分光光度計(jì)使用中不容忽視的幾個(gè)問(wèn)題

李　位

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查二總隊(duì)，貴州　六盤水　553004)

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分光光度計(jì)使用中不容忽視的幾個(gè)問(wèn)題

李位

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查二總隊(duì)，貴州六盤水553004)

在理化分析中最常用到的儀器就是分光光度計(jì)，這種儀器的基本原理主要是建立在與光和物質(zhì)相互作用的基礎(chǔ)上，當(dāng)某一溶液當(dāng)中其吸收的輻射的物質(zhì)分子與光子發(fā)生碰撞的時(shí)候，也就會(huì)產(chǎn)生一種吸收，對(duì)于其吸光度值的大小進(jìn)行測(cè)量可以有效的對(duì)某種物質(zhì)存在的量的多少進(jìn)行反應(yīng)。本研究基于此，主要分析分光光度計(jì)在其使用過(guò)程中存在的幾個(gè)問(wèn)題，希望所得的結(jié)果能夠?yàn)橄嚓P(guān)領(lǐng)域提供有價(jià)值的參考。

分光光度計(jì)；理化分析；儀器

在分析測(cè)試實(shí)驗(yàn)室里常見的分析儀器中，有一種儀器便是我們提到的分光光度計(jì)，而最為常見的分光光度計(jì)主要有紫外線光光度計(jì)，其主要是用來(lái)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)，在一定波長(zhǎng)的照射下而產(chǎn)生的吸光度。這種分析能夠有效的對(duì)物質(zhì)本身作出定量或定性分析，而在日常的使用過(guò)程中，存在的一些人在對(duì)分光光度計(jì)的使用上，或多或少地存在著一些疑惑，而使用也存在著一些不規(guī)范的情況，因此，分光光度計(jì)在使用過(guò)程中以及不容忽視的問(wèn)題，并針對(duì)性地予以一些解決性的措施，對(duì)于能夠令其更好地對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性或定量具有重要的價(jià)值和意義。

1　分光光度計(jì)在預(yù)熱方面的問(wèn)題分析

使用分光光度計(jì)一般都需要進(jìn)行預(yù)熱，通常在使用說(shuō)明書上會(huì)對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明，一般來(lái)說(shuō)要求預(yù)熱時(shí)間大約為20 min，但是如果分光光度計(jì)攜帶微處理器，那么在去開機(jī)之后機(jī)器將會(huì)進(jìn)入自動(dòng)檢測(cè)階段，也就是我們常說(shuō)的初始化狀態(tài)[1]，這個(gè)過(guò)程大約需要10 min左右的時(shí)間。在對(duì)分光光度計(jì)進(jìn)行預(yù)熱的時(shí)候，一些使用者存在著一定的問(wèn)題，舉一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，比如在開機(jī)之后止于熱電路系統(tǒng)，也就是說(shuō)不對(duì)其波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，也沒有打開吸收電池箱蓋進(jìn)行預(yù)熱等，甚至有些人認(rèn)為其初始化的過(guò)程就是預(yù)熱的過(guò)程，這種失誤是十分嚴(yán)重的。

分析對(duì)分光光度計(jì)進(jìn)行預(yù)熱的目的，其主要是促使其達(dá)到最佳的使用狀態(tài)，進(jìn)而有效地保證測(cè)量的數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定和正確。而對(duì)分光光度計(jì)進(jìn)行預(yù)熱，并非是單純?yōu)榱穗娐废到y(tǒng)電子元件的穩(wěn)定，同時(shí)也是為了確保其光路系統(tǒng)處于穩(wěn)定的狀態(tài)，因此需要對(duì)其進(jìn)行正確的預(yù)熱[2]。

筆者在此對(duì)體育老方法予以簡(jiǎn)要的敘述，我們以772型分光光度計(jì)為例，當(dāng)開機(jī)以后，首先對(duì)其測(cè)定波長(zhǎng)值進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而選擇靈敏度大，選擇一個(gè)吸收池裝上純水，將其置于公路上，對(duì)“0%T”和“100%T”進(jìn)行調(diào)節(jié)，不必確保必須精準(zhǔn)，然后將吸手指按相關(guān)上，基礎(chǔ)上進(jìn)行20 min的預(yù)熱，當(dāng)肉眼觀測(cè)到顯示儀器上的讀數(shù)不再變化以后便可以進(jìn)行測(cè)定；而對(duì)于攜帶有微處理器有自檢功能的分光光度計(jì)等預(yù)熱，開機(jī)后首先是其儀器自檢，當(dāng)儀器初始化結(jié)束之后，需要選擇及測(cè)定的窗口射釘器所需要的波長(zhǎng)值，選擇吸收池裝上純凈水，至于光路上，調(diào)“0000 A”，之后預(yù)熱儀器，當(dāng)觀測(cè)到其儀器顯示的讀數(shù)不再發(fā)生變化，便可以進(jìn)行測(cè)定；如果是紫外可見分光光度計(jì)，因?yàn)槠浯嬖陔p光源，所以為了延長(zhǎng)器燈的使用壽命，進(jìn)而在開機(jī)即完成自檢工作以后便可以關(guān)掉測(cè)定時(shí)應(yīng)用不到的光源燈。

2　分光光度計(jì)的長(zhǎng)波準(zhǔn)確度的檢查與校正

當(dāng)談到分光光度計(jì)的常不準(zhǔn)確度的檢查和矯正時(shí)，常常會(huì)涉及到這樣的問(wèn)題，在日常對(duì)分光光度計(jì)進(jìn)行使用的時(shí)候，是否必須經(jīng)常進(jìn)行儀器波長(zhǎng)的準(zhǔn)確度檢查，事實(shí)并非如此。當(dāng)我們?cè)谌粘z測(cè)工作中發(fā)現(xiàn)儀器的靈敏度下降，這個(gè)時(shí)候就應(yīng)該對(duì)其波長(zhǎng)準(zhǔn)確度進(jìn)行檢查[3]，所以需要將儀器開機(jī)之后，蒸汽波長(zhǎng)調(diào)整為580 nm，同時(shí)將一張白色卡片紙插入在吸收池的通風(fēng)道，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行觀察是否能夠看到一個(gè)長(zhǎng)方形的黃色光斑，有則說(shuō)明其準(zhǔn)確度正常，沒有就需要對(duì)其進(jìn)行波長(zhǎng)的矯正[4]。

需要注意的是，如果分光光度計(jì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途搬運(yùn)，或者受到了機(jī)器的震動(dòng)或是對(duì)其光源燈泡進(jìn)行更換，那么之后都必須進(jìn)行波長(zhǎng)的矯正，而檢驗(yàn)則按照上面所說(shuō)的點(diǎn)方法進(jìn)行，涉及到的校正方法有很多，一般主要有鐠釹濾光片校正法、是濾光片校正法、氘燈特征發(fā)射線的矯正法，具體的矯正步驟可以對(duì)儀器的使用說(shuō)明書予以參考。

3　分光光度計(jì)吸收池使用的問(wèn)題分析

分析分光光度計(jì)吸收池的使用，其所存在的問(wèn)題比較嚴(yán)重，而涉及的方面也比較多，可以按照分光光度計(jì)吸收池使用的基本順序進(jìn)行說(shuō)明。

3.1關(guān)于分光光度計(jì)吸收池的潤(rùn)洗

關(guān)于分光光度計(jì)吸收池的使用，在吸收池進(jìn)行裝液之前必須采用待裝溶液對(duì)其進(jìn)行潤(rùn)洗，一般對(duì)其進(jìn)行2～3遍的潤(rùn)洗。而在進(jìn)行潤(rùn)洗之前是否需要采用純凈水進(jìn)行潤(rùn)洗，需要進(jìn)行具體問(wèn)題具體分析。如果對(duì)于吸收池的待測(cè)液是進(jìn)行初次使用，那么為了更好地對(duì)吸收池進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，也為了更大程度上減少干玻璃面對(duì)于顏色的吸附能力，以方便在使用后對(duì)吸收池進(jìn)行清洗，那么需要先采用純凈水對(duì)其潤(rùn)洗一遍，然后再采用待裝溶液潤(rùn)洗2～3遍，如果在這之后，利用這個(gè)吸收池裝與之前濃度相近[5]，或者比之前的濃度更高的溶液的時(shí)候，那么就能夠直接采用待裝溶液潤(rùn)洗2～3遍。采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行測(cè)量，如果先對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度進(jìn)行測(cè)量，那么當(dāng)對(duì)其樣品溶液進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，因?yàn)槠錅y(cè)定的樣品溶液的濃度比最后一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度更低，或者是不可知，那么，建議先采用純凈水進(jìn)行潤(rùn)洗，之后采用待裝溶液進(jìn)行潤(rùn)洗2～3遍。

3.2關(guān)于分光光度計(jì)吸收池的裝液、擦拭和放置問(wèn)題

當(dāng)對(duì)吸收池進(jìn)行完潤(rùn)洗后，便可以將待測(cè)溶液注入其中，一般高度為其2/3或3/4處，有一些使用者，可能會(huì)擔(dān)心注入量不夠，進(jìn)而對(duì)其測(cè)定的結(jié)果產(chǎn)生影響，所以在裝液的時(shí)候，通常會(huì)出現(xiàn)裝液過(guò)滿的情況，而裝液太滿，將會(huì)對(duì)其測(cè)定的結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，有時(shí)候可能會(huì)腐蝕儀器。為了有效的避免此情況發(fā)生，使用者在進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候，可以將一張白紙，插入在吸收池座的通光道中，同時(shí)在可見波長(zhǎng)下，對(duì)單色器產(chǎn)生給溶液吸收的單色光的光斑大小和位置進(jìn)行觀察，以便于做到心中有數(shù)[6]。也就是說(shuō)，其所注入吸收池內(nèi)的溶液的液面高度，比吸收池座上透光窗的上邊緣高即可以。當(dāng)將溶液注入吸收池以后，可以利用差勁，沿著同一方向輕輕擦拭器皿外壁的溶液，確保無(wú)痕跡。但是擦鏡紙的吸水能力較差，如果吸收池外壁的溶液較多，在進(jìn)行擦拭之前，可采用干濾紙進(jìn)行吸干處理，也可以采用毛巾替代擦鏡紙，但是這樣可能會(huì)損傷透光面，對(duì)于體測(cè)量結(jié)果造成一定的誤差。因此將吸收池放置于吸收池座架時(shí)需要注意兩個(gè)問(wèn)題，首先，確保同套吸收池及位置具有一致性，一般情況下會(huì)將吸收池安置在其左邊或是右邊，如果將吸收池垂直放入吸收池座中，那么需要保證其靠近單色器出孔光的一側(cè)，第二個(gè)是需要確保每一個(gè)吸收池進(jìn)光方向的問(wèn)題，一般來(lái)說(shuō)，需要根據(jù)吸收池毛面上所標(biāo)的箭頭方向進(jìn)行統(tǒng)一安放[7]。如果不存在箭頭標(biāo)記，那么在對(duì)吸收池進(jìn)行校正的時(shí)候，應(yīng)該將沿著筆標(biāo)上箭頭的方向作為進(jìn)光方向。

3.3關(guān)于分光光度計(jì)吸收池成套性檢驗(yàn)和處理問(wèn)題

如果使用新的吸收池，或者在吸收池使用了一段時(shí)間之后，必須例行成套檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法是，選擇同套的4個(gè)吸收池，在其中注入蒸餾水，對(duì)其進(jìn)行擦拭，當(dāng)擦拭完成之后，按照所標(biāo)箭頭的方向放入吸收池中并予以固定。接著對(duì)其測(cè)長(zhǎng)波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)將第一個(gè)吸收池作為參比。但是指針是電表讀數(shù)的，可以利用透射比最大的作為參比，進(jìn)而對(duì)另外3個(gè)吸收池的透射比進(jìn)行測(cè)定。按照測(cè)定規(guī)程對(duì)吸收池成套進(jìn)行檢驗(yàn)，也就是在同一光景的吸收池當(dāng)中，其蒸餾水的位置需到達(dá)222 nm或440 nm處[8]。同時(shí)調(diào)整一個(gè)吸收池的透射比為100%，對(duì)其他各個(gè)吸收池的透射比予以測(cè)定，其間的差值就是吸收池的配套性。如果吸收池尚在使用之中，那么就需要對(duì)其測(cè)定的準(zhǔn)確度予以考慮，需要在特定波長(zhǎng)下予以徹底檢驗(yàn)。如果對(duì)于樣品的兩個(gè)分組采用雙波長(zhǎng)測(cè)定，那么需要分別在兩個(gè)波長(zhǎng)處進(jìn)行檢驗(yàn)和矯正。需要做好對(duì)成套性檢驗(yàn)不合格的吸收池的處理工作，首先對(duì)其進(jìn)行清洗然后進(jìn)行再次檢驗(yàn)，不合格的吸收池可采用(1+1)鹽酸和等體積的乙醇混合液進(jìn)行浸泡，時(shí)間大約為1 h。同時(shí)可以采用自來(lái)水對(duì)其進(jìn)行沖洗，然后采用蒸餾水進(jìn)行洗滌，確保洗干凈，第二個(gè)便是需要對(duì)誤差較大的進(jìn)行剔除，只選擇合格的部分吸收池予以測(cè)定。

3.4關(guān)于分光光度計(jì)吸收池使用之后的處理問(wèn)題

關(guān)于分光光度計(jì)吸收池使用之后，其處理問(wèn)題相對(duì)較為簡(jiǎn)單，需要采用自來(lái)水對(duì)其立即沖洗，確保沖洗干凈，之后采用蒸餾水對(duì)其潤(rùn)洗，然后予以安置，待吸收池被晾干之后，放置于吸收池盒內(nèi)予以保存。在實(shí)際的使用過(guò)程中，很多操作人員往往僅僅將待測(cè)液倒掉，然后經(jīng)采用蒸餾水進(jìn)行潤(rùn)洗，但實(shí)際上，這種做法是非常不科學(xué)的。

4　關(guān)于分光光度計(jì)吸光度測(cè)定重復(fù)性的問(wèn)題

在采用分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)同一個(gè)溶液在不同的時(shí)間里，其測(cè)定的結(jié)果并不相同，這只能說(shuō)明測(cè)量的重復(fù)性不好，分析其重復(fù)性不好的原因，可能是存在測(cè)定錯(cuò)誤的因素，當(dāng)然除此之外也存在著其他的因素。因?yàn)閮x器的預(yù)熱時(shí)間不夠，便可能造成這種問(wèn)題，所以對(duì)這種問(wèn)題進(jìn)行解決的方法是，需要對(duì)預(yù)約的時(shí)間予以延長(zhǎng)，或者采用正確的預(yù)熱方法，對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱[9]。同時(shí)，如果光電轉(zhuǎn)換器因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的使用，導(dǎo)致其光電轉(zhuǎn)換效率發(fā)生了改變，也能夠?qū)е路止夤舛扔?jì)吸光度測(cè)定存在重復(fù)性。在這種情況下，標(biāo)準(zhǔn)的溶液和待測(cè)溶液的吸光度都會(huì)一樣變低，因此進(jìn)行相對(duì)定量的時(shí)候?qū)Y(jié)果產(chǎn)生的影響會(huì)很小。對(duì)于這一類的儀器，建議連續(xù)的使用時(shí)間不應(yīng)該超過(guò)3 h，如果需要對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的使用，那么需要間歇30 min。

5　關(guān)于分光光度計(jì)使用過(guò)程中的其他問(wèn)題分析

在采用分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，其測(cè)量過(guò)程中可能存在著一些不良操作，或者是不利于儀器的維護(hù)和保養(yǎng)的操作，那么在此過(guò)程中使用者需要盡力避免這種情況發(fā)生。比如說(shuō)在儀器的上方操作時(shí)，如倒入溶液或是將拿出來(lái)的吸收池放在儀器的面板上，或是在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中對(duì)于不同儀器的吸收池的混用情況，都可能造成儀器的損壞，或?qū)x器的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定的影響，不利于測(cè)量的正常進(jìn)行。

同時(shí)對(duì)于分光光度計(jì)的使用也存在著防塵和防潮的情況，通常情況下來(lái)說(shuō)，分光光度儀本身會(huì)隨機(jī)帶有一只塑料布罩，在不使用儀器的時(shí)候，可利用布罩將整個(gè)儀器罩住，相對(duì)來(lái)說(shuō)這是一種非常好的防塵方法。但是通過(guò)實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，一般都不會(huì)采用塑料部長(zhǎng)對(duì)其進(jìn)行覆蓋，通常會(huì)采用一塊普通的布，或是利用普通的布做成部長(zhǎng)來(lái)覆蓋儀器，這樣即防塵的效果便不會(huì)像其所附帶的塑料布罩那樣理想。而且塑料布罩之中放入了幾袋防潮硅膠，這能夠起到延長(zhǎng)防潮的功效。防潮的時(shí)候，如果儀器并沒有防潮干燥筒，需要對(duì)儀器經(jīng)常進(jìn)行常規(guī)的檢查，如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)變色反應(yīng)，應(yīng)該需要予以必要的處置。

對(duì)于長(zhǎng)期不使用的分光光度計(jì)，需要定期對(duì)其進(jìn)行開機(jī)，這樣能夠更好的進(jìn)行除潮，比如說(shuō)每隔一個(gè)月，對(duì)其進(jìn)行通電預(yù)熱0.5 h，這樣就能夠確保整機(jī)處在干燥的狀態(tài)下，可以有效地對(duì)其電子元件的性能與維護(hù)。

6　結(jié)　語(yǔ)

分光光度計(jì)是實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中經(jīng)常使用到的儀器，在現(xiàn)實(shí)情況中，很多操作者并不能熟練地對(duì)分光光度儀進(jìn)行操作，甚至存在著錯(cuò)誤性的操作，一方面來(lái)說(shuō)，這會(huì)造成檢驗(yàn)結(jié)果的不準(zhǔn)確，從另一方面來(lái)分析，也大大的損耗了分光光度計(jì)的壽命。仔細(xì)分析，造成這種情況的原因是多方面的。比如說(shuō)，這和操作者自身的習(xí)慣與認(rèn)知存在著很大關(guān)系，因此作為相關(guān)方面的工作人員，必須熟練的掌握分光光度計(jì)的使用情況，明確其在使用過(guò)程中的相關(guān)問(wèn)題，只有這樣才能夠更好的將分光光度計(jì)應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，更好的指導(dǎo)實(shí)際的工作。此外，筆者也相信，隨著技術(shù)的不斷深入，在不就的將來(lái)，分光光度計(jì)將會(huì)有更加廣泛的應(yīng)用空間，而且對(duì)于其的使用也會(huì)更加的便利。

[1]錢驥.檢定紫外可見分光光度計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題[J].中國(guó)計(jì)量,2012(08):82-83.

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[3]楊力榮,鄒倩.紫外可見分光光度計(jì)波長(zhǎng)不確定度分析[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù),2011,38(06):61.

[4]楊曉東,李志鋒.紫外可見分光光度計(jì)檢測(cè)結(jié)果的不確定度評(píng)定[J].科技信息,2011(20):385-386.

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[8]孔迪,彭觀良,楊建坤,等.紫外可見分光光度計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)及其檢定方法[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2007,20(04):1-6.

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Several Problems Cannot Be Ignored in Spectrophotometer Use

LI Wei

(The 2nd Corps for Non-ferrous Metals and Nuclear Industry Geological Exploration Bureau,Guizhou Liupanshui 553004,China)

The most commonly use in the physical and chemical analysis of the instrument is the spectrophotometer,mainly based on the basic principle of the instrument and on the basis of the interaction between light and matter,when a solution of the collision absorption of radiation material molecules and photons,also can produce a kind of absorption,to measure the size of its absorbance value can be effective exist much of the amount of reaction to a substance.Based on this,several problems existing in the use process of spectrophotometer were mainly analyzed,hoped the results can provide valuable reference for the related areas.

spectrophotometer; the physical and chemical analysis; the instrument

O657

A

1001-9677(2016)011-0172-03