玻璃比色皿和石英比色皿辨别、使用和清洗方法

1、玻璃比色皿和石英比色皿辨别、使用和清洗方法光度分析法是最常用的定量分析方法之一其主要特点是(1)应用范围广泛 。很多物质在紫外-可见光区有吸收因此可借助于比色法进行测定。(2)适用的浓度范围广泛从常量分析到痕量分析(经预富集后)均可实现。(3)灵敏度高选择性好精确度高分析成本低操作简便、快速。因此广泛应用于地质、冶金、化工、医学、食品、制药及环境监测等行业。 在光度法中比色皿的选择、使用和维护对分析结果有着重要的影响。 比色皿选择与鉴别 比色皿的制造工艺有两种一种是粘合剂粘合而成另一种是高温熔融而成。比色皿的材料通常来源于石英、熔凝硅石和光学玻璃。玻璃比色皿对紫外线几乎全部吸收吸光度非常大。而

2、石英比色皿的吸光度则小得多。常用比色皿的形状有方形、矩形和圆筒形容量一般为几毫升。也有用于少量试样的微型或超微型毛细管皿。另外还有高、低温、恒温比色皿。 比色皿有不同的光程长度一般常用的有05、l、2、3、5cm 选择哪种光程长度的比色皿应视分析样品的吸光度而定。当比色液的颜色较淡时应选用光程长度较大的如2cm、3cm比色皿当比色液的颜色较深时应选用光程长度较小的如0.5cm 、lcm比色皿以使所测溶液的吸光度在0.1-0.7之间。 比色皿有方向性。有些比色皿上标有方向标记使用时必须注意。无方向标记的比色皿应予以校正校正时要先确定方向并作好标记以减少测定误差。比色皿的校正方法是将纯净的蒸馏水注

3、入比色皿中把其中吸收最小的比色皿的吸光度置为零并以此为基准测出其它比色皿的相对吸光度。测定比色液时应将其吸光度减去比色皿的吸光度。同一组比色皿相互间的差异应小于测定误差 在测定同一溶液时吸光度差值应小于0.5 否则应对差值进行校正。 比色皿的光程长度也需校正校正时可将吸光度约为0.4的溶液分别注入校正皿和具有准确光程长度的标准比色皿中测定吸光度。以标准比色皿的吸光度为1.00求出校正比色皿吸光度的相对值作为该比色皿的校正系数。测定比色液时可将所测得的吸光度乘以该皿的校正系数以得到实际吸光度值。比色皿选择或使用不当,造成无法测量或引起测量误差的现象在实验中经常出现这一问题又很容易被实验人员忽视。

4、 紫外区的定义为190-400nm石英比色皿可用于190-900nm玻璃比色皿用于360-900nm紫外区的一定要用石英比色皿必须配置紫外/可见分光光度计否则低波长段不能分析。 对于一般的非光学专业人员用眼睛是不能分开石英比色皿和玻璃比色皿的。但两者硬度差别很大很大。石英比色皿比玻璃比色皿硬度大绝对值几十倍如果把两个对磨石英比色皿将很少被磨损而玻璃比色皿磨损非常大。 由于石英比色皿的透光范围从0.12-4.5微米(120nm-450nm)广泛的谱段范围内没有任何吸收峰。而玻璃比色皿只有0.44微米400-4000nm且有许多离子吸收峰。所以石英比色皿要比玻璃比色皿优越的多化验数据更准确、更可靠

5、。 用手摸或者肉眼就能观察出来只有光学技术人员凭经验“靠肉眼比较折光率差别”可以准确判定他们肉眼观察微弱的离子吸收现象靠经验评价也能区分。但是对没有经验的人员来说极易发生判定错误 方法1 石英比色皿上有一个Q字样(quartz石英)而玻璃的上面有一个G字样(glass玻璃)从字面上可以直接区分两种比色皿如果字样已经没有啦只能上机在紫外区实测啦在紫外区透过率大是石英的几乎没有透过率的是玻璃的。市面上卖的比色皿造型不是完全一样的有的没有石英标识。可在紫外波长下检测空比色皿的吸光度玻璃的吸光度要比石英的大。 方法2 将光度计的波长设定为250nm样品室内不放任何物品调零然后将比色皿置于样品道一侧吸光

6、值小于0.07Abs的是石英材料反之是玻璃材料。注如果吸光值稍稍大于0.07Abs 的话有可能也是石英材料的只不过是杯子内壁没有洗净之故。 比色皿使用注意事项 比色皿一般为长方体其底及两侧为磨毛玻璃,另两面为光学玻璃制成的透光面采用熔融一体、玻璃粉高温烧结和胶粘合而成。在使用比色皿时两个透光面要完全平行并垂直置于比色皿架中以保证在测量时入射光垂直于透光面避免光的反射损失保证光程固定。使用时应注意以下几点: 1、拿取比色皿时,只能用手指接触两侧的毛玻璃,避免接触光学面。同时注意轻拿轻放防止外力对比色皿的影响产生应力后破损。 2、使用比色皿时应于测试前将待测液倒人比色皿洗涤三次(注意不要产生气泡)

7、 3、凡含有腐蚀玻璃的物质的溶液,不得长期盛放在比色皿中。 4、不能将比色皿放在火焰或电炉上进行加热或干燥箱内烘烤;。 5、当发现比色皿里面被污染后应用无水乙醇清洗及时擦拭干净。 6、不得将比色皿的透光面与硬物或脏物接触。盛装溶液时,高度为比色皿的2/3处即可,光学面如有残液可先用滤纸轻轻吸附然后再用镜头纸或丝绸擦拭。 7、比色皿中的液体应沿毛面倾斜慢慢倒掉不要将比色皿翻转直接口向下放在干净的滤纸上吸干剩余液然后用蒸馏水冲洗比色皿内部倒掉操作同上避免液体外流使第2次测量时不用擦拭比色皿不致因擦拭带来的误差。 8、若有液体外溢还有用好点的纸巾擦拭最好是沿一个方向不要来回得擦拭。 9、在使用时每次

8、装入参比液或样品液测量后会将参比液或样品液倒入废液瓶。倒出时人们的习惯做法是很随意地倒出参比液或样品液这样参比液或样品液会流到比色皿的光面上再次装入参比液或样品液后我们会用滤纸或脱脂棉擦拭比色皿的光面这样时间久了就会在比色皿的光面上留下划痕划痕会影响测定值就必须更换新的比色皿。好的方法是两手捏住比色皿后将参比液或样品液沿着比色皿的一个角倒入废液瓶这时不要着急将比色皿离开废液瓶而是顺势将比色皿的倒出角贴到废液瓶上让比色皿里面的液体全部沿着这个角流出这样比色皿的光面上几乎不会粘有液体也就不用再去用滤纸或脱脂棉擦拭减少擦拭次数这样就会延长比色皿的使用时间。 比色皿成组性测试 在测量时如对比色皿有怀疑

9、,可自行检测方法如下 1、用户可将波长选择置实际使用的波长上,将一套比色皿都注入蒸馏水将其中一只的透射比调至100%处测量其他各只的透射比凡透射比之差不大于0.5%T=0.005=0.5%T即可配套使用。 2、比色前将各个比色皿中装入蒸馏水在比色波长下进行比较误差在±0.001吸光度以内的比色皿选出4-8个进行比色测定可避免因比色皿差异造成测量误差。 比色皿清洗方法 分光光度法中比色皿洁净与否是影响测定准确度的因素之一。因此必须重视选择正确的洗净方法。 每次使用完毕的比色皿一般先用自来水冲洗再用蒸馏水冲洗三次倒置于干净的滤纸上晾干然后存放于比色皿盒中。如果比色皿被有机物污染宜用盐酸-

10、乙醇(1+2)混合液浸洗也可用相应的有机溶剂浸泡洗涤。如油脂污染可用石油醚浸洗铬天青显色剂污染可用硝酸(1+2)浸洗等。比色皿不可用碱液洗涤也不能用硬布、毛刷刷洗。 含有能腐蚀玻璃物质的溶液如氢氟酸、氟化物的高浓度溶液不可放人比色皿中。含氟离子浓度低的溶液也不宜在皿中久置。比色皿质地较脆石英皿尤甚使用时动作要轻切勿摔碰。 一、市场面上一般使用的石英比色皿均为石英粉烧接的专用超声波清洗 洗比色皿清洗时毛面朝下。 二、 石英比色皿清洁方法 1用乙醚和无水乙醇的混合液各50%清洗。 2. 若太脏可用专用洗液清洗。但时间要短10分钟)再用清水清洗干净。 三、 不要用洗洁精之类的清洁剂以免影响测量。 注

11、: 高级分光光度计都采用专利技术加工的石英比色皿,采用石英本体材料经过高温熔融胶合减少污染,使用寿命更长(价格是普通石英比色皿二倍)。 随着光谱分析仪器的迅速发展微量、半微量、荧光等一些比色皿不断出现对使用维护、清洗比色皿有更高的要求。一般在国外都是一次性使用在国内为了节约成本开源节流而重复使用。如何对比色皿进行清洗只能按照各种试剂采用能溶解中和的方法来进行清洗原则上一是不能损坏比色皿的结构和透光性能二是能够采用中和溶解的方法来达到比色皿干净如初的效果。 1、比如测定溶液是酸如果不干净就用弱碱溶液洗要是测定溶液是碱如果不干净就用弱酸溶液洗要是测定溶液是有机物质如果不干净就用有机溶剂比如酒精等溶

12、液洗。选择比色皿洗涤液的原则是去污效果好不损坏比色皿同时又不影响测定。 3、分析常用的铬酸洗液不宜用于洗涤比色皿这是因为带水的比色皿在该洗液中有时会局部发热致使比色皿胶接面裂开而损坏。同时经洗液洗涤后的比色皿还很可能残存微量铬其在紫外区有吸收因此会影响铬及其他有关元素的测定。一般主张使用硝酸和过氧化氢5：1的混合溶液泡洗然后用水冲洗干净。 4、对一般方法难以洗净的比色皿还可以采取以下两种方法。 A、先将比色皿侵入含有少量阴离子表面活性剂的碳酸钠20克/升溶液泡洗经水冲洗后再于过氧化氢和硝酸5：1混合溶液中侵泡半小时。 B、在通风橱中用盐酸、水和甲醇1：3：4混合溶液泡洗一般不超过10分钟。 C

13、、比色皿不可用碱液洗涤也不能用硬布、毛刷刷洗。 5、黑壁微量石英比色皿因其材质的不一致尤其要注意不能放在酒精里浸泡用完后可以立即用棉球或擦镜纸沾酒精清洗晾干然后存放于干净的容器或盒子中备用。 6、熔融一体比色皿可以参照玻璃粉高温烧结的比色皿清洗方法可以长时间浸泡在酒精或酸性溶液也可以超声波清洗机清洗操作时应将超声频率调至最低限度避免频率过高导致比色皿破损。 先用清水涮洗三次然后用清洗液洗三次最后再用清水洗三次比色皿上没有污渍即可然后放入干净的容器内晾干以备下次使用分光光度计及使用维护中的注意事项 一、分光光度计检定(测试)的主要项目对分析结果的影响 1)波长准确度 分光光度法原理要求照射在样品

14、池上的单色光必须对应于样品吸收光谱中的某一个吸收峰的波长。由于仪器的制造和调整误差单色光的实际波长与仪器的波长读数值间都存在一定的误差。样品中绝大部分的主要吸收峰都有一定的宽度对波长准确度要求允许宽些。但是当吸收峰宽度较小而且吸收峰两侧边缘比较陡直此时波长准确度的影响就必须引起注意。 2)透射比吸光度准确度 很显然,透射比或吸光度的误差越大,测试结果的可信性越差,从而影响到测试数据的准确性. 3)杂散光 杂散光是由于光学元件制造误差以及光学和机械零件表面的漫反射形成的。杂散光是分析样品的非吸收光随着样品浓度的增加杂散光的影响也随之增大将给分析结果带来一定的误差。在紫外的短波区域光源强度和检测器

15、的灵敏度均明显减弱杂散光的影响更不能忽视。因此杂散光的大小也是仪器性能的一项重要指标。 二、与分光光度计正确使用和维护有关的几个注意事项 在使用仪器前必须仔细阅读其使用说明书 1若大幅度改变测试波长需稍等片刻等灯热平衡后重新校正“0”和“100%”点。然后再测量。 2指针式仪器在未接通电源时电表的指针必须位于零刻度上。若不是这种情况需进行机械调零。 3比色皿使用完毕后请立即用蒸馏水冲洗干净并用干净柔软的纱布将水迹擦去以防止表面光洁度被破坏影响比色皿的透光率。 4操作人员不应轻易动灯泡及反光镜灯以免影响光效率。 5WFZ800-DA、756型等分光光度计由于其光电接收装置为光电倍增管它本身的特点

16、是放大倍数大因而可以用于检测微弱光电信号而不能用来检测强光。否则容易产生信号漂移灵敏度下降。针对其上述特点在 维此类 仪器时应注意不让光电倍增管长时间暴露于光下因此在预热时应打开比色皿盖或使用挡光杆避免长时间照射使其性能漂移而导致工作不稳。 6放大器灵敏度换挡后必须重新调零。 7比色杯的配套性问题。比色杯必须配套使用否则将使测试结果失去意义。在进行每次测试前均应进行比较。具体方法如下分别向被测的两只杯子里注入同样的溶液把 仪器置于某一波长处石英比色杯220nm、700nm装蒸馏水玻璃比色杯700nm处装蒸馏水将某一个池的透射比值调至100%测量其他各池的透射比值记录其示值之差及通光方向如透射比

17、之差在±0.5%的范围内则可以配套使用若超出此范围应考虑其对测试结果的影响。 三、分光光度计操作中容易出现的几个典型故障及其排除方法 1仪器不能调零。 可能原因 a光门不能完全关闭。解决方法修复光门部件使其完全关闭。 b透过率“100%”旋到底了。解决方法重新调整“100%”旋钮。 c仪器严重受潮。解决方法可打开光电管暗盒用电吹风吹上一会儿使其干燥并更换干燥剂。 d电路故障。解决方法送修理部门检修电路。 2仪器不能调“100%”。可能原因 a光能量不够。解决方法增加灵敏度倍率档位或更换光源灯尽管灯还亮。 b比色皿架未落位。解决方法调整比色皿架使其落位。 c光电转换部分老化。解决方法更

18、换部件。 d电路故障。解决方法调修电路。 3)测量过程中,“100%”点经常变动。可能原因 a比色皿在比色皿架中放置的位置不一致或其表面有液滴。解决方法用擦镜纸擦干净比色皿表面然后将其安放在比色槽的左边上面用定位夹定位。 b电路故障电压、光电接收、放大电路。解决方法送修。 4)数显不稳。可能原因 a预热时间不够。解决方法延长预热时间至30分钟左右部分仪器由于老化等原因长时间处于工作状态时也会工作不稳。 b光电管内的干燥剂失效使微电流放大器受潮。解决方法烘烤电路并更换或烘烤干燥剂。 c环境振动过大、光源附近空气流速大、外界强光照射等。解决方法改善工作环境。 d光电管、电路等其它原因。解决方法送修。 四、提高分光光度计透射比检定及使用精度的几种方法 在分光光度计的使用或检定中,透射比(吸光度)的准确度是衡量 仪器工作性能的一项重要指标,它的准确程度直接关系到所测数据的可信性及科学性。所以提高此项指标的使用及检定准确度显得尤为重要。下面结合近年来对分光光度计的检定或修理实践,把如何提高透射比的测试及使用精度的几点方法列表叙述如下 五、小结 综上所述以下几个问题应引起仪器操作人员注意 1比色皿架及比色皿在使用中的正确到位问题。有些使用者对这个问题不够重视因操作不当造成偶然误差严