分光光度計

分光光度計の原理

分光光度計は、物質が光を吸収する特性を利用して、試料中の物質の濃度を測定します。まず、光源から発生した白色光をプリズムや回折格子で特定の波長の光に分けます。その特定の波長の光を試料に照射し、通過した光の強度を測定します。物質が光を吸収すると、通過後の光の強度が減少します。この減少量は、試料中の物質の濃度に比例します。

光源と波長の選択
• タングステンランプやキセノンランプなどの光源を使用し、プリズムや回折格子などを用いて必要な波長（色）の光を選択します。
吸光度の測定
• 検出器で通過後の光の強度を測定し、吸光度を計算します。吸光度から物質の濃度を算出します。

水質分析における分光光度計の応用

水質分析では、分光光度計を用いて水中の有害物質や栄養塩類の濃度を測定します。例えば、リン酸イオンや硝酸イオンの濃度を正確に測定することで、水質汚染の防止に役立ちます。

着色試薬による測定
• 試料に試薬を加えて特定の物質を着色し、その吸光度を測定します。
標準曲線の作成
• 既知の濃度の標準液を用いて標準曲線を作成し、試料の濃度を求めます。

分光光度計の使用方法

分光光度計の基本的な使用手順は以下の通りです：

1. 試料の準備
• 測定したい水試料に適切な試薬を加え、反応させて着色させます。
2. 波長の設定
• 測定対象物質が最も吸光する波長を装置で設定します。
3. ブランク測定
• 試薬のみを含む溶液で吸光度を測定し、基準値とします。
4. 試料の測定
• 試料の吸光度を測定し、基準値との差を求めます。
5. データ解析
• 標準曲線を用いて、試料中の物質の濃度を算出します。

分光光度計のメリットと注意点

メリット
• 高感度で微量な物質の検出が可能です。
• 試料を壊さずに分析できるため、貴重な試料をそのまま残せます。
デメリット
• 複数の物質が存在すると、吸光度が重なり正確な測定が難しい場合があります。
• 装置の校正や試薬の品質管理が必要です。

まとめ

分光光度計は、水質分析において不可欠な装置であり、正確な濃度測定によって水環境の保全に貢献します。その原理と使用方法を理解し、活用することが重要です。