紫外可见分光光度计检定误差控制探析

2019-02-28李衍

仪器仪表用户 2019年5期

李衍

（云南中检测试科技有限公司，昆明 650000）

紫外可见分光光度计，是以被测物质在不同波长范围内对光的不同吸收度反应为依据分析物质的仪器。紫外可见分光光度计具有较高的灵敏度和简单的操作，故而在各个领域中的应用十分广泛。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，多以钨灯、氘灯作光源系统，以棱镜和光栅作为色散元件，在样品吸收池吸收下，可完成物质检测工作。

1 紫外可见分光光度计检定原理概述

以不同波长单色辐射光下物质对其产生的特征吸收峰为根据，并在与郎伯比尔定律相结合的基础上定性、定量分析物质。紫外可见分光光度计作为操作便利、结构简单且灵敏度高的物质光谱分析设备，在各个领域之中的应用极为广泛。

2 紫外可见分光光度计常见误差来源

2.1 波长检定引发的误差

波长误差有着较多的引发因素，以产生原因为依据可归纳为波长标准及设备结构等两类误差的引发来源。借助光吸收定律检测物质光谱特性时，应采取一束具有理论性特定波长的单色光[1]。然而，因实践中仪器所提供的单色光呈现出带有带宽的单峰曲线的波长，如此一来选择的单色光波长就会有误差产生，会使仪器测量的准确性受到影响；同时，因仪器单色系统的调整也会导致误差产生，进而对波长示值的准确性产生一定的影响，而通过标准和调整可实现上述两类误差的减少或消除。此外，由于仪器制造中存有缺陷也会引发误差，无法通过使用调整将此类误差消除。

2.2 杂散光引发的误差

杂散光表示的是不包含非待测光在内的其他光源发出的光，能在很大程度上影响测量结果。就杂散光而言，其出现方式通常包含两种：其一为同等于测量波长的光，因设备光学元件自身会有反射产生并散射，如此一来光线就会直接朝着检测器投射，而不再通过检测样品；其二为不包含待测波长在内的光线，因光学系统元件表面有擦痕或是灰尘等自身缺陷存在，或是结构中有额外反射、透射面出现等，都会导致设计外的光线以光路为依据朝着检测器投射。

2.3 检测环境引发的误差

对于紫外可见分光光度计而言，要想为检定结果提供准确性、可靠性保障，就必须合理选择环境条件，倘若未能有效进行控制，就会有较大的误差产生，使得检定结果的准确性受到严重影响[2]。如紫外分光光度计的密封性不足，应避免强光对光源系统直射，以便将杂散光控制在最低限度；环境中有较多灰尘时，滤光片可能会将不必要的灰尘沾染上，如此一来检定过程中也就会有误差产生。检定校准工作开展期间，要想实现测量仪器计量性能的真实反映，通常仅能以计量检定规程为依据进行，以便为测量结果提供可比性保障。

2.4 透射比引发的误差

透射比能在很大程度上影响样品的吸光度，彼此之间存在A=-logT的关系，其中A表示样品吸光度，T表示透射比。当T有较大误差存在时，A就会出现更大的误差。故而当有不准确的透射比存在时，紫外可见分光光度计就无法得到准确的检测数据。透射比的影响因素包含光谱带宽变化、波长、光密封不到位等，此类因素的存在，会导致仪器测量准确性受到影响。

2.5 基线平直度引发的误差

紫外可见分光光度计不同参数中，基线平直度十分关键。通过基线平直度、漂移和噪声的综合作业，能够进一步突出紫外可见分光光度计的性能。基线平直度属于全波波长点噪声，紫外可见分光光度计的噪声则是以250nm和500nm等两处光度噪声为主，彼此之间有着较大区别存在。当基线平直度误差偏大时，光度计图谱就会有假峰值或是扭曲出现，严重影响测量的准确度。

2.6 计量检定人员操作引发的误差

采用同一台紫外可见分光光度计，检定人员由于习惯、精细程度和技术水平等差异，以检定规程为依据进行检定时依然会有些许差异存在。如指针式紫外可见分光光度计，不同操作人员因不同的习惯或是观测位置，在同一状态波长指示读数上也会有差异出现；推拉式样品池架紫外可见分光光度计，操作人员推拉位置、定位手感的差异会导致光路系统产生些许差异，或是出现不同的透射比读数。

3 常见误差的控制方法

3.1 波长检定误差的控制

采用检定波长准确度可对波长检定误差进行衡量。在486.0nm和646.1nm等两条谱线处，氘灯有着较大的强度和较好的分离线，十分适用于波长准确度的检定。而要想以合理范围控制误差，在不同波段下应合理选择滤光片，以便对标准波长进行控制。如200nm～700nm间应以钬滤光片为佳，700nm～900nm间应以镨钕滤光片为佳[3]。倘若波长误差不在规定范围内，必须调修设备：倘若为线性误差，也就是不同波长段误差有着相同方向、相近数值，应调整波长为580nm，通过样品池光路对单色光颜色进行观察，并对其波长进行调节，以使单色光朝着具有清晰边缘且无杂色的橙黄色变化。随后，旋转刻度盘螺母旋钮至580nm，借助标准滤光片检定波长，在对刻度盘螺母反腐旋拧下将单色光朝着标准范围内调节。反之，倘若为非线性误差，也就是不同波段皆存在正负误差，将上述方法实施后，还需将准直螺母调节至相应方向。

3.2 杂散光误差的控制

紫外可见分光光度计光敏元件极具敏感性，元件温度为了保持，离不开散热，而散热孔能为漂浮于空气中的灰尘提供进入光敏元件的途径，并造成相应的影响。可用酒精擦拭系统内部灰尘，随后借助吹风机吹干。反光镜由于制作特殊的缘故，仅能借助火棉胶去除镀有软膜的表面灰尘，以此保障反光镜表面软膜。紫外可见分光光度计光学元件有位移出现后，杂散光超差问题极易出现。一方面，聚焦失常，聚光镜、光源灯错位，光斑中央有杂色或光斑，有光晕出现。需对光源位置、焦距进行调整，当光斑纯净、均匀时，调整成功；另一方面，准直镜引发的杂散光超差，也就是580nm处不存在杂质、光晕。需对准直镜螺母进行调整，消除误差并与检定要求相适应表示成功。

3.3 检测环境误差的控制

分光光度计对环境条件有着较高的要求，检定开始前，需对现有环境参数进行检测，确保与相关要求相符合。仪器设备使用前，需以操作规程为依据严格进行，如光度计开机后需确保预热充分，在电路、光路系统保持稳定后，可将误差减小。同时，需时常保养设备，定期将滤光片等标准元器件送检，以便为检定标准自身提供准确性保障。

3.4 透射比误差的控制

可借助光波对透射比示值的误差进行调整。在误差调整前，需对光波进行检定，确保与调修条件相符合。比色皿架倾斜时，一旦吸收池光程有所变化，就会出现透射比误差超差的情况[4]。鉴于此，需确保光束通过比色皿时为垂直状态，并以其中心为基点对比色皿底座进行调整；光门异常密闭下，对光门手动进行挤压也会有透射比误差超差的问题出现。鉴于此，需更换或维修保养光门组件；比色皿配套性超差极易被忽视，在紫外可见分光光度计检定中，需检定比色皿配套性误差，以0.5%来控制比色皿配套性误差。

3.5 基线平直度误差的控制

凝结水或是灰尘等杂质对紫外可见分光光度计光敏元件造成污染后，光会有散射出现，进而引发基线平直度超差的问题。鉴于此，需定期清理光敏元件的杂质，为光学系统提供干燥、清洁的保障。若是未能合理安装滤光片，会出现波长噪声超差的问题，此时需正确安装滤光片。光源切换有较大的基线跳动情况出现时，应检查并校正光源。在使用时间不断增加后，需对仪器易老化部件及时进行维修或保养，以便将基线平直度误差超出问题解决。同时，对于电压的稳定也需予以关注，可进行稳压器的安装。

3.6 计量检定人员操作误差的控制

针对计量检定人员，需定期开展计量法律法规学习活动，帮助他们树立强烈的责任心，落实依法办事、严谨细致、客观公正，以便为数据提供可靠性、准确性保障。同时，需组织检定人员积极学习检定规程，在理论与实际相结合的基础上，对工作经验及教训进行总结，以此推动他们检定技术水平、数据处理业务水平的提升，将检定误差的产生控制在最低限度。