紫外可见分光光度计(UV-Vis)通过测量物质对紫外-可见光(190-900nm)的吸收特性,成为化学、生物、环境等领域的基础分析工具。以下是其核心应用场景:
1.核酸与蛋白质定量
核酸定量:利用DNA/RNA在260nm处的特征吸收峰,结合A260/A280比值评估纯度(纯DNA比值1.8-2.0,纯RNA比值2.0-2.2)。
蛋白质定量:通过Bradford法、BCA法或Lowry法,检测蛋白质在595nm、750nm或280nm(芳香族氨基酸吸收)的吸光度,实现快速浓度测定。
2.化学反应动力学研究
监测反应过程中吸光度的动态变化,计算反应速率常数。例如,追踪酶催化反应中产物浓度的实时变化,或研究光催化降解有机物的效率。
3.药物含量分析
测定药品中活性成分的浓度,如抗生素、维生素等。通过标准曲线法,将样品吸光度与已知浓度标准品对比,实现质量控制。
4.环境污染物检测
检测水体中的重金属离子(如Cr⁶⁺在540nm、Ni²⁺在720nm)、硝酸盐(220nm)和有机污染物(如苯酚在270nm),评估环境质量。
5.食品添加剂与营养成分分析
测定食品中的防腐剂(如苯甲酸在225nm)、色素(如胭脂红在510nm)和维生素(如维生素C在245nm),确保符合安全标准。
6.金属离子络合物研究
分析金属离子与配体(如EDTA、氨基酸)形成的络合物的吸收光谱,确定络合常数及稳定结构。
7.酶活性测定
通过监测酶促反应中底物消耗或产物生成(如过氧化氢酶分解H₂O₂,在240nm检测吸光度下降),计算酶活性单位。
8.材料表面涂层分析
检测金属、玻璃等材料表面涂层的厚度与均匀性,利用光干涉原理分析涂层对特定波长的吸收或反射特性。
9.溶液浓度与纯度评估
通过吸光度与浓度的线性关系(朗伯-比尔定律),快速测定溶液中溶质的浓度,如无机盐、糖类或有机溶剂的纯度验证。
10.光催化与太阳能研究
研究光催化材料(如TiO₂)对紫外光的吸收效率,或评估染料敏化太阳能电池中光敏染料的吸光性能,优化材料设计。
总结:UV-Vis分光光度计以操作简便、成本低廉、适用范围广的优势,贯穿于科研与生产的各个环节,从基础物质定量到复杂反应机理研究,均发挥着不可替代的作用。