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淺析分光光度計檢定結果的影響因素
更新時間:2018-10-30 點擊次數:2467

本文從六個方面闡述了分光光度計檢定結果的影響因素,包括標準器的選擇、波長示值誤差和重 復性項目波長檢定點的選擇、儀器的光譜帶寬、透射比示值誤差和重復性項目波長檢定點的選擇、標準石英吸 收池的配套性、濾光片的狀態。檢定員只有重視這六個方面的檢定細節,才能保證檢定結果的準確可靠。

分光光度計在各行各業都有著廣泛的應用,是眾 多產品質量檢測的重要計量器具,其量值的準確可靠 對檢測結果影響深遠。分光光度計的檢定依據的是 JJG178-2007《紫外、可見、近紅外分光光度計》,主要 檢定項目有波長示值誤差與重復性、透射比示值誤差
與重復性、光譜帶寬、吸收池配套性等。使用到的標 準器主要有波長標準物質、透射比標準物質、標準石 英吸收池等。本文結合實際工作經驗,總結出影響分 光光度計檢定結果的主要因素,期望對檢定人員的工 作有所幫助。


分光光度計檢定結果的影響因素主要包括六個 方面,分別是標準器的選擇、波長示值誤差和重復性 項目波長檢定點的選擇、儀器的光譜帶寬、透射比示 值誤差和重復性項目波長檢定點的選擇、標準石英吸 收池的配套性、濾光片的狀態。

1 標準器的選擇 JJG178-2007中列舉了用到的9種波長標準物 質的波長示值誤差及重復性項目,并對它們適用的波 段進行了規定。這里特別要注意“標準干涉濾光片”。 它不適用于檢定Ⅰ級和Ⅱ級分光光度計。這主要是 因為干涉濾光片的波長定值不確定度比較大,一般在 0.4~0.9nm,已經接近或超過Ⅰ級和Ⅱ級的技術指標。 即便如此,檢定中也要注意干涉濾光片證書中提供的 定值不確定度是否足夠滿足Ⅲ級分光光度計的檢定 要求。

2 波長示值誤差和重復性項目波長檢定 點的選擇 JJG178-2007規定,檢定分光光度計A、 B段波長 示值誤差和重復性,每間隔100nm至少選擇一個波長 檢定點。各計量檢定機構一般選擇使用氧化鈥濾光 片和鐠釹濾光片作為標準器。因其易于保存,使用方 便,而且吸收峰的數量多。但是并非所有的吸收峰都 適用于各級分光光度計的檢定。氧化鈥濾光片和鐠 釹濾光片是按JJG1034-2008《光譜光度計標準濾光 器》進行檢定的,此規程根據吸收峰的峰高、尖銳程 度、對稱性、年變化量的不同定義了一級峰和二級峰。 峰高越高、越尖銳、對稱性越好、年變化量越小,其定 值不確定度就越小。對于達不到一級峰和二級峰標 準的吸收峰,一般計量部門都會將其作為“參考峰”列 出。但應該注意的是,因“參考峰”的峰形差、年變化 量大,應盡量避免選擇其作為波長檢定點。

3 儀器光譜帶寬的影響
儀器的光譜帶寬,指的是從單色器射出的單色光 譜線強度輪廓曲線的二分之一高度處的譜帶寬度。 用來表征儀器的光譜分辨率。對于同一臺儀器,光譜 帶寬越大,測量光束能量越強,儀器數值越穩定,反 之,儀器數值越不穩定。高等級的分光光度計通常可 以自由設置不同的光譜帶寬。但是一些低等級的儀 器往往只能固定某個光譜帶寬。而且為了降低成本 的同時追求數值的穩定,往往選用更大的光譜帶寬。 檢定分光光度計時,儀器的光譜帶寬應與所使用 標準器定值時的光譜帶寬保持一致,否則將對波長示 值誤差的檢定結果造成影響,對于固定帶寬的分光光 度計更要特別注意這點。但是目前氧化鈥濾光片和 鐠釹濾光片的檢定部門通常只提供2nm帶寬下的檢 定結果。并不適用于市面上的固定5nm帶寬(或其它 更大帶寬)儀器的檢定。此時,應向濾光片的檢定部 門要求提供不同帶寬下的濾光片檢定結果。對于不 同帶寬下濾光片的峰值波長檢定結果的差異的比較 見表1。 從表1中可以看出, 2nm帶寬與5nm帶寬下的峰 值波長大相差2.54nm,已經超過了Ⅱ級分光光度 計的波長允差1.0nm。如果不使用儀器對應帶寬下 的標準峰值波長數據,將對檢定結果造成嚴重影響, 甚至影響儀器級別判定。

4 透射比示值誤差和重復性項目波長檢 定點的選擇 JJG178-2007規定,分光光度計透射比示值誤差 和重復性的檢定,在紫外區可以使用紫外透射比標準 溶液在235nm、257nm、313nm、350nm處檢定,或使用 紫外區透射比濾光片檢定;在可見區可以使用光譜中 性濾光片在440nm、546nm、635nm處檢定。 但是JJG1034-2008對紫外透射比濾光片和光譜中性濾光片的檢定卻規定了254nm、300nm、340nm、 365nm、436nm、465nm、546nm、590nm、635nm這幾個 檢定點。雖然JJG1034-2008中也指出可以按“客戶 特殊要求的測量波長”,但是實際中發現有些濾光片 的檢定部門只按JJG1034-2008的波長點檢定,而沒 有按JJG178-2007的波長點檢定,造成濾光片的檢定 與使用相脫節。這種現象應當引起檢定規程編制者 的注意。況下,還是應當要求濾光片的檢定部 門按使用波長點進行檢定,并提供不同光譜帶寬下的 檢定結果。

5 標準石英吸收池配套性的影響 JJG178-2007規定,可以用紫外標準溶液檢定分 光光度計紫外區透射比示值誤差和重復性,這就需要 使用到標準石英吸收池。JJG178-2007還規定了配 套的標準石英吸收池透射比配套誤差不大于0.2%。 但是在日常檢定工作中,由于需要經常清洗擦 拭,標準吸收池的透射比配套性往往不能一直保持不 大于0.2%的良好狀態。這就要求經常檢定標準石英 吸收池的配套性是否符合要求,以免對測量結果造成 影響。
6 濾光片狀態的影響
在日常大量的分光光度計檢定工作中,難免會在濾光片表面留下灰塵和指紋,如果不注意及時清潔, 將對檢定結果造成不可預計的影響,尤其對透射比示 值誤差的影響大。濾光片表面的污垢將直接造成 其實際透過率降低,造成檢定結果不準確。 輕微的灰塵往往難以查覺,一個簡單有效的辦法 是用一個強光源(手機LED補光燈)沿表面平行方向 低角度照射濾光片,細微的灰塵會將光線散射而被觀 察到,然后使用絨布和氣吹清潔濾光片表面,使之保 持清潔。
7 結語
影響分光光度計檢定結果的因素還有很多,本文 所列是容易被檢定員忽視的因素。只有更加注意檢 定過程中的影響因素和細節,才能提高分光光度計檢 定的水平,從而保證檢定結果的準確可靠。

 

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