在我国经济发展的同时也显露出环境污染方面的问题,诸如:汽车尾气、噪音污染、空气污染、化学污染等,由此也显示出环保的重 要性,而紫外线分光法作为环保检测的一种手段也日益为人们所关注,它以其快速、简便、易于搬运的优势特点广泛应用于监测领域,具 有较高的度,与环保监测要求相符合,显示出广阔的应用前景。
1.引言
当各种环保问题层出不穷的状态下,人们日益关注环境保 护问题,并在科学技术不断发展和进步的条件下,采用先进的 紫外线分光光度计法进行环境保护监测,是一种先进的、全新 的、度较高的环保检测方法,相较于传统的环保监测方法 而言,体现出快速、简便、易于操作的特点,能够较好地实现对 污染源的监测,结合监测数据分析和判定监测范围内的污染物 种类,准确获悉定位污染物的准确位置,有较高的环保监测效 率。
2.紫外可见分光光度计概述
紫外可见分光光度计是一种常规分析仪器,在不同的光路 设计原理下,可以分为双波长分光光度计、单光束分光光度计 等类型,包括有辐射源、单色器、检测器等内部构件和元素,具 体来说主要有:(1)辐射源。这是能够提供足够输出功率的稳 定而连续光谱,如:钨灯、卤钨灯、氘灯、氢灯、可调谐染料激光 光源等。(2)单色器。它的内部构件有入射、出射狭缝、透镜系 统、棱镜及光栅等色散元件,能够产生高纯度单色光束。(3)试 样容器。它主要是对盛放的试液进行吸光度的测量,光程通常 在0.5 ~10cm,石英池适用于紫外可见区,玻璃池适用于可见 区。⑷检测器。它具有快速扫描、灵敏性高的特点,如:光电 管、光电倍增管、光导摄像管、光电二极管矩阵检测器等。(5) 显示装置。该装置可以记录并显示图谱、数据及操作条件,是 *的重要装置之一。
紫外线分光光度计是以物质的吸收光谱为依据,探讨和研 究物质内部构成、组分及相互作用的仪器,是在朗伯--比耳 定律的光吸收基本定律条件下,测定物质中的分子和原子吸收 入射光中的特定波长的光能量而发生的分子振动能级跃迁和 电子能级跃迁状态,利用不同物质有其特定的吸收光谱曲线, 依据吸收光谱中某些特征波长处的吸光度的高低,而判断测定出该物质的含量,较好地实现对测定物质的定性分析和定量分 析。它的主要特点包括有以下方面:(1)灵敏度高、选择性好。 由于紫外可见光分光光度法的入射光以棱镜或光栅为单色器, 通过控制配合可以获得一条谱带极其狭窄的单色光,其测定的 灵敏度可以达到1 ~10|xg/m,光度计定量测定的精密度可以达 到0.5%。(2)无须样品分离装置。紫外线分光光度计法主要 选用纯度较高的单色光,在对两种或两种以上的样品组分进行 测定时,无须进行样品预先分离处理,只要选择样品组分特征 波长的单色光即可实施测定和分析。(3)定量分析方法多样 化。紫外线分光光度计法有多种不同的定量方法,如:线性回 归定量法;百分消光系数与摩尔消光系数换算法等,是一种极 具实效性的测定分析方法。
3.紫外线分光光度计在环保检测中的应用分析
在将紫外线分光光度计应用于环保监测的过程中,可以在 将待测污染物样品进行粉碎处理的前提下,滴入碱性提取液, 采用浸出提取的方式,使浸出液中的Cr6+与酸性环境中的二苯 碳酰二肼发生化学反应,产生紫色络合物,然后再在波长540nm 处进行分光光度法测定,同时采用外标法进行数据定量分析, 从而获取的检测数据和结果,使之成为环境监测保护的数 据支撑。
3. 1紫外线分光光度计在水和废水中的监测应用
在对水质的常规监测之中,通常采用紫外线分光光度法, 由于水系包涵有水相(溶液)、固相(悬浮物或底质)、生物相 (水生生物)等不同成分,对于待测物的浓度干扰影响较大,如: 当干扰物质与被测物质直接结合时,会导致检测结果偏低;当 干扰物质与被测物质具有相同反应时,会导致检测结果偏高; 当干扰物质与分析用的试剂产生化合作用时,则会阻碍试剂与待测物质的反应。为此要注重监测分析方法的合理运用,采用 不同的方法消除干扰,具体来说主要包括有:(1)物理蒸馏法。 这种方法可以较好地分离被测物质,去除干扰物质。(2)调节 PH值,使被测物质产生反应,实现对相关元素的准确测定。
(3)利用氣化还原反应可以将试剂中的干扰物质转换为不会产 生干扰作用的价态。(4)添加络合剂以分离干扰离子。(5)利 用有机溶剂的萃取或反萃取方法消除干扰。(6)沉淀分离反 应。(7)采用湿法消解或干法灰化的措施,消除其他物质的干 扰和影响。
紫外线分光光度法可以通过波长扫描的方式,快速测定废 水中的微量苯酿,在苯酿的大吸收峰为269. 3nm左右的波长 下,测定不同浓度的苯酚标准样品的吸光度,绘制相关曲线并 计算苯酚在中性溶液中的表观摩尔吸光系数为1524. 58L/mol; 然后再通过定量测定的方式,测定并计算废水中苯酚的吸光 度,获悉废水中苯酚的浓度为39mg/L。
3.2紫外线分光光度计在大气污染中的监测应用 紫外线分光光度计法也有自身的局限性,它无法实现对颗 粒污染的监测,因而难以对大气污染中的气溶胶组分进行监测 和分析,而只能对大气污染中的气态污染物进行监测,可以通 过监测大气中的臭氣含量的方式,观察并监测数据,以此判定 和分析大气层的状态,获取大气层是否被破坏的数据资料,为 大气污染处理和整治提供数据基础。
3. 3紫外线分光光度计在土壤污染中的监测应用 紫外线分光光度计能够实现对土壤污染中的重金属含量 的检测,由于工业污染排放会产生各种污染性的重金属物质, 加之土壤自身携带的重金属成分,会导致土壤质量下降。因 此,通过采用紫外线分光光度计法标记土壤中的重金属含量, 可以较好地净化土壤,减轻土壤的负担。
3.4紫外线分光光度计在有机物污染中的监测应用 有机物的污染成分相对复杂,通常分布于大气、土壤、水体 之中,可以采用紫外线分光光度计法,实现对这些有机物中污 染成分的监测,分析有机物的含量,并据此出具监测报告和说 明。
4.紫外线可见分光光度计法在食品检测中的应用
由于当前食品安全事件频发,引发社会极大的关注,为此可以引入紫外线可见分光光度计法,用于对食品的安全检测。
4.1光度测量
可以利用紫外线可见分光光度计测定成分单_、具有相同 颜色的产品,准确地测定食品的吸光度数值。
4.2食品成分定性分析
由于不同的物质具有不同的吸收光谱曲线,通过物质吸收 光谱中特殊波长的峰值、波形变化,可以检测食品中的物质含 量。如:可以运用紫外线分光光度法检测食品中的复合型防腐 剂、复合型鲜味剂等,较好地排除食品中不应当使用的添加剂。
4.3成分定量分析
可以运用紫外线可见分光光度计检测食品中的蛋白质、 DNA等生物分子,科学准确地检测食品中的不同组分的含量。
5总结与展望
综上所述,紫外线分光光度计法是先进、实效性的监测方 法,要在明晰紫外线分光光度计法的应用特点及原理的条件 下,全面分析紫外线分光光度计法在环保、食品安全等领域中 的应用,科学准确地获悉物质含量,采用定性分析和定量分析 的不同方法,较好地促进紫外线分光光度计监测的多功能化、 集成化、便捷化发展和进步,使之成为环境、食品安全的有力数 据支撑。
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