停流光譜儀是一種專為研究快速反應動力學設計的分析儀器,其核心在于實現反應物的瞬時混合與停止流動,并通過光學信號實時監測反應進程。以下從工作原理和優勢兩方面進行詳細闡述:
一、工作原理
1. 快速混合系統:停流光譜儀通過雙注射器或氣動裝置驅動反應物(如試劑A和B)在混合室中高速混合,混合時間可短至0.5毫秒。混合方式包括噴射或壓力驅動,確保反應在均相條件下啟動。
2. 光學檢測系統:混合后的溶液流入觀察池(通常為20-25μL),光學系統通過光源(如氙燈或汞氙燈)發射特定波長的光,經單色器篩選后照射樣品。探測器(如光電二極管或CCD)實時記錄吸光度、熒光或散射信號的變化,時間分辨率可達微秒級(10μs-10ms)。
3. 時間分辨控制:觸發器同步混合與光學檢測,在反應停止流動后連續記錄信號隨時間的變化曲線,從而推導反應速率常數、活化能等動力學參數。
二、優勢
1. 高時間分辨率:可捕捉毫秒至微秒級的反應過程,揭示瞬態中間體和快速反應機理。
2. 高靈敏度:能夠檢測極微小的光信號變化,適用于低濃度樣品或弱信號反應。
3. 靈活性:支持多種光學檢測模式(吸收、熒光、散射等),并可調整波長(200-900nm)、時間窗口(對數/線性分布)及混合比例,適應不同實驗需求。
4. 精準可控:通過軟件全自動控制混合延遲時間(20ms-600s)和流速,實驗可重復性強;溫控系統(-20°C至80°C)維持反應條件穩定。
5. 自動化操作:集成數據采集與處理系統,自動記錄信號曲線并扣除基線,減少人為誤差。
6. 廣泛適用性:可用于化學合成、蛋白質-配體結合、電子轉移等多領域研究,尤其適合分子間相互作用和反應驅動力分析。