紫外-可見-近紅外分光光度計（UV-Vis-NIR），其掃描波段覆蓋紫外光、可見光、近紅外光區(qū)域，利用物質(zhì)分子對紫外光、可見光、近紅外光的吸收特性來進(jìn)行定量、定性分析，在科研實驗室以及工業(yè)領(lǐng)域是常見儀器之一。
電磁波的區(qū)分
一、吸收光譜產(chǎn)生的原理
紫外可見吸收光譜是由于分子（或離子）吸收紫外或者可見光（通常200-800 nm）后發(fā)生價電子的躍遷所引起的。由于電子間能級躍遷的同時總是伴隨著振動和轉(zhuǎn)動能級間的躍遷，因此紫外可見光譜呈現(xiàn)寬譜帶。
（1）有機(jī)化合物電子躍遷
在有機(jī)化合物分子中有形成單鍵的σ電子、形成不飽和鍵的π電子以及未成鍵的孤對n電子。當(dāng)分子吸收紫外或者可見光輻射后，這些外層電子就會從基態(tài)（成鍵軌道）向激發(fā)態(tài)（反鍵軌道）躍遷，主要的躍遷方式有四種，所需能量大小順序為：σ→σ* ＞n→σ*＞π→π*＞n→π*。
電子能級及電子躍遷示意圖
①σ-σ*：吸收能量較高，一般發(fā)生在真空紫外區(qū)。飽和烴中的C-C屬于這種躍遷類型。如乙烷C-C鍵σ→σ*躍遷，λmax為135nm；
②n-σ*：含有O、N、S等雜原子集團(tuán)，如-NH2、-OH可產(chǎn)生此躍遷，摩爾吸光系數(shù)較小；
③π-π*：有π電子的集團(tuán)，如C=C、C=O、C≡C，一般位于近紫外區(qū)，約200nm、吸收強(qiáng)度很強(qiáng)；
④n-π*：含有雜原子的不飽和基團(tuán)：如C=O，C=S，-N=N-等基團(tuán)會發(fā)生n→π*。發(fā)生這種躍遷能量較小，吸收發(fā)生在近紫外或者可見光區(qū)。特點是強(qiáng)度弱，摩爾吸光系數(shù)小，產(chǎn)生的吸收帶也叫R帶。
（2）無機(jī)化合物電子躍遷
①電荷轉(zhuǎn)移躍遷：
與某些有機(jī)物相似，不少無機(jī)化合物會在電磁輻射的照射下，發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移躍遷，產(chǎn)生電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜。輻射下，分子中原定域在金屬M軌道上的電荷轉(zhuǎn)移到配位體L的軌道，或按相反方向轉(zhuǎn)移
②配位場躍遷：
元素周期表中第4和第5周期過渡元素分別含有3d和4d軌道，鑭系和錒系元素分別有4f和5f軌道。這些軌道能量通常是簡并（相等）的，但是在絡(luò)合物中，由于配體的影響分裂成了幾組能量不等的軌道。若軌道是未充滿的，當(dāng)吸收光后，電子會發(fā)生躍遷，分別稱為d-d躍遷和f-f躍遷。
二、定性定量分析
（1）定性分析
由于各種物質(zhì)具有各自不同的分子、原子和不同的分子空間結(jié)構(gòu)，其吸收光能量的情況也就不會相同，因此，每種物質(zhì)就有其固定的吸收光譜曲線。
（2）定量分析
朗伯比爾定律：
一束單色光，照射于一吸收介質(zhì)表面，在通過一定厚度的介質(zhì)后，由于介質(zhì)吸收了一部分光能，透射光的強(qiáng)度就要減弱。吸收介質(zhì)的濃度愈大、介質(zhì)的厚度愈大，則光強(qiáng)度的減弱愈顯著
三、儀器組成
紫外-可見-近紅外分光光度計主要由光源、樣品池、單色器、檢測器等組成。光源產(chǎn)生紫外光、可見光、近紅外光，透過樣品池中的樣品，樣品吸收后的剩余光經(jīng)過單色器色散，被檢測器接收，從而對樣品進(jìn)行定性、定量分析，并對樣品的純度、結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定。具有靈敏度高、分辨率高、測量范圍廣、測量速度快、分析精度高、樣品用量少、無損檢測等優(yōu)點。
紫外-可見-近紅外分光光度計基本結(jié)構(gòu)示意圖
四、應(yīng)用領(lǐng)域
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2023-2028年中國紫外-可見-近紅外分光光度計（UV-Vis-NIR）行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測報告》顯示，紫外-可見-近紅外分光光度計可以對物質(zhì)的成分、純度、分子結(jié)構(gòu)以及各組分含量等參數(shù)進(jìn)行分析，能夠應(yīng)用在生物學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、光學(xué)、物理學(xué)等多種學(xué)科中，可以廣泛應(yīng)用于電子、通訊、石油、化工、冶金、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。
五、產(chǎn)品推薦
紫外-可見-近紅外雙光束分光光度計UV3600
主要技術(shù)參數(shù)
| 型號 | UV3600 | UV3600-TP |
| 波長范圍 | 175~3600nm(185nm以下需氮氣吹掃） | |
| 光學(xué)系統(tǒng) | 雙光束 | |
| 樣品池通道數(shù) | 6通道，自動切換 | |
| 光譜帶寬 | 紫外可見區(qū)域：0.01～5nm，0.01nm間隔自動調(diào)節(jié)近紅外區(qū)域：0.04～20nm，0.01nm間隔自動調(diào)節(jié) | |
| 波長準(zhǔn)確度 | 紫外、可見區(qū)：±0.08nm；近紅外區(qū)：±0.4nm | |
| 波長重復(fù)性 | 紫外、可見區(qū)：±0.08nm以內(nèi)；近紅外區(qū)：±0.32nm以內(nèi) | |
| 透射比準(zhǔn)確度 | ±0.3%（0-100%）；±0.002%（0~0.5A）；±0.003%（0.5A~1A） | |
| 透射比重復(fù)性 | ±0.15%（0-100%）；±0.001%（0~0.5A）；±0.0015%（0.5A~1A） | |
| 雜散光 | 0.00008%T 以下 (220nm，NaCl 10g/L溶液)0.00005%T 以下 (340nm，NaNO2)0.0005%T 以下 (1420nm，水)0.005%T 以下 (2365nm，氯仿) | |
| 穩(wěn)定性 | 小于0.0002Abs/h (電源啟動2小時后，500nm) | |
| 測光方式 | 吸光度（Abs），透射率（％），反射率，能量（E） | |
| 波長調(diào)節(jié) | 自動掃描 | |
| 基線平直度 | ±0.004Abs（185-200nm）；±0.001Abs（200-3000nm）±0.005Abs（3000-3300nm） | |
| 光度范圍 | 8 Abs | |
| 檢測器 | PMT、InGaAs、PbS | |
| 檢測光源 | 50W鹵素?zé)艉碗疅簦ú遄停?/span> | |
| 顯示器 | 無 | 10.1寸電容觸摸屏 |
| 內(nèi)置存儲空間 | 無 | 32GB存儲，可存100萬張譜圖 |
| 對外接口 | USB2.0 | USB2.0、LAN、WIFI |
| 供電電源及功耗 | AC110~240V，100W | |
| 體積 | 68.5 × 38.5 × 22.5 cm3 | |
| 重量 | 26 Kg | 28 Kg |
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