检定紫外、可见分光光度计波长用标准的选型

2020-05-21

分析仪器 2020年2期

(广东省博罗县质量技术监督检测所，惠州 516100)

紫外可见分光光度计作为一种常见的分析仪器广泛地应用在制药、环保等行业，成为化学分析中的重要工具。无论是物质的定性分析，还是定量分析，此类仪器的波长准确与否直接影响到结论的准确。在仪器的运输和搬动过程中，内置的分色滤光片和波长调整装置均有可能会发生位置变动，导致波长偏移，因此、分光光度计波长检定很有必要。JJG178-2007《紫外、可见、近红外分光光度计检定规程》对标准器的选择有具体的要求，但笔者了解到部分同行对此仍有一点的误解和疑惑。希望本文能为读者在检定紫外、可见分光光度计波长用标准的选型时解除疑问、提供参考。

1 分光光度计检定波长的工作原理

分光光度计光源发出的光线通过单色器后变成有一定狭窄带宽的单色光，单色光通过安置在比色槽中的波长标准器后，标准器对光线有吸收作用，显示系统就会显示一定的透射比(或吸光度)，当单色光波长与波长标准器的特征波长一致时，此时标准器对光线的吸收最低(或最高)，在透射比模式下，对于单峰图谱，此时显示透射比为最大，形成尖锐的单峰，对于多峰图谱会形成一组系列的波峰或波谷。通过读取峰值对应的波长值就能得到标准值在仪器上对应的波长示值(图1)。

图1 氧化钬溶液波长-吸光度谱图

2 分光光度计工作波长的划分及计量性能要求

依据JJG178-2007《紫外、可见、近红外分光光度计检定规程》分光光度计工作波长的划分为3段，分别是A段(紫外光区)，范围为190～340nm ；B段(可见光区段)，范围为40～900nm；C段(近红外光区)，范围为900～2600nm，分光光度计工作波长计量性能要求见表1。

表1 波长最大允许误差nm

级别A段B段C段I±0.3±0.5±1.0II±0.5±1.0±2.0III±1.0±4.0±4.0IV±2.0±6.0±6.0

3 常见检定波长用滤波片指标及适用范围

目前，可获得的检定波长用标准器、根据标准器选型的三分之一原则确定的适用范围见表2。

通过表1、表2可知，如果要使用上述滤波片检定更高级别的仪器，需选择更高能力的机构标定滤光片，以减小标定数据的不确定度。事实上、滤光片的检定均使用I级可见紫外分光光度计，而I级可见紫外分光光度计的MPE=±0.3(A段)、MPE=±0.5(B段)。另外，受滤光片波长带宽较宽的限制，期待减小标定数据的不确定度来提升检定能力并不可行。要想提高检测能力，只能采用不确定度值更小的氧化钬溶液波长标准物质。

表2 常见波长滤波片指标及适用范围 nm

4 氧化钬溶液波长标准物质指标及适用范围

目前、可获得的检定波长用标准溶液有以下两种，根据标准器选型的三分之一原则确定适用范围见表3。

表3 氧化钬溶液波长标准物质指标及适用范围 nm

通过表1、表3可知氧化钬波长溶液标准物质可用于各个级别的可见紫外分光光度计检定工作。

5 检定波长用标准器的选择

检定波长用标准器的选择须考虑待选标准器的峰值的分布范围、标定数据的不确定度，以此确定能检定分光光度计的级别。JJG178-2007《紫外、可见、近红外分光光度计检定规程》对波长标准物质的选择已有具体的规定，现就从实际工作中的情况和可操作性方面分析检定波长用标准器的选择。

介质膜干涉滤光片光谱为单峰波形适合检定手动调节波长的分光光度计，镨钕滤波片、氧化钬滤波片光谱均为多峰波形适合检定自动扫描波长的分光光度计。在实际工作中、可见分光光度计都是手动调节波长，且等级均为III、IV，紫外-可见分光光度计手动调节波长、自动扫描波长两种方式都存在。因此、检定可见分光光度计时，使用介质膜干涉滤光片最佳，使用镨钕滤波片可操作性较差。检定手动调节波长紫外-可见分光光度计时，可使用介质膜干涉滤光片检定B段，氧化钬滤波片检定A段，不考虑操作性差这一因素，也可以只使用氧化钬滤波片检定A段、B段。检定自动扫描波长紫外-可见分光光度计时，同时使用氧化钬滤波片、镨钕滤波片可测得240～820nm 范围內的峰值点，弥补了单独使用氧化钬滤波片只能测得240～640nm 范围的峰值点，所测波长范围较短的缺陷，比较符合JJG178-2007中要求每隔100nm至少选择一个波长检定点的要求。

另外、在选择介质膜干涉滤光片时，需注意波长半宽<10nm、峰值透射比>50%。介质膜干涉滤光片的性能指标随着时间会变差，波长半宽变长、峰值透射比变低。

氧化钬溶液波长标准物质光镨为多峰谱图，虽然可以用于各个级别的可见紫外分光光度计检定，但从经济和可操作性角度考虑，一般用于I、II级的紫外-可见分光光度计检定。