质保3年只换不修，厂家长沙实了个验仪器制造有限公司

一、前言

吸光度测量是分光光度法分析的基础内容之一，其原理源自 Lambert–Beer 定律。
赛默飞 Evolution 系列分光光度计以高光学分辨率、自动化校准系统和智能数据处理功能而著称，广泛应用于化学、生物、医药、环境与材料等多个领域。

该系列仪器在吸光度测量中可实现从 190 nm 到 1100 nm 的宽光谱范围，支持多模式测定、自动基线校正、实时曲线绘制及浓度换算，为科研与检测提供高精度数据支持。
本文将从吸光度测量的理论基础、仪器设置、实验步骤、数据处理及误差分析等方面系统阐述。

二、吸光度测量的基本原理

1. 光吸收定律

当一束单色光通过厚度为 l、浓度为 c 的均匀溶液时，入射光强为 I₀，透射光强为 I，两者的关系满足 Lambert–Beer 定律：

A=log⁡10I0I=εclA = \log_{10}\frac{I_0}{I} = \varepsilon c lA=log10II0=εcl

其中：

• A —— 吸光度（Absorbance）；

• ε —— 摩尔吸光系数（L·mol⁻¹·cm⁻¹）；

• c —— 溶液浓度（mol·L⁻¹）；

• l —— 比色皿光程（cm）。

吸光度与浓度呈正比关系，是定量分析的理论基础。

2. 吸光度与透过率关系

透过率 T 定义为 I/I₀，其与吸光度关系为：

A=−log⁡10(T)=2−log⁡10(%T)A = -\log_{10}(T) = 2 - \log_{10}(\%T)A=−log10(T)=2−log10(%T)

仪器通过测量透射光强度，计算吸光度，实现溶液浓度分析。

三、Evolution 系列吸光度测量系统构成

1. 光源系统

采用氘灯（D₂）与钨卤素灯（W）双光源结构：

• 氘灯负责 190–350 nm 紫外区；

• 钨灯负责 350–1100 nm 可见光区。
  系统自动切换光源，保证光谱能量连续稳定。

2. 单色器与波长控制

使用高精度全反射光栅单色器（Czerny-Turner 结构），波长范围 190–1100 nm，波长精度 ±0.3 nm。
仪器通过步进电机驱动光栅实现波长选择，确保测量波段准确。

3. 检测器系统

采用高灵敏度硅光二极管检测器（部分型号为光电倍增管），信号经放大后送入 A/D 转换模块，实现吸光度数值输出。

4. 控制与数据处理单元

搭载 VisionLite 或 VisionPro 软件，可执行吸光度测量、标准曲线分析、光谱扫描及数据导出等功能。

四、吸光度测量的实验准备

1. 环境与仪器状态

• 室温控制在 20–25℃；

• 开机后光源预热 15–20 分钟，保证能量稳定；

• 仪器处于基线稳定状态，无噪声或漂移现象。

2. 比色皿准备

• 选择光程为 1 cm 的石英比色皿（适用于紫外区）；

• 比色皿内外壁清洁，无水滴、指纹与划痕；

• 加样体积约为 2/3 容积，避免气泡；

• 方向保持一致，标记面朝向固定方向。

3. 空白溶液

• 空白溶液应与样品溶液溶剂组成完全一致；

• 用作校正参比光强 I₀；

• 每组样品测定前需重新校正一次基线。

五、吸光度测量的操作流程

1. 开机与初始化

1. 启动仪器与软件；

2. 进入主界面选择 “固定波长测量（Fixed Wavelength）” 模式；

3. 设置波长、带宽与扫描参数；

4. 等待光源能量稳定。

2. 空白校正

1. 将空白溶液比色皿置于样品舱中；

2. 点击 “Blank” 执行空白校正；

3. 系统自动记录基线透射率并置零吸光度；

4. 校正完成后取出空白比色皿。

3. 样品测量

1. 依次放入样品比色皿；

2. 点击 “Measure” 开始测量；

3. 仪器自动记录吸光度值 A；

4. 可选择多次测量取平均值以提高精度。

4. 数据记录与导出

• 测量数据实时显示在软件界面；

• 可导出为 CSV、TXT 或 PDF 格式；

• 自动生成实验报告与曲线图。

六、测量参数设置与优化

1. 波长选择

波长应对应分析物最大吸收峰（λmax）。
若未知吸收峰位置，可先进行扫描（Scan Mode），再选择波长进行固定测量。

2. 带宽（Slit Width）

带宽越窄，分辨率越高，但光强减弱。
常规设置为 1 nm，精细光谱分析可设为 0.5 nm。

3. 光源选择

系统可自动或手动选择光源：

• 190–350 nm 选择氘灯；

• 350–1100 nm 选择钨卤素灯。

4. 测量单位

• 吸光度（A）为默认单位；

• 透过率（%T）可在软件中切换；

• 对定量测定，可直接设置为浓度（C）单位。

七、吸光度定量分析

1. 标准曲线法

通过测量不同浓度标准溶液的吸光度，绘制 A–C 曲线，方程为：

$$A=kC+b$$

其中 k 为斜率（与摩尔吸光系数及光程有关），b 为截距。

2. 样品浓度计算

将未知样品吸光度代入校准方程求得浓度。
软件可自动拟合曲线并输出回归方程及相关系数 R²。

3. 线性范围判断

当 R² ≥ 0.999 时说明浓度与吸光度呈良好线性关系。
若偏离线性，应重新调整样品浓度或稀释倍数。

八、吸光度测量误差来源与控制

1. 光学误差

2. 样品误差

3. 操作误差

九、光谱吸收特征与数据解析

1. 吸收峰识别

光谱扫描模式下可自动标注峰值波长（λmax）及吸光度。
多峰光谱样品可采用差谱法分析重叠峰。

2. 吸光度基线调整

通过“Baseline Correction”功能消除背景干扰，使吸收峰位置与强度更准确。

3. 数据平滑与噪声处理

系统提供 Savitzky–Golay 算法平滑选项，可减弱高频噪声，改善曲线连续性。

十、重复性与精度验证

1. 重复性测试

在相同条件下对同一样品连续测量 10 次，计算标准偏差。
仪器重复性应满足：

σA≤0.0005Aσ_A \le 0.0005AσA≤0.0005A

2. 吸光度准确度验证

使用标准吸光度滤光片或重铬酸钾标准溶液进行验证，结果应在 ±0.005A 以内。

3. 波长精度验证

采用氧化钬或铕滤光片检测波长偏差，误差不超过 ±0.3 nm。

十一、实验实例

示例：测定重铬酸钾标准溶液吸光度

1. 配制浓度为 60 mg/L 的 K₂Cr₂O₇ 溶液；

2. 设置测量波长 350 nm，带宽 1 nm；

3. 执行空白校正，以蒸馏水为空白；

4. 测量不同浓度标准溶液吸光度；

5. 绘制标准曲线：

   A=0.0163C+0.0012,R2=0.9998A = 0.0163C + 0.0012, \quad R^2 = 0.9998A=0.0163C+0.0012,R2=0.9998

6. 测定未知样品吸光度 0.195，对应浓度约 11.9 mg/L。

结果表明：吸光度与浓度呈良好线性关系，说明仪器性能稳定、灵敏度高。

十二、数据输出与报告生成

Evolution 软件支持多种数据导出模式：

• CSV 文件：适合 Excel 数据分析；

• PDF 报告：包含仪器参数、测量曲线与结果表格；

• XML 格式：用于实验室信息管理系统（LIMS）接口。

报告可自动生成实验标题、操作者信息、日期与样品编号，实现可追溯性记录。

十三、吸光度测量的扩展应用

1. 生物化学分析：

• 核酸浓度测定（A260）；

• 蛋白质含量测定（A280）；

• 酶动力学反应速率分析。

2. 环境检测：

• 水样中 COD、氨氮、总磷测定；

• 工业废水吸光特性研究。

3. 制药分析：

• 药物含量与纯度检测；

• 质量控制中的紫外特征峰分析。

4. 材料科学：

• 纳米颗粒溶液吸收峰位；

• 薄膜透过率及光学带隙分析。

十四、吸光度测量的质量保证与校准

1. 周期性校验

• 每月执行光源能量测试与波长校准；

• 每季度进行吸光度精度验证；

• 定期维护光学系统与样品舱清洁。

2. 数据可追溯性

系统内置审计追踪功能，记录每次测量、修改与导出操作，满足 ISO 与 FDA 数据完整性要求。

3. 实验室标准化

实验室应建立《吸光度测量操作规范》（SOP），确保不同操作者之间的测量一致性。