檢定紫外、可見分光光度計(jì)波長(zhǎng)用標(biāo)準(zhǔn)的選型

(廣東省博羅縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)所，惠州 516100)

紫外可見分光光度計(jì)作為一種常見的分析儀器廣泛地應(yīng)用在制藥、環(huán)保等行業(yè)，成為化學(xué)分析中的重要工具。無論是物質(zhì)的定性分析，還是定量分析，此類儀器的波長(zhǎng)準(zhǔn)確與否直接影響到結(jié)論的準(zhǔn)確。在儀器的運(yùn)輸和搬動(dòng)過程中，內(nèi)置的分色濾光片和波長(zhǎng)調(diào)整裝置均有可能會(huì)發(fā)生位置變動(dòng)，導(dǎo)致波長(zhǎng)偏移，因此、分光光度計(jì)波長(zhǎng)檢定很有必要。JJG178-2007《紫外、可見、近紅外分光光度計(jì)檢定規(guī)程》對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器的選擇有具體的要求，但筆者了解到部分同行對(duì)此仍有一點(diǎn)的誤解和疑惑。希望本文能為讀者在檢定紫外、可見分光光度計(jì)波長(zhǎng)用標(biāo)準(zhǔn)的選型時(shí)解除疑問、提供參考。

1 分光光度計(jì)檢定波長(zhǎng)的工作原理

分光光度計(jì)光源發(fā)出的光線通過單色器后變成有一定狹窄帶寬的單色光，單色光通過安置在比色槽中的波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)器后，標(biāo)準(zhǔn)器對(duì)光線有吸收作用，顯示系統(tǒng)就會(huì)顯示一定的透射比(或吸光度)，當(dāng)單色光波長(zhǎng)與波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)器的特征波長(zhǎng)一致時(shí)，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器對(duì)光線的吸收最低(或最高)，在透射比模式下，對(duì)于單峰圖譜，此時(shí)顯示透射比為最大，形成尖銳的單峰，對(duì)于多峰圖譜會(huì)形成一組系列的波峰或波谷。通過讀取峰值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)值就能得到標(biāo)準(zhǔn)值在儀器上對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)示值(圖1)。

圖1 氧化鈥溶液波長(zhǎng)-吸光度譜圖

2 分光光度計(jì)工作波長(zhǎng)的劃分及計(jì)量性能要求

依據(jù)JJG178-2007《紫外、可見、近紅外分光光度計(jì)檢定規(guī)程》分光光度計(jì)工作波長(zhǎng)的劃分為3段，分別是A段(紫外光區(qū))，范圍為190～340nm ；B段(可見光區(qū)段)，范圍為40～900nm；C段(近紅外光區(qū))，范圍為900～2600nm，分光光度計(jì)工作波長(zhǎng)計(jì)量性能要求見表1。

表1 波長(zhǎng)最大允許誤差nm

級(jí)別A段B段C段I±0.3±0.5±1.0II±0.5±1.0±2.0III±1.0±4.0±4.0IV±2.0±6.0±6.0

3 常見檢定波長(zhǎng)用濾波片指標(biāo)及適用范圍

目前，可獲得的檢定波長(zhǎng)用標(biāo)準(zhǔn)器、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)器選型的三分之一原則確定的適用范圍見表2。

通過表1、表2可知，如果要使用上述濾波片檢定更高級(jí)別的儀器，需選擇更高能力的機(jī)構(gòu)標(biāo)定濾光片，以減小標(biāo)定數(shù)據(jù)的不確定度。事實(shí)上、濾光片的檢定均使用I級(jí)可見紫外分光光度計(jì)，而I級(jí)可見紫外分光光度計(jì)的MPE=±0.3(A段)、MPE=±0.5(B段)。另外，受濾光片波長(zhǎng)帶寬較寬的限制，期待減小標(biāo)定數(shù)據(jù)的不確定度來提升檢定能力并不可行。要想提高檢測(cè)能力，只能采用不確定度值更小的氧化鈥溶液波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

表2 常見波長(zhǎng)濾波片指標(biāo)及適用范圍 nm

4 氧化鈥溶液波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)指標(biāo)及適用范圍

目前、可獲得的檢定波長(zhǎng)用標(biāo)準(zhǔn)溶液有以下兩種，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)器選型的三分之一原則確定適用范圍見表3。

表3 氧化鈥溶液波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)指標(biāo)及適用范圍 nm

通過表1、表3可知氧化鈥波長(zhǎng)溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可用于各個(gè)級(jí)別的可見紫外分光光度計(jì)檢定工作。

5 檢定波長(zhǎng)用標(biāo)準(zhǔn)器的選擇

檢定波長(zhǎng)用標(biāo)準(zhǔn)器的選擇須考慮待選標(biāo)準(zhǔn)器的峰值的分布范圍、標(biāo)定數(shù)據(jù)的不確定度，以此確定能檢定分光光度計(jì)的級(jí)別。JJG178-2007《紫外、可見、近紅外分光光度計(jì)檢定規(guī)程》對(duì)波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的選擇已有具體的規(guī)定，現(xiàn)就從實(shí)際工作中的情況和可操作性方面分析檢定波長(zhǎng)用標(biāo)準(zhǔn)器的選擇。

介質(zhì)膜干涉濾光片光譜為單峰波形適合檢定手動(dòng)調(diào)節(jié)波長(zhǎng)的分光光度計(jì)，鐠釹濾波片、氧化鈥濾波片光譜均為多峰波形適合檢定自動(dòng)掃描波長(zhǎng)的分光光度計(jì)。在實(shí)際工作中、可見分光光度計(jì)都是手動(dòng)調(diào)節(jié)波長(zhǎng)，且等級(jí)均為III、IV，紫外-可見分光光度計(jì)手動(dòng)調(diào)節(jié)波長(zhǎng)、自動(dòng)掃描波長(zhǎng)兩種方式都存在。因此、檢定可見分光光度計(jì)時(shí)，使用介質(zhì)膜干涉濾光片最佳，使用鐠釹濾波片可操作性較差。檢定手動(dòng)調(diào)節(jié)波長(zhǎng)紫外-可見分光光度計(jì)時(shí)，可使用介質(zhì)膜干涉濾光片檢定B段，氧化鈥濾波片檢定A段，不考慮操作性差這一因素，也可以只使用氧化鈥濾波片檢定A段、B段。檢定自動(dòng)掃描波長(zhǎng)紫外-可見分光光度計(jì)時(shí)，同時(shí)使用氧化鈥濾波片、鐠釹濾波片可測(cè)得240～820nm 范圍內(nèi)的峰值點(diǎn)，彌補(bǔ)了單獨(dú)使用氧化鈥濾波片只能測(cè)得240～640nm 范圍的峰值點(diǎn)，所測(cè)波長(zhǎng)范圍較短的缺陷，比較符合JJG178-2007中要求每隔100nm至少選擇一個(gè)波長(zhǎng)檢定點(diǎn)的要求。

另外、在選擇介質(zhì)膜干涉濾光片時(shí)，需注意波長(zhǎng)半寬<10nm、峰值透射比>50%。介質(zhì)膜干涉濾光片的性能指標(biāo)隨著時(shí)間會(huì)變差，波長(zhǎng)半寬變長(zhǎng)、峰值透射比變低。

氧化鈥溶液波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)光鐠為多峰譜圖，雖然可以用于各個(gè)級(jí)別的可見紫外分光光度計(jì)檢定，但從經(jīng)濟(jì)和可操作性角度考慮，一般用于I、II級(jí)的紫外-可見分光光度計(jì)檢定。

6 結(jié)論

檢定波長(zhǎng)用標(biāo)準(zhǔn)器的選擇，應(yīng)當(dāng)遵循適用、方便、經(jīng)濟(jì)的原則，根據(jù)本單位檢定校準(zhǔn)市場(chǎng)需求確定標(biāo)準(zhǔn)器，適合的才是最好的。