光度计
光度计（Photometer）
1. 基本概念
光度计是一种通过测量光与物质相互作用（如吸收、透射、散射）来分析样品成分或浓度的仪器。根据测量原理和光路设计，主要分为以下几类：
分光光度计：使用单色器（光栅或棱镜）分离特定波长，精度高，适用于定量分析。
滤光片光度计：通过滤光片选择波长，结构简单，常用于便携式设备。
荧光光度计：检测样品受激发后发射的荧光，灵敏度高。
火焰光度计：用于测定金属离子（如Na⁺、K⁺）的发射光谱。
2. 核心结构与工作原理
| 组件 | 功能 |
|---|---|
| 光源 | 提供稳定光能（钨灯用于可见光，氘灯用于紫外光）。 |
| 单色器 | 分离特定波长（分光光度计）或通过滤光片选择波段（滤光片光度计）。 |
| 样品室 | 放置比色皿（常见光径1 cm），需确保光路垂直通过样品。 |
| 检测器 | 将光信号转为电信号（光电倍增管或光电二极管）。 |
| 信号处理器 | 放大信号并输出吸光度（A）、透射率（T%）或浓度值。 |
工作流程：
光源→单色器→样品→检测器→信号处理→显示结果。
3. 关键测量原理
朗伯-比尔定律（Lambert-Beer Law）：
：吸光度（无单位）
：摩尔吸光系数（L·mol⁻¹·cm⁻¹）
：样品浓度（mol/L）
：光程（cm）
应用条件：
单色光、稀溶液（避免粒子间相互作用）。
吸光度范围建议0.1~1.0（超出需稀释或缩短光程）。
4. 主要应用领域
| 领域 | 应用实例 |
|---|---|
| 生物化学 | DNA/RNA浓度测定（A260）、蛋白质定量（Bradford法，A595） |
| 环境监测 | 水质分析（COD、重金属离子如Cr⁶⁺的比色法检测） |
| 医药 | 药物含量测定（如维生素C的紫外吸收法）、血常规分析（血红蛋白检测） |
| 食品工业 | 糖度检测、色素含量分析 |
5. 操作步骤与注意事项
通用操作流程：
预热：开机预热15~30分钟（稳定光源）。
校准：
调零：用空白溶液（如纯水或溶剂）设置基线（A=0）。
标准曲线：测量已知浓度标准品，建立吸光度-浓度线性关系。
样品测量：将待测样品装入比色皿，避免气泡或指纹干扰。
数据记录：读取吸光度并换算浓度（或直接显示结果）。
注意事项：
比色皿使用：
透光面勿触摸，使用前后用擦镜纸清洁。
不同波长选择匹配材质（石英适用于紫外光，玻璃仅限可见光）。
样品处理：
浑浊样品需离心或过滤，避免光散射干扰。
强酸/强碱溶液可能腐蚀比色皿。
6. 常见问题与解决方法
| 问题 | 可能原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 基线漂移 | 光源不稳定或预热不足 | 重新预热，检查电源电压 |
| 读数波动大 | 比色皿脏污或溶液浑浊 | 清洁比色皿，过滤样品 |
| 吸光度超出线性范围 | 浓度过高 | 稀释样品或改用短光程比色皿 |
| 无信号输出 | 检测器故障或光路阻断 | 检查光路遮挡，联系维修 |
7. 仪器选型建议
| 需求场景 | 推荐类型 | 关键参数 |
|---|---|---|
| 常规实验室分析 | 紫外-可见分光光度计 | 波长范围190~1100 nm，分辨率≤1 nm |
| 现场快速检测 | 便携式滤光片光度计 | 预设波长（如420 nm、540 nm），IP防护等级 |
| 荧光检测 | 荧光分光光度计 | 激发/发射波长可调，灵敏度（信噪比） |
| 高通量筛选 | 微孔板读数仪 | 兼容96/384孔板，振板功能 |
8. 维护与校准
日常维护：
定期清洁样品室，避免灰尘进入光路。
长时间不用时关闭电源，防潮保存。
校准频率：
每月用标准滤光片检查波长精度。
每季度用重铬酸钾溶液验证吸光度准确性。
总结
光度计是实验室和工业中不可或缺的分析工具，其核心价值在于通过光与物质的相互作用实现快速、精准的定量分析。正确操作需遵循校准流程、注意样品处理细节，并定期维护以确保数据可靠性。随着技术进步，智能化、便携式光度计正推动现场检测和即时诊断的发展，成为环境监测、精准医疗等领域的重要支撑。
附件列表
词条内容仅供参考，如果您需要解决具体问题
（尤其在法律、医学等领域），建议您咨询相关领域专业人士。