CN106990087A - 一种溶液荧光光谱的测定装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种溶液荧光光谱的测定装置和方法，属于分析化学领域。用于解决量少浓度高的样品难以实现荧光检测的问题，它包括石英荧光比色管和比色管固定器，比色管固定器竖直正中设有孔，石英荧光比色管竖直插入放于荧光仪的比色管固定器的孔中，比色管固定器放于荧光光谱仪的测定槽内，石英荧光比色管两端开口，全透光，比色管固定器的上方与荧光光谱仪的测定槽的槽口相平，下方悬挂槽内，比色管固定器的材质为有机玻璃，有机玻璃不易变形，容易加工。本发明的石英荧光比色管壁的厚度及有效容积较比色皿小得多，解决了某些溶液荧光较弱且不能以荧光光谱仪通过比色皿检测出荧光的问题，可用于弱荧光溶液荧光强度的检测。
Description
技术领域
本发明涉及分析化学领域，尤其涉及一种溶液荧光光谱的测定装置和方法。
背景技术
测定溶液荧光特征普遍是以荧光光谱仪实现，配套的样品池为石英荧光比色皿、石英微量荧光比色皿或石英超微量荧光比色皿，其外形尺寸一般为12.5mm×12.5mm×45mm，光程10mm，或与之稍有不同，但此类比色皿壁均较厚。某些荧光较弱的物质需借助荧光增强剂进行其荧光强度的间接测定。而在某一波长激发光下(如紫外范围)该物质不能产生荧光，上述比色皿均不能实现该功能。例如，测定鼠类尿液的荧光发射光谱时，设定荧光光谱仪的激发波长285nm，发射波长范围300-700nm，激发狭缝10nm，发射狭缝10nm，PTM电压300V，以石英荧光比色皿盛放东方田鼠尿液进行样品发射光谱的扫描，得出的光谱图如图1，可见，在紫外波长范围内不能检测到尿样的荧光。此外，对于一些样品量较少，浓度较高而不宜稀释的样品，现有光程较大的比色皿难以实现其荧光的检测。
中国发明专利，申请公布号：102706848A，申请公布日：2012.10.13，属于水环境监测方法领域，具体涉及一种荧光光谱法测定水中砷和汞时污水样品的预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：移取10mL污水样品于25mL比色管，加入50g·L-1硫脲溶液和5％～10％盐酸溶液各2.5mL，稀释至刻度摇匀；所述的荧光光谱法为氢化物发生原子荧光光谱法，荧光光谱法测定水中砷和汞使用的溶液为硼氢化钾溶液。该发明通过对污水样品进行预处理，使砷、汞含量测定结果准确可用。其不足之处在于，该专利还不能对测定管进行更加精准的固定。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术中对于一些样品量较少，浓度较高而不宜稀释的样品，现有光程较大的比色皿难以实现其荧光检测的问题，本发明提供了一种溶液荧光光谱的测定装置和方法。它的石英荧光比色管光程小、管壁薄，可以保证弱荧光、量少或浓度较大的溶液荧光的检测。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
一种溶液荧光光谱的测定装置，包括石英荧光比色管和比色管固定器，比色管固定器竖直正中设有孔，石英荧光比色管竖直插入放于荧光光谱仪的比色管固定器的孔中，比色管固定器放于荧光光谱仪的测定槽内。
优选地，石英荧光比色管两端开口，全透光。
优选地，比色管固定器的上方与荧光光谱仪的测定槽(石英样品池)的槽口相平(目的是防止固定器影响荧光发射)，比色管固定器的下方悬挂槽内。
优选地，比色管固定器的材质为有机玻璃，有机玻璃不易变形，容易加工。
优选地，石英荧光比色管，直径为0.9-1.1mm，光程为0.45-0.55mm、高为55-65mm，管壁厚度为0.25-0.30mm。
一种溶液荧光光谱的测定方法，其步骤为：
第一步、构建以上所述的一种溶液荧光光谱的测定装置；
第二步、将比色管固定器放于荧光光谱仪的测定槽内，保持比色管固定器上方与槽口相平；
第三步、石英荧光比色管吸取溶液样品；
第四步、石英荧光比色管竖直插入比色管固定器的孔中，石英荧光比色管底部接触荧光光谱仪的测定槽(石英样品池)的底部；
第五步、设定荧光光谱仪的激发光波长范围和扫描间隔，确定最佳激发波长；
第六步、设定荧光光谱仪的激发光波长和发射光波长范围；
第七步、扫描溶液样品的发射光谱，记录荧光峰值及其波长；
第八步、以蒸馏水作为荧光测定的基准参考物；
第九步、将溶液样品的发射光谱减去蒸馏水的发射光谱，即为溶液样品的荧光光谱。
优选地，在溶液荧光光谱测定期间，保持室内温度25±1℃，光线一致。
优选地，溶液荧光光谱的测定方法能够用于弱荧光溶液荧光强度的检测。
优选地，溶液荧光光谱的测定方法能够用于尿液的荧光光谱检测。
优选地，设定荧光光谱仪的激发狭缝为9-11nm，发射狭缝为9-11nm，扫描速度为1100-1200nm/min，PMT电压为220-300V。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的一种溶液荧光光谱的测定方法，针对某些荧光较弱的物质需借助荧光增强剂进行其荧光强度的间接测定，而在某一波长激发光下(如紫外范围)该物质不能发荧光，普通的石英荧光比色皿不能实现该功能，它可以保证弱荧光、量少或浓度较大的溶液荧光的检测；
(2)本发明的一种溶液荧光光谱的测定装置，石英荧光比色管光程小(0.45-0.55mm)、管壁薄(0.25-0.30mm)，透过率高，可以保证弱荧光、量少或浓度较大的溶液荧光的检测；
(3)本发明的一种溶液荧光光谱的测定装置，比色管固定器A的上方与荧光光谱仪的测定槽(石英样品池)的槽口相平，下方悬挂槽内，防止比色管固定器A影响荧光发射；
(4)本发明的一种溶液荧光光谱的测定装置，比色管固定器A的材质为有机玻璃，有机玻璃不易变形，容易加工。
附图说明
图1为东方田鼠尿液荧光发射光谱(石英荧光比色皿)；
图2为本发明的比色管固定器结构示意图；
图3为东方田鼠尿液荧光发射光谱(石英荧光比色管)；
图4为本发明的石英荧光比色管结构示意图。
图中标号：
A、比色管固定器；B、石英荧光比色管。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
实施例1
结合图2和图4，本实施例的一种溶液荧光光谱的测定装置，包括石英荧光比色管B和比色管固定器A，比色管固定器A竖直正中设有孔，石英荧光比色管B竖直插入放于荧光仪的比色管固定器A的孔中，比色管固定器A放于荧光光谱仪的测定槽内。
石英荧光比色管B两端开口，全透光，比色管固定器A的上方与荧光光谱仪的测定槽(石英样品池)的槽口相平，下方悬挂槽内，防止比色管固定器A影响荧光发射。
比色管固定器A的材质为有机玻璃，有机玻璃不易变形，容易加工。
石英荧光比色管B，直径为0.9-1.1mm，光程为0.45-0.55mm、高为55-65mm，管壁厚度为0.25-0.30mm，保证弱荧光、量少或浓度较大的溶液荧光的检测。
一种溶液荧光光谱的测定方法，包括以下步骤：
第一步、构建以上所述的一种溶液荧光光谱的测定装置，在溶液荧光光谱测定期间，保持室内温度25±1℃，光线一致；
第二步、将比色管固定器A放于荧光光谱仪的测定槽内，保持比色管固定器A上方与槽口相平，下方悬挂槽内；
第三步、利用虹吸原理，石英荧光比色管B吸取溶液样品；石英荧光比色管B，直径为0.9-1.1mm，光程为0.45-0.55mm、高为55-65mm，管壁厚度为0.25-0.30mm，保证弱荧光、量少或浓度较大的溶液荧光的检测；
第四步、石英荧光比色管B竖直插入比色管固定器A的孔中，石英荧光比色管B底部接触荧光光谱仪的测定槽的底部；
第五步、设定荧光光谱仪的激发光波长范围和扫描间隔，确定最佳激发波长；设定荧光光谱仪的激发狭缝为9-11nm，发射狭缝为9-11nm，扫描速度为1100-1200nm/min，PMT电压为220-300V；
第六步、设定荧光光谱仪的激发光波长和发射光波长范围；
第七步、扫描石英荧光比色管B内的溶液样品的发射光谱，记录荧光峰值及其波长；
第八步、以蒸馏水作为荧光测定的基准参考物；
第九步、将溶液样品的发射光谱减去蒸馏水的发射光谱，即为溶液样品的荧光光谱。
实施例2
本实施例的一种溶液荧光光谱的测定装置，与实施例1类似，石英荧光比色管B直径为1mm，高为60mm，光程小(0.5mm)、管壁薄(0.25mm)，保证弱荧光、量少或浓度较大的溶液荧光的检测。比色管固定器A为12.5mm×12.5mm×25mm的长方体，所述固定器竖直正中有孔，孔直径为1mm，放于荧光光谱仪的测定槽内。
本实施例提供了一种测定溶液荧光光谱的方法，与实施例1类似，其中，第五步中设定荧光光谱仪的激发狭缝为9nm，发射狭缝为9nm，扫描速度为1100nm/min，PMT电压为220V。某些荧光较弱的物质需借助荧光增强剂进行其荧光强度的间接测定，而在某一波长激发光下(如紫外范围)该物质不能发荧光，普通的石英荧光比色皿不能实现该功能。
实施例3
本实施例的一种溶液荧光光谱的测定装置，与实施例1类似，石英荧光比色管B，直径为0.9mm，光程为0.45mm、高为55mm，管壁厚度为0.30mm，保证弱荧光、量少或浓度较大的溶液荧光的检测。
本实施例提供了一种测定溶液荧光光谱的方法，与实施例1类似，其中，第五步中设定荧光光谱仪的激发狭缝为11nm，发射狭缝为11nm，扫描速度为1200nm/min，PMT电压为300V。
实施例4
本实施例的一种溶液荧光光谱的测定装置，与实施例1类似，石英荧光比色管B，直径为1.1mm，光程为0.55mm、高为65mm，管壁厚度为0.28mm，保证弱荧光、量少或浓度较大的溶液荧光的检测。
本实施例提供了一种测定溶液荧光光谱的方法，与实施例1类似，其中，第五步中设定荧光光谱仪的激发狭缝为10nm，发射狭缝为10nm，扫描速度为1150nm/min，PMT电压为250V。
实施例5
为测定鼠类尿液的荧光发射光谱，本实施例的一种溶液荧光光谱的测定装置：
(1)实验仪器：F-7000型荧光光谱仪，由日立高新技术公司生产。
(2)所述的测定装置由自制的石英荧光比色管B和比色管固定器A组成。将比色管固定器A放于荧光光谱仪的测定槽内，保持比色管固定器A上方与槽口相平，石英荧光比色管B吸取东方田鼠尿样后竖直插入比色管固定器A的孔中，石英荧光比色管B的管底部接触测定槽底部，因为荧光激发光光束由此位置通过，其它位置不能是荧光激发光光束通过。
(3)首先设定激发光的波长范围为230-350nm，并于360-380nm之间以5nm的间隔扫描预试东方田鼠尿液样品的发射光谱，确定最佳激发波长为285nm(在激发波长285nm时尿样荧光强度最大)。因此，设定荧光光谱仪的激发光波长(Ex)285nm，发射光波长(Em)范围300-700nm，激发狭缝10nm，发射狭缝10nm，扫描速度1200nm/min，PMT电压300V。测定期间，保持室内温度25±1℃，光线一致。
(4)扫描尿样的发射光谱，记录荧光峰值及其波长。
(5)以蒸馏水作为荧光测定的基准参考物，分析时，将样品的发射光谱减去蒸馏水的发射光谱，即为东方田鼠尿液的荧光光谱(见图3)。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种溶液荧光光谱的测定装置，其特征在于，包括石英荧光比色管(B)和比色管固定器(A)，比色管固定器(A)竖直正中设有孔，石英荧光比色管(B)竖直插入放于荧光光谱仪的比色管固定器(A)的孔中，比色管固定器(A)放于荧光光谱仪的测定槽内。
2.根据权利要求1所述的一种溶液荧光光谱的测定装置，其特征在于，石英荧光比色管(B)两端开口，全透光。
3.根据权利要求1或2所述的一种溶液荧光光谱的测定装置，其特征在于，比色管固定器(A)的上方与荧光光谱仪的测定槽的槽口相平，下方悬挂于测定槽内。
4.根据权利要求3所述的一种溶液荧光光谱的测定装置，其特征在于，比色管固定器(A)的材质为有机玻璃。
5.根据权利要求1所述的一种溶液荧光光谱的测定装置，其特征在于，石英荧光比色管(B)，直径为0.9-1.1mm，光程为0.45-0.55mm、高为55-65mm，管壁厚度为0.25-0.30mm。
6.一种溶液荧光光谱的测定方法，其特征在于：
第一步、构建权利要求1所述的一种溶液荧光光谱的测定装置；
第二步、将比色管固定器(A)放于荧光光谱仪的测定槽内；
第三步、石英荧光比色管(B)吸取溶液样品；
第四步、石英荧光比色管(B)竖直插入比色管固定器(A)的孔中，石英荧光比色管(B)底部接触荧光光谱仪的测定槽的底部；
第五步、设定荧光光谱仪的激发光波长范围和扫描间隔，确定最佳激发波长；
第六步、设定荧光光谱仪的激发光波长和发射光波长范围；
第七步、扫描石英荧光比色管(B)内的溶液样品的发射光谱，记录荧光峰值及其波长；
第八步、以蒸馏水作为荧光测定的基准参考物；
第九步、将溶液样品的发射光谱减去蒸馏水的发射光谱，即为溶液样品的荧光光谱。
7.根据权利要求6所述的一种溶液荧光光谱的测定装置，其特征在于，在溶液荧光光谱测定期间，保持室内温度25±1℃，光线一致。
8.根据权利要求6所述的一种溶液荧光光谱的测定装置，其特征在于，石英荧光比色管(B)，直径为0.9-1.1mm，光程为0.45-0.55mm、高为55-65mm，管壁厚度为0.25-0.30mm。
9.根据权利要求6所述的一种溶液荧光光谱的测定装置，其特征在于，第二步中保持比色管固定器(A)上方与荧光光谱仪的测定槽的槽口相平，下方悬挂于测定槽内。
10.根据权利要求6所述的一种溶液荧光光谱的测定装置，其特征在于，设定荧光光谱仪的激发狭缝为9-11nm，发射狭缝为9-11nm，扫描速度为1100-1200nm/min，PMT电压为220-300V。
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