分光光度計(jì)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的用途

1．前言

一臺(tái)分光光度計(jì)，應(yīng)該用一個(gè)怎樣的形容詞來(lái)說(shuō)明它zui主要的特點(diǎn),，這是一件看起來(lái)簡(jiǎn)單,，實(shí)際上并不容易的事。

1. 概述

所謂“” 分光光度計(jì),，首先它不是僅用于在某一波長(zhǎng)測(cè)定吸光度,，而是能夠在的波長(zhǎng)范圍內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行掃描，并能在扣除相應(yīng)的空白后,，將各波長(zhǎng)的吸光度值儲(chǔ)存在微機(jī)中的自動(dòng)控制的掃描式分光光度計(jì),。

通常，分光光度計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)為光學(xué)指標(biāo),，這些指標(biāo)當(dāng)然是十分重要的,，但是，在這里要特別強(qiáng)調(diào)的是：用微機(jī)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理的功能,，這里所說(shuō)的數(shù)據(jù)處理并不僅僅是標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸,、濃度的計(jì)算,，而主要是指能用微機(jī)對(duì)一次掃描中所得到的各個(gè)波長(zhǎng)的吸光度值（即對(duì)吸收曲線）進(jìn)行較復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，如求導(dǎo)數(shù)（微分）,、解聯(lián)立方程等,。

3．用途

分光光度法是當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)中，用得zui多的一種儀器分析方法,，但是,，在應(yīng)用中還存在不少問題，除了靈敏度不夠理想外,，zui常遇到的是干擾問題,，這種干擾主要有兩類：懸浮物和其它有色物質(zhì)。現(xiàn)行的方法中,，在遇到這些干擾時(shí)是用過(guò)濾,、吸附,、共沉等前處理方法來(lái)解決,，這些方法不但操作繁瑣而且不可避免地會(huì)使被測(cè)物受到損失，導(dǎo)致結(jié)果偏低,。

而利用分光光度計(jì)能對(duì)吸收曲線進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的功能,，可以較理想地解決這種干擾。（以下為應(yīng)用方法簡(jiǎn)介）

A．多波長(zhǎng)分光光度法

這種方法五十年代就已被提出,，我國(guó)在八十年代就已有專著出版,，由于儀器的進(jìn)展較慢，因此未能被推廣應(yīng)用,。這種方法是對(duì)一個(gè)試樣的幾個(gè)波長(zhǎng)處的吸光度進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算,，其中zui常用的是雙波長(zhǎng)法。

雙波長(zhǎng)法的應(yīng)用方式有很多,，zui簡(jiǎn)單的一種是“差吸光度法”,。其基本

原理為：比耳定律適用于任意波長(zhǎng)，對(duì)某一吸收曲線在λ₁處有A₁=a₁bc

在λ₂處有A₂=a₂bc    則 A₁-A₂=（a₁-a₂）bc   即差吸光度與濃度成正比,。

將此原理用于消除懸浮物干擾：懸浮物在兩個(gè)波長(zhǎng)很近（<60nm）時(shí),，對(duì)光線的散射能力基本相同，也就是說(shuō)在λ₁處和λ₂處,，由于懸浮物的散射造成的吸光度近似相等,，因此在A₁-A₂時(shí)兩者抵消，所以根據(jù)被測(cè)物的吸收

曲線選擇兩個(gè)鄰近的波長(zhǎng),，用“差吸光度法”制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,，并用以測(cè)定，即可消除懸浮物的干擾,。

將此原理用于消除其它有色物質(zhì)的干擾：zui常用的是“等吸收波長(zhǎng)法”,。即：根據(jù)被測(cè)物與該有色物質(zhì)的吸收曲線選擇兩個(gè)合適的波長(zhǎng),，對(duì)此二波長(zhǎng)該有色物質(zhì)有相等的吸光度，而被測(cè)物的吸光度不相等,，將在此二波長(zhǎng)測(cè)得的吸光度相減,，該有色物質(zhì)的吸光度即被抵消。因此,，仍用“差吸光度法”即可將有色物質(zhì)的干擾消除,。

從理論上說(shuō)，這種“多波長(zhǎng)法”可以用普通的分光光度計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn),，但是,，繁瑣的操作和每個(gè)操作不可避免的隨機(jī)誤差，使這一可能性無(wú)法兌現(xiàn),。

       B．導(dǎo)數(shù)分光光度法

這種方法也出現(xiàn)于五十年到八十年代,，我國(guó)開始有人注意這方面工作。但是,，沒有“”的分光光度計(jì),，這種方法幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

這種方法的基本原理是：在吸收曲線的每一波長(zhǎng)處均取一相等且很小的波長(zhǎng)差（Δλ）,，將此Δλ（幾個(gè)nm）所引起的吸光度變化率ΔA/Δλ相對(duì)于波長(zhǎng)λ的掃描所得到的,，即為原來(lái)吸收曲線的一階導(dǎo)數(shù)曲線，以此類推,，這樣,，按“雙波長(zhǎng)法”中所述，在Δλ很小時(shí),，懸浮物的散射能力基本不變,，因此在導(dǎo)數(shù)曲線中懸浮物對(duì)吸光度的影響已被消除，故“導(dǎo)數(shù)分光光度法”,，消除其它有色物質(zhì)干擾的能力比“雙波長(zhǎng)法”更強(qiáng),，因?yàn)閮蓚€(gè)吸收曲線即便峰值波長(zhǎng)*重疊，只要半峰寬不同,，也能設(shè)法分辨,。

目前在分析測(cè)試工作中，均用微分電路來(lái)得到導(dǎo)數(shù)曲線的,，現(xiàn)已用到了四階導(dǎo)數(shù)（當(dāng)今的分光光度計(jì)能得到九階導(dǎo)數(shù)曲線）,。

4．建議

凡是有能力,、有條件在分光光度法方面做試驗(yàn),、研究工作的單位或個(gè)人,，應(yīng)多做一些“多波長(zhǎng)法和導(dǎo)數(shù)法”應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，以便更好地使分光光度法在環(huán)境監(jiān)測(cè)中起到更大的作用,，而監(jiān)測(cè)人員可以用較少的勞動(dòng)量得到更高的數(shù)據(jù)質(zhì)量,。

————摘自《中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)》