分光光度計中比色法詳述

　　分光光度計是一種使選定波長的電磁輻射通過溶液並測量溶液吸收(不允許通過)或透射(允許通過)的電磁輻射量的儀(yi) 器。一種類型的分光光度計使用紫外線 (UV) 波長;例如，這些是導致曬傷(shang) 的波長。另一種類型使用紅外 (IR) 波長，這是最常見的熱量。您可能有機會(hui) 在另一門課程中使用其中一個(ge) 。我們(men) 將在本課程中使用的第三種分光光度計使用可見波長，我們(men) 將其視為(wei) 不同顏色的光，從(cong) 紫色到紅色。由於(yu) 這些是熟悉的顏色，因此這種類型的分光光度計被稱為(wei) “色度計”。

　　比色法是一種程序，其中使用比色計以兩(liang) 種方式之一分析溶液的成分，如下所述。我們(men) 也可以稱之為(wei) 可見分光光度法，因為(wei) 我們(men) 使用的是可見波長。紫外分光光度法和 紅外分光光度法將分別使用紫外或紅外波長;當然，這些需要不同的儀(yi) 器。

　　電磁輻射被吸收的現象在很多方麵已經為(wei) 您所熟悉。例如，將皮膚暴露在陽光下足夠長的時間會(hui) 產(chan) 生“曬傷(shang) ”。這是皮膚細胞內(nei) 的分子吸收陽光中的紫外線輻射的結果。塗抹在皮膚上的防曬霜的目的是提供其他分子在紫外線輻射到達皮膚之前吸收它。重點?分子確實會(hui) 吸收電磁輻射，並且可以檢測到這種吸收。曬傷(shang) 很痛!在另一個(ge) 熟悉的例子中，食物中的水分子吸收微波爐中的微波輻射(紅外線長端的波長)。很容易發現的結果是食物變熱了!

　　假設我們(men) 在一杯水中加入一滴綠色食用色素，在另一杯水中加入一滴黃色食用色素。這些食用色素(染料)中的每一種都是不同類型的有機分子。想象一下將這兩(liang) 種溶液放入單獨的試管中，並將它們(men) 放在窗戶燈上。您將它們(men) 視為(wei) 不同的顏色，因為(wei) 溶液中的染料分子會(hui) 吸收(即濾除)不同波長的光，並將不同波長的光透射(即允許通過)到您的眼睛。綠色溶液看起來是綠色的，因為(wei) 這種染料分子主要吸收綠色以外的波長。同樣，黃色溶液呈現黃色是因為(wei) 溶液中的分子不吸收光譜中黃色部分的波長; 因此，主要是黃色波長在通過溶液後到達您的眼睛。因此，被吸收的光的質量(質量意味著類型、種類)取決(jue) 於(yu) 溶解在溶劑中的分子類型。不同類型的分子，例如綠色染料與(yu) 黃色染料，將吸收不同類型(波長)的光。

　　吸收的光量取決(jue) 於(yu) 吸收光的溶解溶質的濃度 。如果增加溶質的濃度，將吸收更多給定波長的光。再次使用食用染料的例子，每杯水兩(liang) 滴綠色染料會(hui) 產(chan) 生比隻用一滴綠色染料製成的溶液略深的綠色。兩(liang) 種溶液都吸收相同的非綠光波長，但在更濃的溶液中吸收的非綠光量更大。溶液吸收(或透射)光的質量和數量之間的區別是生物學中的一個(ge) 重要區別：定性特性或現象(什麽(me) 種類或類型)與(yu) 定量特性或現象(多少/多少)。

　　在某些類型的實驗室測試中，研究人員想知道光譜的哪些波長被溶液中的溶質吸收。這可能有助於(yu) 識別溶質，因為(wei) 不同類型的分子吸收不同的波長。請注意，每種顏料都有不同的波長分布，它們(men) 或多或少會(hui) 強烈吸收。該輪廓是“峰”和“穀”的痕跡，有些峰的斜坡上可能有“肩部”。了解吸收光譜是光吸收(因變量)隨波長(自變量)變化的曲線圖。同樣，可以根據其吸收波長的特征分布(模式)來識別一種分子。

　　在其他類型的實驗室測試中，研究人員希望確定溶液中特定溶質的濃度。在這種比色法的應用中，目標溶質的吸收光譜已經確定。因此，在色度計上，我們(men) 選擇已知溶質強烈吸收的波長。參考吸收光譜圖再次，對於(yu) 稱為(wei) 藻紅蛋白的色素，565 nm 將是最佳波長。我們(men) 可以說這是藻紅蛋白吸收光譜中最高“峰”的波長位置。現在再次使用那個(ge) 綠色染料的例子，一係列含有不同濃度染料的試管都會(hui) 顯示為(wei) 綠色，但綠色的深度不同。這意味著這些溶液都會(hui) 吸收相同波長但數量不同的光。您的眼睛可以看到管之間綠色深度的相對差異，但色度計會(hui) 為(wei) 您量化這些差異，也就是說，將數值分配給進入溶液的光有多少 被吸收以及有多少被透射。被溶液吸收的給定波長的光的相對量稱為(wei) 吸光度 (A)，而進入溶液中不受阻礙地通過的光的比例稱為(wei) 透光率百分比 (%T)。