利用寬頻光譜技術實現體積精度
利用寬頻光譜技術實現體積精度
日期：2026/10/01
– 檢測水成分的細微偏差
50+50=97。這不僅僅是我們統計高爾夫球成績的方式——這在科學上是正確的！你可以自己測試將50毫升的水與50毫升的乙醇互相混合。
這是發生什麼事情？我們是不是在轉移過程中損失了那3毫升？那可是整整一比色皿的液體啊！實際上發生的是分子排列緊密度的變化，水分子和乙醇分子混合在一起，就像拼圖一樣，比單獨存在時更能緊密地結合在一起。
這是一個很酷的物理化學現象，我們可以從宏觀角度看到分子間的互動。
物理化學與分析化學的交會
但如果我們想要調製出一個50%體積濃度的乙醇水溶液呢?一名高中生可能會做我們上面做的一樣，將兩者各50毫升互相混和然後結束。但是一位優秀的分析化學家知道將100毫升容量瓶裝滿50毫升的溶質(在這裡是乙醇)然後加入溶劑(在這裡是水)直到100毫升的刻度。
我們從我們的97毫升結果知道我們要添加超過50毫升的水來達到100毫升，因此，50%體積濃度 EtOH(aq)溶液的水分比例會略高。換個角度想，50%體積濃度 H2O(EtOH)溶液的乙醇比例會略高。
這看起來可能是一個微不足道的差異，但是對於要求精確濃度來達到最佳產量的製程(像是藥物合成)，這就會是最重要的。紫外光譜學提供一種即時方法來區分這些溶液與確定它們的精準濃度。
實驗設置
我們製備了兩個如上所述的50%體積濃度水溶液，以及一個1%體積濃度EtOH(aq)溶液標準品來做比較，然後我們在1公分的石英比色皿中觀察。使用寬頻氘燈-鹵素燈源來獲得從200nm開始的吸收訊號。使用SR4與HR6光譜儀讀取訊號；SR4以高光譜解析度而聞名、而HR6則提供增強的靈敏度。
結果
每個系統在 220 nm 附近都表現出明顯的乙醇活性，凸顯了氘燈的必要性。
*宏惠光電為OceanOptics代理商