紫外可見分光光度計是實驗室中十分常見的儀器之一,本文就紫外可見分光光度計在檢定中常見的幾個問題進行解析, 例如:在實驗中誤差的來源進行分析與誤差的解決方法,還有儀器出現相關問題(如:吸收池的使用方法,儀器的預熱等) 的解決方法,波長準確度的檢驗和矯正.
引言
紫外分光光度計,是根據物質的吸收光譜來研宄物質的 結構、成分和物質間相互作用的有效手段。此光度計可以在 紫外可見光區任意選擇不同波長的光。通過每種物質*的、 固定的吸收光譜曲線,可根據吸收光譜上某些特征波長處的 吸光度高低判別或測定該物質的含量。而在日常生活和生產 過程中,難免會出現些問題,接下來就常見的一些問題進行 探討。
1.紫外可見分光光度計檢定常見問題的探討
雜散光問題:雜散光的存在使紫外可見光純度會降 低,從而使檢測的誤差增大。雜散光使紫外分光光度計的準 確性己經不正確。雜散光的產生與整臺儀器有著密不可分的 關系,可能由于光敏部位的密封不嚴,光學元件的錯位、損 壞、不潔凈、老化有關。
解決雜散光的對策:由于該光度計計的光敏元件是十分 靈敏,要想保持元件的溫度正常則必須進行必要的散熱, 然而通過散熱,空氣中的灰塵會從散熱孔中吸入從而在光敏 元件上進行附著,灰塵的附著會使雜散光超差。解決這些灰 塵,使用酒精擦拭可以解決,使用吹風機進行吹干防止酒 精的殘留。由于反光鏡的制作具有特殊性,軟膜鍍于表面, 所以只能采用火棉膠進行除塵,這樣才能保持鍍于表面的 軟膜不被破壞。另一個容易引起雜散光超差的原因是紫外可 見光光度計元件的位移。一是由于準直鏡導致,修復此故障 需要進行調節準直鏡的螺母,調節到誤差消除,直到達到 檢定要求。二是由于聚焦失常,由于聚光鏡和光源燈錯位, 使光斑中出現雜色或者光暈在光斑中出現。這時需要調整焦 距與光源的位置直至出現一半光斑,純凈且均勻,此時說 明調整完成,固定好光源位置便可
基線平直度的問題:在紫外可見光光度計中基線 平直度作為主要的技術參數,十分重要。由于基線平直度、 漂移和噪聲此三者的綜合作用,讓紫外可見分光光度計性 能突出。當基線平直度的超出誤差范圍時,扭曲值和假峰值 便會在光度計圖譜上出現,從而大大降低光度計的準確性。
解決基線平直度的對策:使基線平直度超差的原因可能 是光的散射,光敏元件被污染等等,通過對光學軟件的雜質 進行清理來進行基線平直度的調修。如果發現在光源切換時 基線發生較大跳動時,需要通過光源的檢查與校正來解決此 問題。當儀器使用長時間以后,要及時得到進行保養與維修 來進行基線平直度的消除。同時通過穩壓器的安裝來確保電 壓的穩定。
2.儀器預熱問題的討論
關于儀器的預熱,一般分光計光度計的說明書上 的要求大約為20分鐘;如果是帶微處理器的分光光度計, 儀器開機后大約有10分鐘的左右時間進行自檢。而就在分 光計的預熱過程中,會存在這樣那樣的問題,例如:認為儀 器的初始化過程便是加熱過程,開機只預熱電路系統。
預熱的目的:通過進行儀器的預熱,是儀器達到的使用過程,使得數據的測量更加穩定與準確。通過儀 器的預熱,會使光路系統處于穩定的狀態,使電子元件(電 容、電阻)的穩定。
預熱的正確方法:1、對于一般的分光光度計,通 電后,調節測定選擇靈敏檔及波長值,在光路上放置一個吸 收池,將吸收池中裝上純水,調“ 0%T”及“ 100%T” 后,將 吸收池的暗箱蓋蓋上,將儀器預熱大約20分鐘,當儀器所 顯示的讀數不再變化后便進行測定。2.對于帶有微處理器有 自檢功能的分光光度計,開機儀器進行自檢結束后,將所需 的波長值在測定窗口上進行設置,同樣將裝有純水的吸收池 放置與光路上,調“0000A”后,將儀器進行預熱,當儀器 所顯示的讀數不再發生變化后進行測定。
由于紫外可見分光光度計具有雙光源,為了燈的使用壽 命,開機自檢結束后關掉不需要使用的光源。
3.分光光度計檢定中的誤差分析
由于檢測方法的不當引起的誤差:連續法經常使 用于對于波長示值得檢測,此方法是通過對連續的驅動波 長的檢測,利用儀器自身的投射比示值的變化來測試。這種 檢測方法會使測得的光譜產生很大的影響(由于光譜曲線的 影響),這種方法終經實踐后被否定。根據JJG178-2007 的規定,可以使用逐點法。逐點法是可以保證數據準確性的 一種方法,該方法可以將儀器的波長大限度的反映出來。 按照該方法規定的要求進行檢測便可以減少誤差的產生。
由于檢測的環境的不符合所造成的誤差:當進行 物質的檢測時,可能受到檢測的環境的影響,環境的不符合 會造成誤差。例如:若未對分光光度計進行處理(即密封處 理),或者儀器的密封性不是很好,會讓強光直接照射光源 系統,從而使雜散光減少,使檢測結果產生誤差。如果環境 中含有較多的灰塵,會使灰塵沾染到濾光片,從而產生誤差。
4.波長準確度的檢查與矯正 在平常使用分光光度計時,并不需要進行儀器波長準確 度的檢查。若在平常測定中發現靈敏度下降,此時才需要進 行檢查,簡單的檢查方法是當儀器開機后,將波長調節為 580nm,將一張白紙插入到吸收池座的通光道中,如果有一 長方形的黃色光斑出現在白紙上,這就說明該波長準確度是 在正常的范圍,如果未出現,則需要進行波長矯正。如果儀 器在長途搬運后,如果更換光源的燈泡或者受到機械振動以 后,則要進行波長準確度的檢查和矯正。矯正的方法有:利 用氪燈的特征發射線矯正法,干涉濾光片法等。
5.結論
綜上,當我們使用紫外可見分光光度計的檢定過程中, 一定要遵循說明書的操作過程,以及規定的相關的工作規范, 同時注意保持相關的環境,盡量制造少塵的、甚至無塵的環 境來進行紫外可見分光光度計的校檢,同時,當我們在分光 光度計的日常使用和操作過程中,對儀器的日常維護是必不 可少的,若我們長期不使用分光光度計,需要進行除潮的操 作,定時進行開機,如:在半個月的進行通電預熱15分鐘, 讓分光光度計保持在干燥的狀態。當紫外可見分光光度計的 氪燈使用的時間接近或者超過了 500h的壽命,燈能量降低 到甚至通不過檢查,此時,我們需要換新燈進行解決。我們 在日常使用過程中,同時需要保持溫度的恒定,來營造一個 適合紫外可見分光光度計工作的環境。
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