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當(dāng)前位置:上海美譜達(dá)儀器有限公司>>技術(shù)文章>>分光光度計測量誤差四大原因
分光光度計是利用物質(zhì)對光的選擇性吸收的特性,,以較純的單色光作為入射光,,測定物質(zhì)對光的吸收,,從而對物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析的儀器,。在使用過程中常常會出現(xiàn)測量誤差,這些誤差又是如何產(chǎn)生的呢,?
1.1復(fù)色光對比耳定律的偏離
比耳定律成立的前提條件是人射光是單色光,,但是精度再高的儀器,即使是雙單色器的分光光度計,,也只能獲得近乎單色的光,,無法獲得純單色光,它仍然含有狹窄光通帶,,具有復(fù)色光的性質(zhì),。而復(fù)色光會導(dǎo)致比耳定律的正或負(fù)偏離。
固定狹縫的紫外分光光度計光譜帶寬一般為1nm或2nm,,可調(diào)狹縫的可以做到0.Inm,;可見分光光度計帶寬6nm、snm,,甚至十幾納米,。
光譜帶寬應(yīng)該是越小越好,但是隨著光譜分辨率的提高,,儀器的靈敏度降低,,所以選擇儀器時要綜合考慮各種條件的影響,。當(dāng)溶液濃度較小且單色光較純時,可近似認(rèn)為符合比耳定律,。
1.2雜散光的影響
雜散光是指進(jìn)人檢測器的處于待測波長光譜帶寬范圍外的其他波長組分,,它是光譜測量中誤差的主要來源。
產(chǎn)生原因有:分光光度計的色散元件,、反射鏡,、透鏡及單色器內(nèi)壁灰塵等。在分光光度計工作波段邊緣波長處,,由于單色器透光率,、光源輻射強(qiáng)度、檢測器靈敏度都較低,,雜散光的影響更為顯著。
雜散光限制儀器的分析上限可引起嚴(yán)重的測量誤差,,實際工作中,,在定量分析時,一般在吸收峰或其附近處測量樣品吸光度,,如果在分析波長處含有雜散光,,這時樣品的透光率較小,而雜散光大部分透過,,使測量吸光度低于真實吸光度,。
1.3儀器噪聲對測t的影響
儀器噪聲也是儀器的一個重要指標(biāo),它表征儀器做稀溶液的能力,。是疊加在待測量的分析信號中的不需要的信號,,掃描100%T和0%T線,可觀察到分光光度計的絕對噪聲水平,,如果儀器噪聲較大,,會掩蓋較小的測量信號,一般用噪音的二倍來表示儀器的靈敏度,。
1.4波長和吸光度準(zhǔn)確度
樣品的每一個值都是在一定的波長下測得的,,如果波長誤差很大,測出的值肯定不準(zhǔn),。吸光度準(zhǔn)確度也是用戶對儀器的直接要求,,更應(yīng)引起足夠的重視。
國家計量檢定規(guī)程規(guī)定雙光束紫外可見分光光度計透射比準(zhǔn)確度為A等級士0.6%,, B等級土1.0%,。
2測量條件的選擇
2.1參比溶液和溶荊的選擇
分光光度計的測量實際上是以通過參比池的光強(qiáng)度作為人射光強(qiáng)度來測定試樣的吸光度,先調(diào)節(jié)儀器使透過參比池溶液的吸光度為零,,然后讓同一束光通過樣品,,使得吸光度比較真實地反映待測物質(zhì)的濃度,所以參比溶液的選擇非常重要。
如果僅有待測物質(zhì)與顯色劑的反應(yīng)產(chǎn)物有吸收,,可用純?nèi)軇┗蛘麴s水作參比溶液,。如果顯色劑有顏色,并在測定波長下有吸收,,則用顯色劑溶液作參比溶液,,所加人顯色劑及其它試劑的量,與試樣中的加入量應(yīng)一致,。
如果樣品中其它組分本身的顏色對測定有干擾,,而所用顯色劑沒顏色,則用不加顯色劑的樣品溶液作參比液,。
正確選擇合適的溶劑,,對提高分析的準(zhǔn)確度起重要作用。為減小溶劑中雜質(zhì)的影響,,應(yīng)選擇高純度的溶劑,;溶劑應(yīng)不與待測物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng);待測物在溶劑中要有一定的溶解度,;在測定的波長范圍內(nèi),,溶劑本身沒有吸收,注意常用溶劑的最短可用波長,;當(dāng)用揮發(fā)性大的溶劑時,,測量過程中吸收池應(yīng)加蓋。
2.2測試波長的選擇
當(dāng)用分光光度計對溶液進(jìn)行測定時,,首先需要選擇合適的測量波長,。選擇的依據(jù)是該被測溶液的吸收曲線。在一般情況下,,我們總是選擇最大吸收波長作為測量波長,,這樣可以提高靈敏度。
而在有些情況下最大吸收峰很尖銳,、吸收過大或附近有干擾存在,,就不能選最大吸收波長,而必須在保證有一定靈敏度的情況下,,選擇吸收曲線中的其它波長進(jìn)行測定(曲線較平坦處對應(yīng)的波長),,以消除干擾。繪制吸收曲線是正確選擇波長的有效手段和方法,。
3,、分光光度計的檢驗小妙招
波長準(zhǔn)確度的檢驗
分光光度計在使用過程中,由于機(jī)械振動,、溫度變化,、燈絲變形,、燈座松動或更換燈泡等原因,經(jīng)常會出現(xiàn)刻度盤上的讀數(shù)與實際通過溶液的波長不符合的現(xiàn)象,,因而導(dǎo)致儀器靈明度降低,,影響測定結(jié)果的精度,需要進(jìn)行檢驗,。
檢驗波長準(zhǔn)確度簡單的方法是用干涉濾光片或鐠釹濾光片測量儀器的吸收峰值, 如果測出的值與濾光片標(biāo)準(zhǔn)值之差超出規(guī)程規(guī)定, 則需要進(jìn)行波長調(diào)節(jié),。
透射比正確度的檢驗
用透射比標(biāo)準(zhǔn)值分別為10 %、20 %,、30 %左右的光譜中性濾光片,,可見光區(qū)分別在440、546,、635nm波長處,,以空氣為參比,分別測量各濾光片的透射比,,紫外光區(qū)用重鉻酸鉀溶液分別在235,、257、313,、350nm波長處,以高氯酸溶液為參比,,測量其透射比,。
穩(wěn)定度的檢驗
在零點不受光的條件下,用零點調(diào)節(jié)器將儀器調(diào)至零點,,觀察3分鐘讀取透射比的變化,,即為零點穩(wěn)定性。在儀器測量范圍兩端向中間靠10nm處,,調(diào)節(jié)零點后,,蓋上樣品室蓋(打開光門),使光電管受光,,調(diào)節(jié)透射比為95%(數(shù)顯儀器調(diào)至100%)察3分鐘讀取透射比的變化,,為光電流穩(wěn)定性。
光的檢驗
可見分光計棱鏡式儀器在420nm處,,光柵式儀器在360nm處,,紫外分光計在220nm處分別用符合規(guī)定的截止濾光片,以空氣為參比,,測量其透射比值,,即為儀器在相應(yīng)波長下的雜散輻射率。
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