陸志發(fā)

（廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530001）

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)使用中幾個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題的解析

陸志發(fā)

（廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530001）

分光光度計(jì)是實(shí)驗(yàn)室里最常用的一種理化分析儀器，本文就分光光度計(jì)在使用過(guò)程中出現(xiàn)的幾個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，如儀器的預(yù)熱、波長(zhǎng)準(zhǔn)確度的檢查與校正、吸收池的使用方法、吸光度測(cè)定重復(fù)性等問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出解決這些問(wèn)題的適宜方法。

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)；儀器；使用；常見(jiàn)問(wèn)題

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)是分析測(cè)試實(shí)驗(yàn)室里常見(jiàn)的一種分析儀器，用于測(cè)定被測(cè)物質(zhì)在一定波長(zhǎng)照射下所產(chǎn)生的吸光度的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析。在平時(shí)的日常教學(xué)及到企業(yè)調(diào)研時(shí)，發(fā)現(xiàn)在分光光度計(jì)使用問(wèn)題上，使用者多多少少都存在一些疑惑或使用不規(guī)范的問(wèn)題，下面就常見(jiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行討論。

1 關(guān)于儀器的預(yù)熱問(wèn)題

在一般分光光度計(jì)的使用說(shuō)明書(shū)上，要求儀器預(yù)熱時(shí)間約20分鐘；若是帶微處理器的分光光度計(jì)，開(kāi)機(jī)后儀器自動(dòng)進(jìn)入自檢（初始化）狀態(tài)，約需10分鐘左右。在分光光度計(jì)預(yù)熱這個(gè)環(huán)節(jié)上，很多使用者或多或少存在問(wèn)題，如開(kāi)機(jī)只預(yù)熱電路系統(tǒng)（不調(diào)節(jié)波長(zhǎng)、打開(kāi)吸收池暗箱蓋預(yù)熱等）或認(rèn)為初始化過(guò)程就是預(yù)熱等等。

預(yù)熱的目的是使儀器達(dá)到最佳的使用狀態(tài)，使測(cè)量數(shù)據(jù)正確、穩(wěn)定。對(duì)分光光度計(jì)來(lái)說(shuō)預(yù)熱不僅是為了電路系統(tǒng)的電子元件（集成塊、電容、電阻）的穩(wěn)定，還要使光路系統(tǒng)（光源輻射的強(qiáng)度、光電轉(zhuǎn)換）處于穩(wěn)定狀態(tài)[1]。因此，正確的預(yù)熱方法是：

（1）對(duì)一般的分光光度計(jì)（如 722型），開(kāi)電后，調(diào)節(jié)測(cè)定波長(zhǎng)值及選擇靈敏度檔，用一個(gè)吸收池裝上純水置于光路上，調(diào)“0%T”及“100%T”（不用很準(zhǔn)確）后，蓋上吸收池暗箱蓋，預(yù)熱儀器約20分鐘，當(dāng)儀器顯示讀數(shù)不再變化后即可進(jìn)行測(cè)定。

（2）對(duì)帶微處理器有自檢功能的分光光度計(jì)，開(kāi)機(jī)后儀器自檢（初始化）結(jié)束后，在測(cè)定窗口上，設(shè)置所需波長(zhǎng)值，用一個(gè)吸收池裝上純凈水置于光路上，調(diào)“0000A”后，預(yù)熱儀器，當(dāng)儀器顯示讀數(shù)不再變化后即可進(jìn)行測(cè)定。

對(duì)于紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，由于有雙光源（鎢燈與氘燈），為了延長(zhǎng)燈的使用壽命，開(kāi)機(jī)自檢完成后可以關(guān)掉測(cè)定時(shí)不用的光源燈。

2 關(guān)于波長(zhǎng)準(zhǔn)確度的檢查與校正

日常在使用分光光度計(jì)時(shí)，是否要經(jīng)常進(jìn)行儀器波長(zhǎng)準(zhǔn)確度的檢查？答案是否定的。當(dāng)在日常測(cè)定中發(fā)現(xiàn)儀器測(cè)定靈敏度下降，這時(shí)才應(yīng)進(jìn)行波長(zhǎng)準(zhǔn)確度的檢查，最簡(jiǎn)易的檢查方法（粗檢）是：儀器開(kāi)機(jī)后，調(diào)節(jié)波長(zhǎng)為580nm，在吸收池座的通光道中插入一張白色卡片紙，若能觀察到一長(zhǎng)方形的黃色光斑，說(shuō)明波長(zhǎng)準(zhǔn)確度屬正常范圍，否則就應(yīng)進(jìn)行波長(zhǎng)校正。

當(dāng)儀器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途搬運(yùn)、受過(guò)機(jī)械振動(dòng)或更換光源燈泡后，必須進(jìn)行波長(zhǎng)準(zhǔn)確度的檢查與校正。粗檢同上，其校正方法有：干涉濾光片或鐠釹濾光片校正法、利用氘燈的特征發(fā)射線(xiàn)校正法。具體步驟可參考儀器使用說(shuō)明書(shū)。

3 關(guān)于吸收池的使用問(wèn)題

按照吸收池使用的基本順序分說(shuō)如下：

（1）吸收池的潤(rùn)洗

吸收池裝液前必須用待裝溶液潤(rùn)洗2～3遍，潤(rùn)洗前是否要用純水先潤(rùn)洗一遍呢？這可看具體情況區(qū)別對(duì)待。

如果初次用干的吸收池裝待測(cè)液（特別是有色溶液）時(shí)，從維護(hù)保養(yǎng)吸收池的角度講，為減小其干玻面對(duì)顏色的吸附能力，便于用后吸收池的清洗，建議先用純水潤(rùn)洗一遍，再用待裝溶液潤(rùn)洗2～3遍；若后再用此吸收池裝濃度相近或更高濃度的溶液（如從小到大測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的吸光度）時(shí)，可直接用待裝溶液潤(rùn)洗2～3遍即可。

標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法定量時(shí)，如果是先測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的吸光度，當(dāng)測(cè)到樣品溶液時(shí)，由于測(cè)定的樣品溶液濃度比最后一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度低或不可知時(shí)，建議先用純水潤(rùn)洗一遍，再用待裝溶液潤(rùn)洗2～3遍。

（2）吸收池的裝液、擦拭與放置

吸收池潤(rùn)洗完成后注入待測(cè)溶液至池高的2/3～3/4處。有些使用者（特別是學(xué)生）擔(dān)心溶液注入量不夠影響測(cè)定結(jié)果，往往裝液過(guò)滿(mǎn)，如果太滿(mǎn)溢出反而影響測(cè)定，甚至對(duì)儀器產(chǎn)生腐蝕。使用者可以在吸收池座的通光道中插入一張白紙，在可見(jiàn)光波長(zhǎng)下觀察單色器產(chǎn)生給溶液吸收的單色光的光斑大小及位置，心里就非常清楚了。所以注入吸收池的溶液的液面高于吸收池座上透光窗的上邊緣即可。

吸收池注入溶液后用擦鏡紙（或絲綢布）沿同一方向輕輕擦拭皿外壁的溶液至無(wú)痕跡。由于擦鏡紙吸水能力不是很強(qiáng)，如果外壁的溶液很多時(shí)，擦拭前可以先用干濾紙吸干（不能擦）再用擦鏡紙擦拭。發(fā)現(xiàn)部分使用者直接用干濾紙、甚至用毛巾代替擦鏡紙進(jìn)行來(lái)回擦拭，這樣會(huì)損傷透光面，造成測(cè)定誤差。

把吸收池放置于吸收池座架中要注意二個(gè)問(wèn)題。一是同套吸收池位置的一致性，常見(jiàn)是安置在吸收池座架的左邊或右邊的問(wèn)題，一般來(lái)說(shuō)，吸收池垂直放入吸收池座中靠近單色器出光孔的那一側(cè)。二是每一個(gè)吸收池的進(jìn)光方向問(wèn)題，通常按照吸收池毛面上所標(biāo)的箭頭方向與進(jìn)光方向一致安放即可，如果沒(méi)有箭頭標(biāo)記的，在吸收池校正檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用鉛筆標(biāo)上箭頭方向表示進(jìn)光方向。

（3）吸收池成套性檢驗(yàn)及處理

新吸收池或吸收池使用一段時(shí)間后都必須進(jìn)行成套性檢驗(yàn)，方法是：在同套的 4個(gè)吸收池內(nèi)注入蒸餾水，擦拭完成后按所標(biāo)箭頭方向放入吸收池座中并固定好，調(diào)節(jié)測(cè)長(zhǎng)波長(zhǎng)，以第一個(gè)吸收池作參比（若是指針電表讀數(shù)的，以透射比最大者作參比），測(cè)定其它三個(gè)吸收池的透射比，若4個(gè)吸收池間的透射比差值≦0.5 %，則吸收池成套性合格，可配套使用。

那究竟用什么波長(zhǎng)對(duì)儀器吸收池進(jìn)行成套性檢驗(yàn)最佳呢？對(duì)新儀器，沒(méi)有具體的測(cè)定對(duì)象時(shí)，可以按照J(rèn)JG178-2007《紫外、可見(jiàn)、近紅外分光光度計(jì)》檢定規(guī)程對(duì)吸收池成套性進(jìn)行檢驗(yàn)，即在同一光徑的吸收池中，裝蒸餾水于 220nm（石英吸收池）、440 nm（玻璃吸收池）處，將一個(gè)吸收池的透射比調(diào)至100%，測(cè)量其他各池的透射比值，其差值即為吸收池的配套性[2]。但對(duì)使用中的吸收池，從測(cè)定的準(zhǔn)確度考慮，建議在測(cè)定波長(zhǎng)下進(jìn)行檢驗(yàn)；若是用雙波長(zhǎng)測(cè)定樣品的二個(gè)組分，應(yīng)分別在二個(gè)波長(zhǎng)處進(jìn)行檢驗(yàn)與校正。

對(duì)成套性檢驗(yàn)不合格的吸收池的處理。首先是清洗后再進(jìn)行檢驗(yàn)，不合格的吸收池可用（1+1）鹽酸與等體積乙醇的混合液浸泡約一小時(shí)，再用自來(lái)水沖洗、蒸餾水洗滌干凈。其次是剔除誤差大的，只用合格的部分吸收池進(jìn)行測(cè)定。

（4）吸收池使用完畢后的處理

吸收池使用完畢后應(yīng)立即用自來(lái)水沖洗干凈，再用蒸餾水潤(rùn)洗，晾干后于吸收池盒中保存。在實(shí)際使用時(shí)，發(fā)現(xiàn)很多使用者倒掉待測(cè)液后，只用蒸餾水潤(rùn)洗吸收池內(nèi)壁就算清洗了，這是很不科學(xué)的。

4 關(guān)于吸光度測(cè)定重復(fù)性的問(wèn)題

分光光度計(jì)在測(cè)定過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)同一個(gè)溶液在不同時(shí)間里其測(cè)定結(jié)果不同，即重復(fù)性不好，其原因是什么？排除測(cè)定錯(cuò)誤因素外，可能原因有：

（1）儀器預(yù)熱時(shí)間不夠或預(yù)熱方法不對(duì)所造成，應(yīng)延長(zhǎng)預(yù)熱時(shí)間或采用正確的預(yù)熱方法。

（2）光電轉(zhuǎn)換器（如光電管）因長(zhǎng)時(shí)間使用其光電轉(zhuǎn)換效率發(fā)生了變化導(dǎo)致。這時(shí)標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)溶液的吸光度都同樣變低，在相對(duì)定量時(shí)對(duì)結(jié)果影響很小。但是對(duì)這類(lèi)儀器，一般建議連續(xù)使用時(shí)間不應(yīng)超過(guò) 3h，若需長(zhǎng)時(shí)間使用，最好間歇30min[3]。

5 其他問(wèn)題

（1）發(fā)現(xiàn)測(cè)定過(guò)程中的一些不良操作不利于儀器的維護(hù)、保養(yǎng)，使用者應(yīng)盡可能避免。如在儀器的上方進(jìn)行操作（如倒溶液）；拿出來(lái)的吸收池（或吸收池架）放在儀器的面板上；同實(shí)驗(yàn)室不同儀器的吸收池混用等。

（2）關(guān)于防塵、防潮問(wèn)題

儀器一般都隨機(jī)附有一只塑料布罩，不使用時(shí)用其罩住整個(gè)儀器，這是很好的防塵手段。但發(fā)現(xiàn)很多實(shí)驗(yàn)室里不用附來(lái)塑料布罩，而是自己用一塊普通布或做成布罩來(lái)覆蓋儀器，防塵效果不如塑料布罩理想。另外，在塑料布罩只放入數(shù)袋防潮硅膠，也能更好起到延長(zhǎng)防潮的功效。在防潮時(shí)，如果儀器設(shè)有防潮干燥筒的，應(yīng)經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)變色立即更換新的或加以烘干再用。

長(zhǎng)期停用的分光光度計(jì)，要定期開(kāi)機(jī)除潮，如每隔一個(gè)月通電預(yù)熱半小時(shí)，以保持整機(jī)呈干燥狀態(tài)，并且維持電子元件的性能[3,4]。

[1] 董敏,李淑華,等.分光光度計(jì)預(yù)熱及其常見(jiàn)錯(cuò)誤分析[J].光譜實(shí)驗(yàn)室,1997,(3):70-71.

[2] JJG178-2007,紫外、可見(jiàn)、近紅外分光光度計(jì)檢定規(guī)程[S].

[3] 王一石．分析儀器操作技術(shù)與維護(hù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007:100-101．

[4] 劉新,汪玉瓊,宋慶雄.淺談使用分光光度計(jì)易出現(xiàn)的幾個(gè)問(wèn)題[J].福建分析測(cè)試,2007,(4):50-52.

Analysis of Common problems on Using Ultraviolet Visible pectrometer

Ultraviolet Visible Spectrometer spectrophotometer is one of the most commonly instruments used in the laboratory for physico-chemical analysis,Some common Problems meet in the process of using such as Preheating of instrument,wavelength accuracy check and calibration，using method of absorption cell，Absorbance measurement repeatability was analysised in this paper, and several suitable method to solve these problems was proposed.

Ultraviolet Visible Spectrometer spectrophotometer; instrument;use;common Problem

O657.32

A

1008-1151(2012)06-0123-02

2012-04-23

陸志發(fā)（1962－），男，廣西昭平人，廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院石油與化學(xué)工程系教師，實(shí)驗(yàn)師，從事分析化學(xué)儀器分析教學(xué)與實(shí)踐工作。