紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)檢定中的誤差控制及注意事項(xiàng)

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)檢定中的誤差控制及注意事項(xiàng)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的工作原理是通過(guò)對(duì)被測(cè)物質(zhì)在不同波長(zhǎng)范圍內(nèi)光的吸收度的不同反應(yīng)，進(jìn)而對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分析的一種儀器。特征吸收峰的吸光度符合朗伯-比爾定律，可利用特征吸收峰何朗伯-比爾定律對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)使用簡(jiǎn)單、靈敏度高，被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)是由單色器、檢測(cè)器、吸收池和信號(hào)處理器等組成，多以氘燈和鎢燈作為光源系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)光棱鏡或光柵濾光的反應(yīng)，然后通過(guò)樣品吸收池吸收，并最終對(duì)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。2.紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)常用誤差來(lái)源及注意事項(xiàng)。根據(jù)JJG178-2007《紫外、可見(jiàn)、近紅外分光光度計(jì)》的規(guī)定，紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的檢測(cè)結(jié)果有波長(zhǎng)最大允許誤差、波長(zhǎng)重復(fù)性、噪聲與漂移、最小光譜帶寬、透射比最大允許誤差、透射比重復(fù)性、基線平直度、電源電壓適應(yīng)性、雜散光和吸收池配套等十項(xiàng)，在這十項(xiàng)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)中，波長(zhǎng)最大允許誤差、透射比最大允許誤差、雜散光是最重要的三項(xiàng)指標(biāo)。2.1波長(zhǎng)最大允許誤差檢定。波長(zhǎng)最大允許誤差檢定是指對(duì)標(biāo)準(zhǔn)濾光片、標(biāo)準(zhǔn)樣品的掃描過(guò)程中，儀器所測(cè)出的光譜峰波長(zhǎng)值和規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值的差異程度。由于儀器的不同，波長(zhǎng)最大允許誤差也有所差異，但通常情況下都在0.2~1nm之間。在JJG178-2007《紫外、可見(jiàn)、近紅外分光光度計(jì)》檢定規(guī)程中共有九種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可供選擇。在波長(zhǎng)準(zhǔn)確度檢測(cè)中其中氧化狄濾光片，鐠銣濾光片、干涉濾光片等由于使用方便、便于保存，是使用最廣泛的檢測(cè)紫外線可見(jiàn)光分光光度計(jì)波長(zhǎng)示值誤差的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。鐠銣濾光片波長(zhǎng)不超過(guò)400時(shí)不會(huì)出現(xiàn)吸收峰，并且也沒(méi)有尖銳的吸收峰。狄濾光片的波長(zhǎng)吸收峰值點(diǎn)較為完整。從檢定的實(shí)際情況分析波長(zhǎng)檢定誤差，可以用檢定波長(zhǎng)準(zhǔn)確度進(jìn)行衡量。其中氘燈在波長(zhǎng)486.0nm和646.1nm兩條譜線，既具備很好的分離性，強(qiáng)度也足夠大，用來(lái)進(jìn)行波長(zhǎng)準(zhǔn)確度的檢定最為適宜。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，想將誤差控制在允許范圍內(nèi)，在不同的波段需要使用不同的濾光片來(lái)控制標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)。在200~700nm之間最宜適宜用的是狄濾光片，而在700~900nm，則更適合使用鐠銣濾光片。2.2透射比引發(fā)的誤差及檢定注意事項(xiàng)。因?yàn)橥干浔仁菣z定在特定波長(zhǎng)235nm，257nm，313nm，350nm，440nm，546nm，635nm處進(jìn)行檢定的，如果波長(zhǎng)的誤差超出規(guī)定范圍必定造成透射比的測(cè)量不準(zhǔn)。首先對(duì)波長(zhǎng)進(jìn)行檢定，檢定合格后方能進(jìn)行透射比檢定。透射比視值誤差能夠?qū)x器測(cè)光的準(zhǔn)確度反映出來(lái)，常用的標(biāo)準(zhǔn)器主要有中性濾光片、金屬鍍膜濾光片以及標(biāo)準(zhǔn)溶液等。但在實(shí)際檢定過(guò)程中，中性濾光片與金屬鍍膜濾光片一般使用較多，在檢定可見(jiàn)光段和紫外光段時(shí)可以使用金屬鍍膜濾光片，而中性濾光片只能夠?qū)梢?jiàn)光段進(jìn)行檢定。在檢定過(guò)程中部分單光束低端儀器時(shí)常發(fā)生透射比誤差超差的情況，比如721型分光光度計(jì)，752型分光光度計(jì)等，導(dǎo)致出現(xiàn)這種結(jié)果的原因有以下4點(diǎn)。第一，紫外分光光度計(jì)存在較大入射光光斑的問(wèn)題。很多單光速紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)入射的光斑較大，在檢定中使用濾光片，部分光被濾光片的支架邊緣擋住，導(dǎo)致出現(xiàn)超差的檢定結(jié)果。解決措施將空氣作為參比，調(diào)節(jié)分光光度計(jì)透射比達(dá)到100%，將未安裝濾光片的空白支架插入到比色皿中。第二，在檢定過(guò)程中使用濾光片，由于光的反射所帶來(lái)的誤差。在利用金屬鍍膜濾光片對(duì)儀器透射比誤差控制進(jìn)行檢定過(guò)程中，一般會(huì)出現(xiàn)這種情況。最佳的濾光片要對(duì)儀器透射比誤差檢定時(shí)，能夠?qū)⑷肷涔鈴?qiáng)度均勻的降低，確保入射光不會(huì)發(fā)生反射。然而現(xiàn)階段常用的金屬鍍膜濾光片表面會(huì)造成入射光發(fā)生反射，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差，尤其是在使用透視透鏡式光路的低端紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)檢定中較為明顯。同時(shí)金屬鍍膜的計(jì)量性能穩(wěn)定性較差，因?yàn)榻饘馘兡V光片表面有一層鍍膜，所以鍍膜表面被污染后，在清理過(guò)程中極易破壞鍍膜，并讓濾光片的數(shù)值發(fā)生變化。解決措施：在檢定紫外光段透射比誤差時(shí)使用中性濾光片，如果只有紫外光段透射比誤差存在不合格時(shí)，利用標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)其復(fù)測(cè)，紫外光段透射比誤差最終檢定結(jié)果要以標(biāo)準(zhǔn)溶液的檢定結(jié)果為準(zhǔn)。第三，由于濾光片所選擇的入射面差異，導(dǎo)致檢定結(jié)果出現(xiàn)誤差。因?yàn)槭苤朴跒V光片制作水平，難以讓濾光片保持均勻厚度，并且也無(wú)法確保將濾光變插入比色皿架后，所有入射光都可以垂直照射在濾光片中，從而導(dǎo)致在同一個(gè)濾光片中，由于入射面選擇不一致，所測(cè)的透射比示值也是存在差異的，導(dǎo)致出現(xiàn)測(cè)量誤差，影響最終的判斷結(jié)果。解決措施為：在對(duì)濾光片進(jìn)行定值時(shí)，從定值的實(shí)際狀況出發(fā)，將入射面和入射光方向準(zhǔn)確標(biāo)在濾光片上，再對(duì)儀器進(jìn)行檢定時(shí)，能夠按照濾光片上標(biāo)注，合理選擇濾光片入射面。通過(guò)這種方法能夠有效降低，由于選擇的濾光片入射面不一樣所帶來(lái)的測(cè)量誤差。第四，儀器使用時(shí)間太長(zhǎng)易發(fā)生光密閉不嚴(yán)的現(xiàn)象，此時(shí)用手按壓關(guān)門(mén)可以發(fā)現(xiàn)透射比值會(huì)發(fā)生較大的變化，對(duì)光門(mén)組件維修后問(wèn)題可以得到解決。2.3雜散光引發(fā)的誤差儀器檢測(cè)靈敏度與可靠性一般取決于紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的雜散光指標(biāo)，如果散散光較大，不僅能直接將小吸收峰淹沒(méi)，導(dǎo)致光譜圖線條出現(xiàn)不光滑、不連續(xù)的情況，同時(shí)儀器的測(cè)光準(zhǔn)確度也會(huì)因此受到影響。雜散光主要是指所有到達(dá)接收器的光中，除了規(guī)定波長(zhǎng)之外的其他波長(zhǎng)的光，一般有三種出現(xiàn)形式。第一，測(cè)量波長(zhǎng)和雜散光波長(zhǎng)相同會(huì)直接射到檢測(cè)器上，而沒(méi)有經(jīng)過(guò)樣品。造成這種情況的主要原因是樣品與其他光學(xué)機(jī)械零件的散射和反射。第二，雜散光是測(cè)定波長(zhǎng)之外的偏離正常光路到達(dá)檢測(cè)儀器的光線，這是因光學(xué)系統(tǒng)本身缺陷導(dǎo)致的，比如灰塵散射、光學(xué)系統(tǒng)像差、光學(xué)表面差痕、多余反射面、以及光速孔徑不匹配等。在檢定雜散光時(shí)，一般使用標(biāo)準(zhǔn)濾光片法與標(biāo)準(zhǔn)溶液法，其中標(biāo)準(zhǔn)濾光片法在實(shí)際檢定中運(yùn)用較多。在光譜透光率的檢測(cè)測(cè)器靈敏度較低，光強(qiáng)強(qiáng)度較弱時(shí)，會(huì)加大雜散光比例，因此首先應(yīng)該對(duì)紫外分光光度計(jì)中200~220nm區(qū)域內(nèi)的雜散光進(jìn)行檢定。第三，雜散光來(lái)源于光源室的污染，這大都是由于光源是散熱所引起的污染。因此要在維護(hù)時(shí)利用吹風(fēng)機(jī)或酒精燈對(duì)儀器內(nèi)部進(jìn)行清理，尤其是反光鏡等鏡面部分，要小心清理，以免出現(xiàn)刮痕。如果懷疑光源燈與聚光鏡的位置不準(zhǔn)引起了雜散光，可以先將單色光調(diào)為580nm，查看所獲得的光斑，如果光斑中央出現(xiàn)雜色，就說(shuō)明光源燈的位置需要調(diào)整。此時(shí)需要微調(diào)燈室位置直至白紙上的光斑均勻純凈，再將燈室位置固定。準(zhǔn)直鏡位置發(fā)生變化。現(xiàn)象為雜散光超差，而580納米波長(zhǎng)處的光斑無(wú)光暈和雜色。此時(shí)需要調(diào)節(jié)準(zhǔn)直徑的調(diào)節(jié)螺母，每調(diào)節(jié)一次就檢定一次直至檢定合格。2.4檢測(cè)環(huán)境引發(fā)的誤差紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在對(duì)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，其檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性可能會(huì)受到檢測(cè)環(huán)境的影響，如果不對(duì)檢測(cè)環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，可能?huì)引起誤差，從而不利于檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。比如，如果不對(duì)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)進(jìn)行密封處理，或者使用了密封性不是很好的檢測(cè)儀器，會(huì)使得光源系統(tǒng)直接受到強(qiáng)光的照射，這種情況下會(huì)減少雜散光，從而不利于檢測(cè)結(jié)果，容易產(chǎn)生誤差。如果檢測(cè)環(huán)境中灰塵較大，濾光片沾染灰