楊瑾
哈爾濱市計(jì)量檢定測試院 黑龍江哈爾濱 150036
(1)比色皿根據(jù)材質(zhì)劃分主要包括石英比色皿和玻璃比色皿兩種,各自相應(yīng)的透光范圍分別是(0.12-4.5)μm和(0.4-4)μm。其中玻璃比色皿的吸收峰要比石英比色皿的數(shù)量多。石英比色皿和近紅外石英比色皿分別能夠?qū)Γ?90-2600)nm波長范圍內(nèi)的不同種類光進(jìn)行測量。兩種材質(zhì)的比色皿在測量范圍上有著顯著的差別,在對于紫外光區(qū)進(jìn)行測量時(shí)只能采用石英比色皿,如果采用玻璃比色皿則會產(chǎn)生較大的誤差。石英比色皿的純度和測量精度要高于玻璃比色皿,其價(jià)格也要高出玻璃比色皿很多,但其使用壽命卻相對較短,所以當(dāng)被測光區(qū)間不在紫外光區(qū)時(shí),最好采用成本較低的玻璃比色皿進(jìn)行測量。在硬度上石英比色皿也要高出玻璃比色皿很多,所以玻璃比色皿相比于石英比色皿來說受到磨損的程度更高,石英比色皿的抗震性不如玻璃比色皿,較易破碎。
(2)較為常見的比色皿光程長度通常在0.5cm-10cm之間,要根據(jù)被測樣品的濃度來選擇比色皿的光程長度,如果樣品濃度較高,利用較長光程比色皿測得的吸光值也會較高,一般認(rèn)為吸光度值在(0.1-0.7)Abs時(shí)是相對合理的范圍,超過了這一范圍之外,就會為測量引入較大的誤差。結(jié)合誤差理論,如果被測樣品濃度較低時(shí),要采用光程長3cm、5cm、10cm的比色皿。標(biāo)準(zhǔn)比色皿內(nèi)徑規(guī)格為(1.0×1.0×3.8)cm,容量為4mL。當(dāng)待測樣品的容量在1000μL以下的狀況時(shí),就需要采用用微量比色皿或超微量比色皿測量,這樣才能夠使得入射光完全照射到樣品上,得到更精確的測量數(shù)據(jù)。
(3)比色皿可以通過高溫冷凝和材料粘合兩種方式制造。高溫冷凝的方法通常是將石英粉或者玻璃粉高溫?zé)?,這種比色皿能夠耐弱酸弱堿的腐蝕。利用粘合劑粘合制造的比色皿,由于其耐高溫性較差,所以不能將其進(jìn)行加熱,不然會使粘合處由于受到高溫?cái)嗔眩箻悠钒l(fā)生滲漏。
(4)比色皿必須配套使用,只使用單獨(dú)的比色皿進(jìn)行測量會帶來很大的測量誤差,在對標(biāo)準(zhǔn)溶液工作曲線和樣品進(jìn)行分析時(shí),要利用相同的一組比色皿來完成。配對使用比色皿能夠降低測量誤差,但如果比色皿的的清潔程度、老化程度以及磨損情況都會影響到光的射入情況,引起測量誤差。所以在使用之前都要對其清潔程度和磨損程度進(jìn)行檢查。在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中可以得到,比色皿在不同方向上吸光度基本一致,配對后的比色皿吸光度也基本相同。
比色皿通常是用玻璃制成,透光面采用光學(xué)玻璃為材質(zhì),其余兩面則選用磨砂玻璃。在利用比色皿對樣品進(jìn)行測量時(shí),透光面要和比色皿架以及入射光線垂直。同時(shí)保證透光面潔凈。在向比色皿中注入樣品溶液時(shí),液面不得高出比色皿高度的2/3處,如果樣品溶液殘留到了比色皿的外壁,要利用濾紙吸干,避免往復(fù)擦拭。在向比色皿架當(dāng)中防止比色皿時(shí),要將透光面保證與光路的方向平行。如果待測樣品為一組濃度不同的溶液,要按照溶液濃度的由低到高來進(jìn)行測量,這樣可以避免重復(fù)使用對測量引入的誤差。此外,溶液不可以長期存放在比色皿當(dāng)中,避免對比色皿表面產(chǎn)生腐蝕,閑置新購買的比色皿,在啟用之前要進(jìn)行先期的處理。
當(dāng)使用過程當(dāng)中如果對于比色皿的準(zhǔn)確性有質(zhì)疑時(shí),可以利用常用波長,對一整套比色皿逐一進(jìn)行對比測量,將其中一個(gè)比色皿的透射比調(diào)整支95%,其他比色皿的透射比則需要保證在其±0.5%的誤差范圍內(nèi)。
正確維護(hù)比色皿,主要是對其進(jìn)行充分的沖洗,結(jié)合比色皿的自身特征,主要要利用溶液中和的方式來保證比色皿的潔凈。對于準(zhǔn)確度要求不同的比色皿,其對應(yīng)的清洗方式和清洗程度也有所不同。常用的比色皿只需利用水流沖刷后在同蒸餾水沖洗,自然干燥后放回到比色皿架當(dāng)中。這里務(wù)必要在比色皿使用完畢后立刻進(jìn)行清洗,避免樣品殘留時(shí)間過久對比色皿產(chǎn)生腐蝕。對于材質(zhì)不一致的黑壁微量比色皿,通常利用棉球沾滿酒精擦洗。如果選用超聲波振動的方式對比色皿進(jìn)行清洗,則要注意對其振動頻率的控制,保持毛玻璃處于下方位置,避免因受振動而產(chǎn)生破損。良好的清洗工作是一項(xiàng)精細(xì)的任務(wù),能夠有效延長比色皿的使用壽命。
在現(xiàn)場檢定過程中,分光光度計(jì)測量的記過重復(fù)性和偏差都會出現(xiàn)數(shù)值很不理想的狀況,通常這都是由于受到比色皿架的位置的影響,透光面和入射光并未處在同一直線。比色皿在比色皿架中放置時(shí),期位置要保持豎直位置。光度計(jì)使用時(shí)間過久,拉桿同比色皿架之間會有松動,吸收池受到嚴(yán)重腐蝕,造成比色皿架的位置不能處于正確的位置,特別是721、722等手動可見分光光度計(jì)。這一現(xiàn)象是在實(shí)際測量過程中經(jīng)常會存在的問題,推拉桿的微小變動都會導(dǎo)致測量結(jié)果的準(zhǔn)確性降低,因此只有保持吸收池干燥,不生銹,不錯(cuò)位,才能保證比色架準(zhǔn)確使用。
綜上所述,分光光度法具有時(shí)間短、效率快、結(jié)果準(zhǔn)確可靠、能耗低、少污染的特點(diǎn),適應(yīng)于應(yīng)急檢測、大批量樣品檢測中的應(yīng)用,值得廣泛推廣應(yīng)用。在對分光光度計(jì)測量過程中,吸收池部分引入的誤差來源是比色皿和比色皿架,所以只有合理的對其進(jìn)行選擇和維護(hù),才可以保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。