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紫外可见分光光度计使用中几个常见问题的解析

2012-04-02陆志发

大众科技 2012年6期
关键词:光度计分光准确度

陆志发

(广西工业职业技术学院,广西 南宁 530001)

紫外可见分光光度计使用中几个常见问题的解析

陆志发

(广西工业职业技术学院,广西 南宁 530001)

分光光度计是实验室里最常用的一种理化分析仪器,本文就分光光度计在使用过程中出现的几个常见问题,如仪器的预热、波长准确度的检查与校正、吸收池的使用方法、吸光度测定重复性等问题进行分析,并提出解决这些问题的适宜方法。

紫外可见分光光度计;仪器;使用;常见问题

紫外可见分光光度计是分析测试实验室里常见的一种分析仪器,用于测定被测物质在一定波长照射下所产生的吸光度的大小,从而实现对物质进行定性或定量分析。在平时的日常教学及到企业调研时,发现在分光光度计使用问题上,使用者多多少少都存在一些疑惑或使用不规范的问题,下面就常见的一些问题进行讨论。

1 关于仪器的预热问题

在一般分光光度计的使用说明书上,要求仪器预热时间约20分钟;若是带微处理器的分光光度计,开机后仪器自动进入自检(初始化)状态,约需10分钟左右。在分光光度计预热这个环节上,很多使用者或多或少存在问题,如开机只预热电路系统(不调节波长、打开吸收池暗箱盖预热等)或认为初始化过程就是预热等等。

预热的目的是使仪器达到最佳的使用状态,使测量数据正确、稳定。对分光光度计来说预热不仅是为了电路系统的电子元件(集成块、电容、电阻)的稳定,还要使光路系统(光源辐射的强度、光电转换)处于稳定状态[1]。因此,正确的预热方法是:

(1)对一般的分光光度计(如 722型),开电后,调节测定波长值及选择灵敏度档,用一个吸收池装上纯水置于光路上,调“0%T”及“100%T”(不用很准确)后,盖上吸收池暗箱盖,预热仪器约20分钟,当仪器显示读数不再变化后即可进行测定。

(2)对带微处理器有自检功能的分光光度计,开机后仪器自检(初始化)结束后,在测定窗口上,设置所需波长值,用一个吸收池装上纯净水置于光路上,调“0000A”后,预热仪器,当仪器显示读数不再变化后即可进行测定。

对于紫外可见分光光度计,由于有双光源(钨灯与氘灯),为了延长灯的使用寿命,开机自检完成后可以关掉测定时不用的光源灯。

2 关于波长准确度的检查与校正

日常在使用分光光度计时,是否要经常进行仪器波长准确度的检查?答案是否定的。当在日常测定中发现仪器测定灵敏度下降,这时才应进行波长准确度的检查,最简易的检查方法(粗检)是:仪器开机后,调节波长为580nm,在吸收池座的通光道中插入一张白色卡片纸,若能观察到一长方形的黄色光斑,说明波长准确度属正常范围,否则就应进行波长校正。

当仪器经过长途搬运、受过机械振动或更换光源灯泡后,必须进行波长准确度的检查与校正。粗检同上,其校正方法有:干涉滤光片或镨钕滤光片校正法、利用氘灯的特征发射线校正法。具体步骤可参考仪器使用说明书。

3 关于吸收池的使用问题

按照吸收池使用的基本顺序分说如下:

(1)吸收池的润洗

吸收池装液前必须用待装溶液润洗2~3遍,润洗前是否要用纯水先润洗一遍呢?这可看具体情况区别对待。

如果初次用干的吸收池装待测液(特别是有色溶液)时,从维护保养吸收池的角度讲,为减小其干玻面对颜色的吸附能力,便于用后吸收池的清洗,建议先用纯水润洗一遍,再用待装溶液润洗2~3遍;若后再用此吸收池装浓度相近或更高浓度的溶液(如从小到大测定标准系列溶液的吸光度)时,可直接用待装溶液润洗2~3遍即可。

标准曲线法定量时,如果是先测定标准系列溶液的吸光度,当测到样品溶液时,由于测定的样品溶液浓度比最后一个标准溶液的浓度低或不可知时,建议先用纯水润洗一遍,再用待装溶液润洗2~3遍。

(2)吸收池的装液、擦拭与放置

吸收池润洗完成后注入待测溶液至池高的2/3~3/4处。有些使用者(特别是学生)担心溶液注入量不够影响测定结果,往往装液过满,如果太满溢出反而影响测定,甚至对仪器产生腐蚀。使用者可以在吸收池座的通光道中插入一张白纸,在可见光波长下观察单色器产生给溶液吸收的单色光的光斑大小及位置,心里就非常清楚了。所以注入吸收池的溶液的液面高于吸收池座上透光窗的上边缘即可。

吸收池注入溶液后用擦镜纸(或丝绸布)沿同一方向轻轻擦拭皿外壁的溶液至无痕迹。由于擦镜纸吸水能力不是很强,如果外壁的溶液很多时,擦拭前可以先用干滤纸吸干(不能擦)再用擦镜纸擦拭。发现部分使用者直接用干滤纸、甚至用毛巾代替擦镜纸进行来回擦拭,这样会损伤透光面,造成测定误差。

把吸收池放置于吸收池座架中要注意二个问题。一是同套吸收池位置的一致性,常见是安置在吸收池座架的左边或右边的问题,一般来说,吸收池垂直放入吸收池座中靠近单色器出光孔的那一侧。二是每一个吸收池的进光方向问题,通常按照吸收池毛面上所标的箭头方向与进光方向一致安放即可,如果没有箭头标记的,在吸收池校正检验时,应用铅笔标上箭头方向表示进光方向。

(3)吸收池成套性检验及处理

新吸收池或吸收池使用一段时间后都必须进行成套性检验,方法是:在同套的 4个吸收池内注入蒸馏水,擦拭完成后按所标箭头方向放入吸收池座中并固定好,调节测长波长,以第一个吸收池作参比(若是指针电表读数的,以透射比最大者作参比),测定其它三个吸收池的透射比,若4个吸收池间的透射比差值≦0.5 %,则吸收池成套性合格,可配套使用。

那究竟用什么波长对仪器吸收池进行成套性检验最佳呢?对新仪器,没有具体的测定对象时,可以按照JJG178-2007《紫外、可见、近红外分光光度计》检定规程对吸收池成套性进行检验,即在同一光径的吸收池中,装蒸馏水于 220nm(石英吸收池)、440 nm(玻璃吸收池)处,将一个吸收池的透射比调至100%,测量其他各池的透射比值,其差值即为吸收池的配套性[2]。但对使用中的吸收池,从测定的准确度考虑,建议在测定波长下进行检验;若是用双波长测定样品的二个组分,应分别在二个波长处进行检验与校正。

对成套性检验不合格的吸收池的处理。首先是清洗后再进行检验,不合格的吸收池可用(1+1)盐酸与等体积乙醇的混合液浸泡约一小时,再用自来水冲洗、蒸馏水洗涤干净。其次是剔除误差大的,只用合格的部分吸收池进行测定。

(4)吸收池使用完毕后的处理

吸收池使用完毕后应立即用自来水冲洗干净,再用蒸馏水润洗,晾干后于吸收池盒中保存。在实际使用时,发现很多使用者倒掉待测液后,只用蒸馏水润洗吸收池内壁就算清洗了,这是很不科学的。

4 关于吸光度测定重复性的问题

分光光度计在测定过程中,发现同一个溶液在不同时间里其测定结果不同,即重复性不好,其原因是什么?排除测定错误因素外,可能原因有:

(1)仪器预热时间不够或预热方法不对所造成,应延长预热时间或采用正确的预热方法。

(2)光电转换器(如光电管)因长时间使用其光电转换效率发生了变化导致。这时标准溶液与待测溶液的吸光度都同样变低,在相对定量时对结果影响很小。但是对这类仪器,一般建议连续使用时间不应超过 3h,若需长时间使用,最好间歇30min[3]。

5 其他问题

(1)发现测定过程中的一些不良操作不利于仪器的维护、保养,使用者应尽可能避免。如在仪器的上方进行操作(如倒溶液);拿出来的吸收池(或吸收池架)放在仪器的面板上;同实验室不同仪器的吸收池混用等。

(2)关于防尘、防潮问题

仪器一般都随机附有一只塑料布罩,不使用时用其罩住整个仪器,这是很好的防尘手段。但发现很多实验室里不用附来塑料布罩,而是自己用一块普通布或做成布罩来覆盖仪器,防尘效果不如塑料布罩理想。另外,在塑料布罩只放入数袋防潮硅胶,也能更好起到延长防潮的功效。在防潮时,如果仪器设有防潮干燥筒的,应经常检查,发现变色立即更换新的或加以烘干再用。

长期停用的分光光度计,要定期开机除潮,如每隔一个月通电预热半小时,以保持整机呈干燥状态,并且维持电子元件的性能[3,4]。

[1] 董敏,李淑华,等.分光光度计预热及其常见错误分析[J].光谱实验室,1997,(3):70-71.

[2] JJG178-2007,紫外、可见、近红外分光光度计检定规程[S].

[3] 王一石.分析仪器操作技术与维护[M].北京:化学工业出版社,2007:100-101.

[4] 刘新,汪玉琼,宋庆雄.浅谈使用分光光度计易出现的几个问题[J].福建分析测试,2007,(4):50-52.

Analysis of Common problems on Using Ultraviolet Visible pectrometer

Ultraviolet Visible Spectrometer spectrophotometer is one of the most commonly instruments used in the laboratory for physico-chemical analysis,Some common Problems meet in the process of using such as Preheating of instrument,wavelength accuracy check and calibration,using method of absorption cell,Absorbance measurement repeatability was analysised in this paper, and several suitable method to solve these problems was proposed.

Ultraviolet Visible Spectrometer spectrophotometer; instrument;use;common Problem

O657.32

A

1008-1151(2012)06-0123-02

2012-04-23

陆志发(1962-),男,广西昭平人,广西工业职业技术学院石油与化学工程系教师,实验师,从事分析化学仪器分析教学与实践工作。

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