在我國經濟發展的同時也顯露出環境污染方面的問題,諸如:汽車尾氣、噪音污染、空氣污染、化學污染等,由此也顯示出環保的重 要性,而紫外線分光法作為環保檢測的一種手段也日益為人們所關注,它以其快速、簡便、易于搬運的優勢特點廣泛應用于監測領域,具 有較高的度,與環保監測要求相符合,顯示出廣闊的應用前景。
1.引言
當各種環保問題層出不窮的狀態下,人們日益關注環境保 護問題,并在科學技術不斷發展和進步的條件下,采用先進的 紫外線分光光度計法進行環境保護監測,是一種先進的、全新 的、度較高的環保檢測方法,相較于傳統的環保監測方法 而言,體現出快速、簡便、易于操作的特點,能夠較好地實現對 污染源的監測,結合監測數據分析和判定監測范圍內的污染物 種類,準確獲悉定位污染物的準確位置,有較高的環保監測效 率。
2.紫外可見分光光度計概述
紫外可見分光光度計是一種常規分析儀器,在不同的光路 設計原理下,可以分為雙波長分光光度計、單光束分光光度計 等類型,包括有輻射源、單色器、檢測器等內部構件和元素,具 體來說主要有:(1)輻射源。這是能夠提供足夠輸出功率的穩 定而連續光譜,如:鎢燈、鹵鎢燈、氘燈、氫燈、可調諧染料激光 光源等。(2)單色器。它的內部構件有入射、出射狹縫、透鏡系 統、棱鏡及光柵等色散元件,能夠產生高純度單色光束。(3)試 樣容器。它主要是對盛放的試液進行吸光度的測量,光程通常 在0.5 ~10cm,石英池適用于紫外可見區,玻璃池適用于可見 區。⑷檢測器。它具有快速掃描、靈敏性高的特點,如:光電 管、光電倍增管、光導攝像管、光電二極管矩陣檢測器等。(5) 顯示裝置。該裝置可以記錄并顯示圖譜、數據及操作條件,是 *的重要裝置之一。
紫外線分光光度計是以物質的吸收光譜為依據,探討和研 究物質內部構成、組分及相互作用的儀器,是在朗伯--比耳 定律的光吸收基本定律條件下,測定物質中的分子和原子吸收 入射光中的特定波長的光能量而發生的分子振動能級躍遷和 電子能級躍遷狀態,利用不同物質有其特定的吸收光譜曲線, 依據吸收光譜中某些特征波長處的吸光度的高低,而判斷測定出該物質的含量,較好地實現對測定物質的定性分析和定量分 析。它的主要特點包括有以下方面:(1)靈敏度高、選擇性好。 由于紫外可見光分光光度法的入射光以棱鏡或光柵為單色器, 通過控制配合可以獲得一條譜帶極其狹窄的單色光,其測定的 靈敏度可以達到1 ~10|xg/m,光度計定量測定的精密度可以達 到0.5%。(2)無須樣品分離裝置。紫外線分光光度計法主要 選用純度較高的單色光,在對兩種或兩種以上的樣品組分進行 測定時,無須進行樣品預先分離處理,只要選擇樣品組分特征 波長的單色光即可實施測定和分析。(3)定量分析方法多樣 化。紫外線分光光度計法有多種不同的定量方法,如:線性回 歸定量法;百分消光系數與摩爾消光系數換算法等,是一種極 具實效性的測定分析方法。
3.紫外線分光光度計在環保檢測中的應用分析
在將紫外線分光光度計應用于環保監測的過程中,可以在 將待測污染物樣品進行粉碎處理的前提下,滴入堿性提取液, 采用浸出提取的方式,使浸出液中的Cr6+與酸性環境中的二苯 碳酰二肼發生化學反應,產生紫色絡合物,然后再在波長540nm 處進行分光光度法測定,同時采用外標法進行數據定量分析, 從而獲取的檢測數據和結果,使之成為環境監測保護的數 據支撐。
3. 1紫外線分光光度計在水和廢水中的監測應用
在對水質的常規監測之中,通常采用紫外線分光光度法, 由于水系包涵有水相(溶液)、固相(懸浮物或底質)、生物相 (水生生物)等不同成分,對于待測物的濃度干擾影響較大,如: 當干擾物質與被測物質直接結合時,會導致檢測結果偏低;當 干擾物質與被測物質具有相同反應時,會導致檢測結果偏高; 當干擾物質與分析用的試劑產生化合作用時,則會阻礙試劑與待測物質的反應。為此要注重監測分析方法的合理運用,采用 不同的方法消除干擾,具體來說主要包括有:(1)物理蒸餾法。 這種方法可以較好地分離被測物質,去除干擾物質。(2)調節 PH值,使被測物質產生反應,實現對相關元素的準確測定。
(3)利用氣化還原反應可以將試劑中的干擾物質轉換為不會產 生干擾作用的價態。(4)添加絡合劑以分離干擾離子。(5)利 用有機溶劑的萃取或反萃取方法消除干擾。(6)沉淀分離反 應。(7)采用濕法消解或干法灰化的措施,消除其他物質的干 擾和影響。
紫外線分光光度法可以通過波長掃描的方式,快速測定廢 水中的微量苯釀,在苯釀的大吸收峰為269. 3nm左右的波長 下,測定不同濃度的苯酚標準樣品的吸光度,繪制相關曲線并 計算苯酚在中性溶液中的表觀摩爾吸光系數為1524. 58L/mol; 然后再通過定量測定的方式,測定并計算廢水中苯酚的吸光 度,獲悉廢水中苯酚的濃度為39mg/L。
3.2紫外線分光光度計在大氣污染中的監測應用 紫外線分光光度計法也有自身的局限性,它無法實現對顆 粒污染的監測,因而難以對大氣污染中的氣溶膠組分進行監測 和分析,而只能對大氣污染中的氣態污染物進行監測,可以通 過監測大氣中的臭氣含量的方式,觀察并監測數據,以此判定 和分析大氣層的狀態,獲取大氣層是否被破壞的數據資料,為 大氣污染處理和整治提供數據基礎。
3. 3紫外線分光光度計在土壤污染中的監測應用 紫外線分光光度計能夠實現對土壤污染中的重金屬含量 的檢測,由于工業污染排放會產生各種污染性的重金屬物質, 加之土壤自身攜帶的重金屬成分,會導致土壤質量下降。因 此,通過采用紫外線分光光度計法標記土壤中的重金屬含量, 可以較好地凈化土壤,減輕土壤的負擔。
3.4紫外線分光光度計在有機物污染中的監測應用 有機物的污染成分相對復雜,通常分布于大氣、土壤、水體 之中,可以采用紫外線分光光度計法,實現對這些有機物中污 染成分的監測,分析有機物的含量,并據此出具監測報告和說 明。
4.紫外線可見分光光度計法在食品檢測中的應用
由于當前食品安全事件頻發,引發社會極大的關注,為此可以引入紫外線可見分光光度計法,用于對食品的安全檢測。
4.1光度測量
可以利用紫外線可見分光光度計測定成分單_、具有相同 顏色的產品,準確地測定食品的吸光度數值。
4.2食品成分定性分析
由于不同的物質具有不同的吸收光譜曲線,通過物質吸收 光譜中特殊波長的峰值、波形變化,可以檢測食品中的物質含 量。如:可以運用紫外線分光光度法檢測食品中的復合型防腐 劑、復合型鮮味劑等,較好地排除食品中不應當使用的添加劑。
4.3成分定量分析
可以運用紫外線可見分光光度計檢測食品中的蛋白質、 DNA等生物分子,科學準確地檢測食品中的不同組分的含量。
5總結與展望
綜上所述,紫外線分光光度計法是先進、實效性的監測方 法,要在明晰紫外線分光光度計法的應用特點及原理的條件 下,全面分析紫外線分光光度計法在環保、食品安全等領域中 的應用,科學準確地獲悉物質含量,采用定性分析和定量分析 的不同方法,較好地促進紫外線分光光度計監測的多功能化、 集成化、便捷化發展和進步,使之成為環境、食品安全的有力數 據支撐。
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