吸光光度法（紫外/可见光谱）讲座（15）(页 1) - 『分析仪器』 - 生化分析仪器网【仪器论坛】

阳光发表于 2004-3-28 00:00

吸光光度法（紫外/可见光谱）讲座（15）

<H3 style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center; mso-layout-grid-align: none" align=center>――提高吸光光度法灵敏度和选择性的某些途径<?xml:namespace prefix = o /><o:p></o:p></H3>
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6 长光路毛细吸收管吸光光度法<o:p></o:p>

根据朗伯-比耳定律，A＝εbc，当浓度不变而增大b时，A增大。换言之，可以通过延长吸收光程b来降低待测吸光物质的浓度c，从而提高光度法的测定灵敏度。近年来，提出了 全反射型长光路毛细吸收管吸光光度法。该法使用长至数十米的毛细管吸收池（Long Capillary Cell，简称 LCC），可以高灵敏度地测定溶液极其微弱的吸收。已有的报导表明，它已能顺利地测定水中pg／g级的磷和ng／g级的氟，使光度法测定铜、汞的灵敏度提高了三个数量级。用50m长的毛细管液芯光纤系统，可使Hg，I，Cu，P等元素的测定灵敏度达0.02pg／g。<o:p></o:p>

从LCC的管型而言，已从最初较短的“直线型”、“弧型”和“圈型”，发展到较长的“螺旋型”和“光导纤维型”（图1-6）。例如，用内径为lmm，长10m的螺旋型耐热玻璃管作吸收池，或者用内径为250μm，长25m或50m的硅树脂涂覆的毛细纤维管作吸收池，后者称为“光导纤维型”吸收管。因此又称为液芯光纤长光路吸光光度法。<o:p></o:p>

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图6 长光路毛细吸收管<o:p></o:p>

Figure 6 Long light path capillary absorption tube

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从光在LCC中的传输方式而言，已有的研究认为，大致可设想为图1-7所示的两种形式：镜面反射和全反射。当光的传输介质满足全反射条件时，光主要以螺旋光线的形式通过LCC；当反射率不是100％，则光按镜面反射方式传输，此时入射光主要以较少的反射次数在同一平面内，按子午光线的形式通过LCC管。 <o:p></o:p>

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图7 长光路毛细吸收管中的反射光路<o:p></o:p>

Figure 7 Reflection light path in long light path capillary absorption tube

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按Snell的折射定律<o:p></o:p>

Sin（90°－θ）≥ n2 / n1 （1-39）<o:p></o:p>

式中θ为入射角，n1为溶剂折射率，n2为 LCC材料的折射率。只有n1＞n2，即只有使用折射率大于 LCC材料折射率的液体做溶剂，才能在LCC中实现全反射。例如，常用作 LCC材料的石英玻璃和耐热（Pyrex）玻璃，在20℃时对589.3nm光的折射率分别为1.459和1.474。相同条件下，水的折射率为1.333，苯和二硫化碳的折射率分别为1.501和1.627。显色反应以水为溶剂时，入射光在LCC中主要以镜面反射方式传输。为了满足全反射的条件，必须把显色物质转入（如萃取）到高折射率的溶剂中。用于全反射的溶剂可以是单一溶剂，亦可以是混合溶剂（称为混折射溶剂）。<o:p></o:p>

已有的研究表明，即使在镜面反射（如水作溶剂）的LCC中，灵敏度（吸光度）增加的倍率亦明显大于吸收管增长的倍率。例如，磷钼蓝法测磷，用1m的LCC比用通常1cm吸收皿灵敏度增加约300倍而不是100倍。这主要是由于吸收管壁的反射，增加了有效的吸收光程长度。在全反射条件下，由于高折射率的溶剂使入射光多重反射，进一步增大了有效的吸收光程长度，从而吸光度增加的倍率又明显高于镜面反射时的倍离，大约增至700倍。<o:p></o:p>

由于随溶液浓度的增加，吸收增加，反射率下降，LCC内反射光的光路长减小。因此，吸光度增加的倍率随溶液浓度的增大而减少，从而使LCC的工作曲线曲率加大，偏离朗伯-比尔定律。所以，长光路毛细吸收管吸光光度法与普通吸光光度法不同，其工作曲线不是直线。<o:p></o:p>

综上所述，全反射长光路毛细吸收管法可以高灵敏度地测定溶液中极其微弱的吸收，大大提高了光度法的灵敏度。虽然目前它的研究和应用还不够深入和广泛，其理论研究尚不成熟，但毋容置疑它是一种有发展前途的超微量分析法。

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