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集成式液体吸光度应用解决方案

发布日期:2023-01-07    


集成式液体吸光度应用解决方案是一高度集成,用于测量液体样品可见光吸光度和透射率的解决方案。该解决方案集成了液体吸光度或透射率测量必须的附件光谱仪、光源和样品池支架相比于搭建式,它小巧方便,避免了繁琐的搭建,仅需一根USB数据线便可与PC端相连,通过USB给光谱仪供电,无需外接电源线。

 image.png

 

Beer-Lambert Law

朗伯-比尔定律是紫外-可见吸收光谱法进行定量分析的理论基础,一束单色光照射一吸收介质表面,通过一定厚度介质后,由于介质吸收了一部分光能,透射光的强度就会减弱。吸收介质的浓度越大,厚度越厚,光强度减弱越显著。其数学表达式为:

A=lg(1/T)=Kbc

A为吸光度,T为透射(透光度),是出射光强度(I)比入射光强度(I0)

K为摩尔吸光系数.它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关

c为吸光物质的浓度,单位为mol/Lb为吸收层厚度,单位为cm

吸光度测定样品浓度

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1测试场景

以铁离子溶液样品为例,样品溶液加入显色剂a显色剂b显色后,在可见光区508nm处有最大吸收峰。由于铁离子溶液在可见光区的吸光度与含量成正比关系,符合Lambert-Beer定律,因此可以利用紫外-可见吸收光谱法绘制铁离子浓度-吸光度的标准曲线

配制浓度分别为0.448mg/L0.896mg/L1.792mg/L2.688mg/L4.48mg/L铁离子溶液,加入显色剂a显色剂b摇匀静置充分,其中1.792mg/L的溶液作为未知浓度的待测样品。以纯水作为参比溶液,采集光谱如下图:

 image.png

2 不同浓度铁离子溶液的吸收光谱

选择最大吸收峰波长,即508nm处吸光度作为定量分析的依据。将各浓度508nm处的吸光度填写在表1。

1:铁离子溶液在508 nm处的吸光度

编号

1

2

3

4

5

浓度(mg/L

0.448

0.896

2.668

4.48

未知

平均吸光度

0.11772

0.215562

0.602333

0.97104

0.401558

绘制铁离子定量分析的标准曲线如图3所示

image.png 

3铁离子溶液508nm处吸光度与浓度关系线性拟合曲线

将未知样品的吸光度0.401558代入标准曲线的方程式中,得出未知铁离子样品的浓度为1.773mg/L,而真实的浓度为1.792 mg/L,实验的测量误差 △ = 0.018mg/L

集成式SS-VT-01光谱仪

SS-VT-01光谱仪内部配置高灵敏线阵CMOS图像传感器,配合16-bit A/D采样模块为光谱仪提供优异的光谱信号响应与极宽的响应范围。同时,精简紧凑的结构设计与稳定的电路设计保证SS-VT-01在微型尺寸的前提下,还能保证优异的光谱分辨率、信噪比以及温度变化稳定性。

LED冷光源与比色皿支架集成为一体,提供可见波段的稳定光源,由软件控制出光,出光轻度可调,为百分比调节,支持0-100%调节范围,最大输出约1mW

如海光电独特的Uspectral-PLUS软件是集光谱采谱、数据分析和数据库管理为一体的光谱仪分析系统,支持WindowsLinux系统,实时监测光谱变化,高速采集数据。同时,配置周期采集模式,可对整个反应过程的吸光度变换进行检测。此外,Uspectral-PLUS还配置PLA建模算法,在软件中即可进行标准曲线的建模。

设备参数

光谱范围

350~850nm

像素

2048pixels

光谱分辨率

2nm

信噪比

 300:1

波长稳定性

0.2nm

积分时间

1ms~65s

动态范围

 2000:1

光源寿命

5000hours

光源功率

1mw

A/D转换

  16-bit