、分析速度快。

• 缺点：

• 仅适用于具有紫外或可见光吸收的物质。

• 灵敏度低于荧光或质谱法，可能受杂质干扰。

六、扩展功能

部分仪器支持：

• 多波长扫描：获取全波段吸收光谱。

• 时间驱动模式：追踪反应动力学过程。

• 反射附件：测量固体样品（如薄膜、粉末）。

紫外分光光度计是实验室的基础设备，其数据可靠性依赖于规范操作和定期校准（如波长准确性、光度线性检查）。