紫外可見分光光度計技術(shù)與檢定

李蕾

摘? 要：紫外可見分光光度計為一類常見的物質(zhì)分析設(shè)備，在計量檢定領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用，有效地彌補了各亮度儀和分光光度計在檢測精確度方面存在的差異性。最近幾年，在紫外可見分光光度計在國內(nèi)外很多生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用范圍不斷擴大。該文主要分析波長準(zhǔn)確度、波長重復(fù)性、光度準(zhǔn)確度、雜散光等方面的具體應(yīng)用，并闡述了紫外可見分光光度計常見誤差及優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：紫外可見分光光度計;波長;檢測方法;誤差;優(yōu)化措施

中圖分類號：TH744? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A

紫外可見分光光度計是通過檢測物質(zhì)波長處或某一波長范疇內(nèi)光的吸收度，對物質(zhì)進行定量與定量分析的儀器設(shè)施，在物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用，結(jié)合國家相關(guān)部門設(shè)定的規(guī)程應(yīng)對其開展檢測工作，但在現(xiàn)實檢定過程中還經(jīng)常存在對相同儀器在不同檢定機構(gòu)中做出檢定結(jié)果不一致的情況，不一定完全是儀器自身問題造成的，還可能是因為檢定過程中相關(guān)人員未能給予細(xì)節(jié)問題一定重視，可能誘發(fā)誤判狀況。

1 紫外可見分光光度計

在對不同儀器分析過程中，紫外可見光光度計為一類常規(guī)分析儀器，紫外可見光度法是該種儀器的應(yīng)用原理。紫外可見光光度計的特征有：1）選擇性優(yōu)良且敏捷性較高、運維管理過程便捷，因此在應(yīng)用過程中較為常見;2）結(jié)構(gòu)相對簡單，且操作過程較為簡易，在應(yīng)用成本上能讓諸多使用單位接受。以光路設(shè)計為基礎(chǔ)，可以將紫外可見分光光度計分為單光束分光光度計、雙光束分光光度計及雙波長分光光度計3種類型。

2 紫外可見分光光度計技術(shù)應(yīng)用

2.1 波長準(zhǔn)確度的檢定

波長準(zhǔn)確度，即為波長的現(xiàn)實檢測值與理論值（真值）兩者的差值。波長準(zhǔn)確度是紫外可見分光光度計主要的技術(shù)指標(biāo)，尤其是在對不同儀器檢定結(jié)果對比分析過程中，波長準(zhǔn)確度體現(xiàn)出較大價值。針對紫外可見分光光度計波長準(zhǔn)確度的檢定，常用方法有。

2.1.1 汞燈

低壓汞燈為使用最為頻繁的一類標(biāo)準(zhǔn)光源，其90.0%以上的能量均集中在253.65 nm譜線上。具體操作方法如下：拆下儀器的光源，使用原光源將標(biāo)準(zhǔn)燈取而代之，檢測標(biāo)準(zhǔn)光源燈的各條特征譜線，波長準(zhǔn)確度等于測量值與理論值兩者的差值。象采用汞燈進行檢定，設(shè)置波段范疇為245 nm～560 nm，光譜帶寬對應(yīng)值為2 nm，檢定方式設(shè)為能量測量，樣品與參考都是空氣，對波長進行掃描處理。進而將汞燈的各特征波長的測量值與其相對應(yīng)的理論值相減，所獲得的差值即為波長準(zhǔn)確度。通常情況下進行3次，取3次均值設(shè)為儀器的波長準(zhǔn)確度。對于波長為的253.65 μm、265.20 μm、275.28 μm、280.44 μm對應(yīng)的波長依次為312.57 μm、313.15 μm、313.18 μm、334.15 μm。

2.1.2 氘燈

氘燈同樣也是檢定紫外可見分光光度計波長準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)燈之一。在紫外區(qū)內(nèi)，氘燈具有連貫性的光譜，可以將其設(shè)為儀器紫外區(qū)的光源，且在可見區(qū)內(nèi)其還會形成2條分離的、強度較高的特征譜線，依次是486.0 nm、656.1 nm，這些譜線都可以用于檢定儀器波長的準(zhǔn)確度。

2.1.3 氧化鈥玻璃：氧化鈥玻璃具

有很多特征譜線，不同溫度值對應(yīng)的波長指標(biāo)存在差異。在應(yīng)用過程中，操作者需頻繁性的標(biāo)注氧化鈥玻璃對應(yīng)的波長。針對編號為1、2、3、4氧化鈥玻璃的特征譜線對應(yīng)的波長分別為241.5 μm、279.4 μm、287.5 μm、333.7 μm。

2.2 波長重復(fù)性的檢定

波長重復(fù)性是指數(shù)次波長測試數(shù)據(jù)的離散性，也可以被視為數(shù)次波長檢定數(shù)據(jù)的相符性。

在紫外可見分光光度計檢定過程中，波長準(zhǔn)確度與波長重復(fù)性占據(jù)的地位不相上下。由于對于同一物質(zhì)而言，在對不同波長檢定過程中，因為不同波長時摩爾吸光系數(shù)存在差異性，因此就會形成不同的靈敏度，這就造成相同樣品的檢測結(jié)果有別。若一臺紫外可見分光光度計的波長重復(fù)性較差，則說明其每次分析檢定過程中所采用的波長有區(qū)別，這樣就不能獲得可靠的分析結(jié)果。針對波長重復(fù)性的檢定方法，通常會選擇波長準(zhǔn)確度的3次檢定結(jié)果的極限值，即最大值與最小值兩者的作為波長重復(fù)性。也可以選擇3次測試的均值和3次測試中的最大值（或最小值）的差值作為波長重復(fù)性。

2.3 光度準(zhǔn)確度的檢定

光度準(zhǔn)確度，實質(zhì)上就是光度的現(xiàn)實檢測值與理論值（真值）兩者的差值，差值越小則提示檢測到的結(jié)果更具精確性與可靠性，或提示光度準(zhǔn)確度越高。當(dāng)下，國內(nèi)外針對紫外可見分光光度計光度準(zhǔn)確度通常采用如下2種方法去表示：1）吸光度準(zhǔn)確度或吸光度誤差，用AA（或ΔA）;2）透射比準(zhǔn)確度或透射比誤差，采用TA（或ΔT）。若采用吸光度準(zhǔn)確度AA（或ΔA）去表示光度準(zhǔn)確度時，一定要指明是在那種類型吸光度狀態(tài)下檢測的。

在對光度準(zhǔn)確度檢測過程中，液體或固體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢測儀器的透射比準(zhǔn)確度是最常用的技術(shù)方法。重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液是最常用的溶液，其對應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.06000/1000重鉻酸鉀的0.001 mol/L高氯酸（HCIO4）標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.4 雜散光的檢定

雜散光，其是在分析紫外可見分光光度計偏差過程中需重點考慮的因素，多數(shù)情況下會采用濾光片或者標(biāo)準(zhǔn)溶液對該項指標(biāo)進行檢定。在具體檢定實踐中，應(yīng)該重視儀器單色器的類型，針對光柵性單色器，對于B段的波長（360 nm），參照物選取空氣，檢定過程中選擇截止濾光片或硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液。

3 紫外可見分光光度計檢定的誤差分析

3.1 誤差類型

3.1.1 波長鑒定過程中的誤差

又發(fā)波長出現(xiàn)誤差的原因較多，可以結(jié)合形成原因分為波長標(biāo)準(zhǔn)所誘發(fā)的誤差及設(shè)備結(jié)構(gòu)所引起的誤差。

3.1.2 雜散光所引起的誤差

雜散光通常會以2種形式出現(xiàn)，一是和測量波長相同的光，而是待測波長以外的光線，一旦設(shè)備的光學(xué)元件自體出現(xiàn)了反射會散射，或元件系統(tǒng)自身存在缺陷，均課誘發(fā)誤差。

3.1.3 檢測環(huán)境所誘發(fā)的誤差

檢定環(huán)境的溫度、濕度等會對檢測結(jié)果精確度形成較顯著影響。象靈敏元件對環(huán)境清潔度提出較高要求，若環(huán)境中灰塵較多，則會污染元器件，降低檢測結(jié)果精確度。

3.2 常見誤差的控制方法

3.2.1 波長檢定誤差的控制

結(jié)果既往經(jīng)驗，為將波長鑒定誤差控制在允許范疇中，則建議在不同波段選用不同的濾光片來控制標(biāo)準(zhǔn)波長。象在200 nm～700 nm最好選用鈥濾光片，而在700 nm～9 020 nm鐠釹濾光片更能體現(xiàn)出良好適用性。

3.2.2 雜散光誤差的控制

若疑似誤差來源是光源燈與聚光鏡所處方位偏移造成的，則建議可先把單色光調(diào)整為580 nm，并檢查所獲得的光斑，若光斑中央有雜色，則提示光源燈的所處方位需在此調(diào)整。

3.2.3 其他誤差的控制

分光光度計檢定過程中應(yīng)維持良好的環(huán)境條件，在檢定初期，應(yīng)加強環(huán)境參數(shù)的檢測與評估，保證其與相關(guān)規(guī)范相符。在分光光度計開機之前一定要進行有效預(yù)熱，電路與光路系統(tǒng)穩(wěn)定后方可進行檢定操作。

4 結(jié)語

總之，在應(yīng)用紫外可見分光光度計過程中，相關(guān)人員一定要扎實掌握主要技術(shù)指標(biāo)與正確檢定技術(shù)，明確常見的檢定誤差類型，制定預(yù)處理方案，以最大限度地提升檢定結(jié)果的精確度。該文對紫外可見分光光度計主要檢測方法與技術(shù)類型做出分析，希望對同行有一定借鑒作用。

參考文獻

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