紫外可见分光光度计检定中的误差控制及注意事项

紫外可见分光光度计检定中的误差控制及注意事项紫外可见分光光度计的工作原理是通过对被测物质在不同波长范围内光的吸收度的不同反应，进而对物质进行分析的一种仪器。特征吸收峰的吸光度符合朗伯-比尔定律，可利用特征吸收峰何朗伯-比尔定律对物质进行定性和定量分析。紫外可见分光光度计使用简单、灵敏度高，被广泛应用在各个领域。紫外可见分光光度计是由单色器、检测器、吸收池和信号处理器等组成，多以氘灯和钨灯作为光源系统，经过光棱镜或光栅滤光的反应，然后通过样品吸收池吸收，并最终对物质进行检测。2.紫外可见分光光度计常用误差来源及注意事项。根据JJG178-2007《紫外、可见、近红外分光光度计》的规定，紫外可见分光光度计的检测结果有波长最大允许误差、波长重复性、噪声与漂移、最小光谱带宽、透射比最大允许误差、透射比重复性、基线平直度、电源电压适应性、杂散光和吸收池配套等十项，在这十项规定标准中，波长最大允许误差、透射比最大允许误差、杂散光是最重要的三项指标。2.1波长最大允许误差检定。波长最大允许误差检定是指对标准滤光片、标准样品的扫描过程中，仪器所测出的光谱峰波长值和规定标准值的差异程度。由于仪器的不同，波长最大允许误差也有所差异，但通常情况下都在0.2~1nm之间。在JJG178-2007《紫外、可见、近红外分光光度计》检定规程中共有九种标准物质可供选择。在波长准确度检测中其中氧化狄滤光片，镨铷滤光片、干涉滤光片等由于使用方便、便于保存，是使用最广泛的检测紫外线可见光分光光度计波长示值误差的标准物质。镨铷滤光片波长不超过400时不会出现吸收峰，并且也没有尖锐的吸收峰。狄滤光片的波长吸收峰值点较为完整。从检定的实际情况分析波长检定误差，可以用检定波长准确度进行衡量。其中氘灯在波长486.0nm和646.1nm两条谱线，既具备很好的分离性，强度也足够大，用来进行波长准确度的检定最为适宜。根据经验来看，想将误差控制在允许范围内，在不同的波段需要使用不同的滤光片来控制标准标准波长。在200~700nm之间最宜适宜用的是狄滤光片，而在700~900nm，则更适合使用镨铷滤光片。2.2透射比引发的误差及检定注意事项。因为透射比是检定在特定波长235nm，257nm，313nm，350nm，440nm，546nm，635nm处进行检定的，如果波长的误差超出规定范围必定造成透射比的测量不准。首先对波长进行检定，检定合格后方能进行透射比检定。透射比视值误差能够将仪器测光的准确度反映出来，常用的标准器主要有中性滤光片、金属镀膜滤光片以及标准溶液等。但在实际检定过程中，中性滤光片与金属镀膜滤光片一般使用较多，在检定可见光段和紫外光段时可以使用金属镀膜滤光片，而中性滤光片只能够对可见光段进行检定。在检定过程中部分单光束低端仪器时常发生透射比误差超差的情况，比如721型分光光度计，752型分光光度计等，导致出现这种结果的原因有以下4点。第一，紫外分光光度计存在较大入射光光斑的问题。很多单光速紫外可见分光光度计入射的光斑较大，在检定中使用滤光片，部分光被滤光片的支架边缘挡住，导致出现超差的检定结果。解决措施将空气作为参比，调节分光光度计透射比达到100%，将未安装滤光片的空白支架插入到比色皿中。第二，在检定过程中使用滤光片，由于光的反射所带来的误差。在利用金属镀膜滤光片对仪器透射比误差控制进行检定过程中，一般会出现这种情况。最佳的滤光片要对仪器透射比误差检定时，能够将入射光强度均匀的降低，确保入射光不会发生反射。然而现阶段常用的金属镀膜滤光片表面会造成入射光发生反射，导致测量结果出现误差，尤其是在使用透视透镜式光路的低端紫外可见分光光度计检定中较为明显。同时金属镀膜的计量性能稳定性较差，因为金属镀膜滤光片表面有一层镀膜，所以镀膜表面被污染后，在清理过程中极易破坏镀膜，并让滤光片的数值发生变化。解决措施：在检定紫外光段透射比误差时使用中性滤光片，如果只有紫外光段透射比误差存在不合格时，利用标准溶液对其复测，紫外光段透射比误差最终检定结果要以标准溶液的检定结果为准。第三，由于滤光片所选择的入射面差异，导致检定结果出现误差。因为受制于滤光片制作水平，难以让滤光片保持均匀厚度，并且也无法确保将滤光变插入比色皿架后，所有入射光都可以垂直照射在滤光片中，从而导致在同一个滤光片中，由于入射面选择不一致，所测的透射比示值也是存在差异的，导致出现测量误差，影响最终的判断结果。解决措施为：在对滤光片进行定值时，从定值的实际状况出发，将入射面和入射光方向准确标在滤光片上，再对仪器进行检定时，能够按照滤光片上标注，合理选择滤光片入射面。通过这种方法能够有效降低，由于选择的滤光片入射面不一样所带来的测量误差。第四，仪器使用时间太长易发生光密闭不严的现象，此时用手按压关门可以发现透射比值会发生较大的变化，对光门组件维修后问题可以得到解决。2.3杂散光引发的误差仪器检测灵敏度与可靠性一般取决于紫外可见分光光度计的杂散光指标，如果散散光较大，不仅能直接将小吸收峰淹没，导致光谱图线条出现不光滑、不连续的情况，同时仪器的测光准确度也会因此受到影响。杂散光主要是指所有到达接收器的光中，除了规定波长之外的其他波长的光，一般有三种出现形式。第一，测量波长和杂散光波长相同会直接射到检测器上，而没有经过样品。造成这种情况的主要原因是样品与其他光学机械零件的散射和反射。第二，杂散光是测定波长之外的偏离正常光路到达检测仪器的光线，这是因光学系统本身缺陷导致的，比如灰尘散射、光学系统像差、光学表面差痕、多余反射面、以及光速孔径不匹配等。在检定杂散光时，一般使用标准滤光片法与标准溶液法，其中标准滤光片法在实际检定中运用较多。在光谱透光率的检测测器灵敏度较低，光强强度较弱时，会加大杂散光比例，因此首先应该对紫外分光光度计中200~220nm区域内的杂散光进行检定。第三，杂散光来源于光源室的污染，这大都是由于光源是散热所引起的污染。因此要在维护时利用吹风机或酒精灯对仪器内部进行清理，尤其是反光镜等镜面部分，要小心清理，以免出现刮痕。如果怀疑光源灯与聚光镜的位置不准引起了杂散光，可以先将单色光调为580nm，查看所获得的光斑，如果光斑中央出现杂色，就说明光源灯的位置需要调整。此时需要微调灯室位置直至白纸上的光斑均匀纯净，再将灯室位置固定。准直镜位置发生变化。现象为杂散光超差，而580纳米波长处的光斑无光晕和杂色。此时需要调节准直径的调节螺母，每调节一次就检定一次直至检定合格。2.4检测环境引发的误差紫外可见分光光度计在对物质进行检测时，其检测结果的准确性可能会受到检测环境的影响，如果不对检测环境进行适当的控制，可能会引起误差，从而不利于检测结果的准确性。比如，如果不对紫外可见分光光度计进行密封处理，或者使用了密封性不是很好的检测仪器，会使得光源系统直接受到强光的照射，这种情况下会减少杂散光，从而不利于检测结果，容易产生误差。如果检测环境中灰尘较大，滤光片沾染灰