赛默飞紫外-可见光分光光度计

时间：2025-07-14

一、设备概述

紫外-可见分光光度计是一类基于光吸收原理，用于对物质进行定性与定量分析的基础实验室仪器。它通过测量样品对特定波长紫外光（UV，190–400 nm）与可见光（Vis，400–800 nm）的吸收情况，计算出样品的吸光度，从而推算出目标成分的浓度或检测其存在。

赛默飞（Thermo Fisher Scientific）作为光谱分析设备的技术推动者，其紫外-可见分光光度计产品线覆盖科研、高教、工业、制药、食品、环境等众多应用领域。其设备以数据稳定性、测量精度、使用便捷性等为核心指标，广泛应用于样品分析的多个层面。

二、工作原理

仪器基于比耳-朗伯定律：当一束单色光通过均匀溶液时，溶液对光的吸收与其浓度及光程成正比。表达式为：

A = εlc

其中，

A 为吸光度，
ε 为摩尔吸光系数（m²/mol），
l 为光程（m），
c 为溶液浓度（mol/m³）。

通过比色检测，将吸收光强与标准曲线对照，可完成对溶液中物质的定量分析。

三、仪器结构与组成

赛默飞紫外-可见光分光光度计整体由以下模块构成：

1. 光源系统

氘灯：发出190–400 nm范围的紫外光。
钨灯：提供400–1100 nm的可见及近红外光。
光源切换通过软件或自动光路完成，确保波段完整覆盖。

2. 单色器

多采用全息光栅与棱镜结合结构，可对宽光谱连续分光，获得所需波长的单色光。
一些型号配备双单色器系统以增强分辨率与杂散光抑制。

3. 光学系统

可选单光束与双光束结构。双光束结构能有效修正背景噪声、提高数据一致性。
自动波长校准机制提高设备使用稳定性。

4. 样品仓

支持标准10 mm方形比色皿。
可选配多联比色架、微量池、温控样品池、自动进样模块。
一些型号具备顶部开放结构，便于操作与清洁。

5. 检测器

使用硅光电二极管或CCD阵列，负责接收透射光并转换为电信号，输出光谱图与吸光度数值。

6. 控制系统

配备触控屏、人机界面与软件系统，集成测量控制、数据分析与方法管理功能。
部分型号支持电脑连接，实现外部控制与数据备份。

四、主要技术参数（以通用型号为例）

项目	参数值
波长范围	190 – 1100 nm
波长准确性	±0.5 nm
波长重复性	≤ 0.1 nm
光谱带宽	1 nm（部分型号可选 0.5 – 5 nm）
吸光度范围	-3.0 A ~ +3.0 A
吸光度准确性	±0.002 A（在0~1 A范围）
杂散光	< 0.05%T @220 nm、340 nm
显示方式	高分辨率彩色液晶触控屏
样品体积	≥ 0.5 mL（标准比色皿），部分型号支持微量检测
数据存储容量	5000+组方法与实验记录
接口类型	USB, LAN, Wi-Fi（取决于型号）
软件环境	独立运行/PC连接双模

五、功能与测量模式

赛默飞的紫外-可见分光光度计集成多种测量与数据处理模块，适应不同科研与工业分析任务。

1. 吸光度/透过率测量

快速读取特定波长下样品的吸光度或透光率。
支持一次测多个波长，适合多组分分析。

2. 定量分析

单点或多点定标曲线法测定目标物质浓度。
可生成线性或非线性拟合曲线，自动计算R²值。

3. 光谱扫描

实现完整波段的扫描（如200–800 nm），输出样品的吸收曲线。
可自动寻找λmax、计算斜率、面积等参数。

4. 动力学测试

监测特定波长下吸光度随时间变化，适合酶反应、降解动力学等实验。
设定时间间隔与总时长，自动采样并生成动态曲线。

5. 多波长比值功能

用于纯度判别，例如核酸A260/A280、A260/A230等参数计算。
可检测样品中蛋白污染、盐干扰等问题。

6. 自定义方法库

用户可储存常用测试方法与标准曲线模板，提升重复性和效率。
支持用户权限管理和数据审计功能，方便合规使用。

六、典型应用场景

1. 医药与生命科学

核酸、蛋白定量与纯度测定
药物成分含量分析与溶出曲线研究
小分子代谢物吸收特征分析

2. 环境科学

地表水、工业废水中重金属、氮磷等指标测定
挥发性有机物检测（通过衍生化显色）
紫外扫描分析未知污染物

3. 食品与农业

食品添加剂含量控制（如色素、维生素）
农残检测（如有机磷类）
茶叶、蜂蜜、油脂等天然产品中功能成分分析

4. 教学与基础科研

各类化学反应动力学实验
酶促反应速率分析
电子跃迁与分子结构验证实验

七、操作流程示意

开机自检
系统自动校验波长、光源状态，完成基线校准。
样品准备与加载
取洁净比色皿或使用自动进样系统注入待测溶液，装入样品仓。
选择测试方法
依据实验需求选择光度测量、定量分析或全谱扫描等模式。
数据采集与分析
系统自动完成测量并实时显示结果，输出图谱与数值。
结果保存与导出
数据可保存至本地或导出为CSV、PDF等格式，便于分析与归档。

八、维护与保养

为了确保设备的长期稳定运行与测量精度，用户应按如下建议进行维护：

定期清洁光路和样品仓：保持透镜和比色皿清洁，防止灰尘或残液影响测量。
光源更换：根据累计使用时间更换氘灯与钨灯，一般建议500–1000小时更换一次。
软件升级与备份：保持仪器操作系统与分析软件为最新版本，定期备份方法与实验数据。
波长与光度校准：使用认证标准物质（如稀释钾重铬酸盐）进行年度性能验证。
环境监控：避免强光、震动、高湿等干扰因素对仪器稳定性的影响。

九、合规支持与扩展能力

赛默飞紫外-可见光分光光度计支持多项国际实验室管理与法规认证，便于在制药、生物技术及环境检测等行业中部署：

满足 21 CFR Part 11 要求（电子记录和签名）
可接入 LIMS 系统
支持IQ/OQ/PQ验证
数据完整性控制机制（审计追踪、用户权限、时间戳）

同时，部分型号支持自动化升级，如接入自动取样器、温控单元或条码识别模块，以满足高通量实验或特定研究流程需求。

十、结语

赛默飞紫外-可见光分光光度计以其稳定的光学系统、灵活的分析功能、广泛的应用适应性，在科学研究与质量控制中发挥着关键作用。设备可覆盖常规定量测定、高通量样品筛查与复杂光谱分析需求，是实验室开展分子、化学、生物及环境样品检测的核心分析平台。