自動掃描型分光光度計計量檢定中若干問題的分析與對策

關鍵詞：自動掃描型 UV-1800SPC  分光光度計

    分光光度計是實驗室常用的精密儀器，在醫(yī)院中有著廣泛的應用，主要用于測量溶液的濃度。分光光度計屬于計量強制檢定項目，檢定周期應<1年。目前的檢定規(guī)程為中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程JJG 178-2007“紫外、可見、近紅外分光光度計檢定規(guī)程”。該規(guī)程對自動掃描型儀器的檢定方法描述并不多，有些參數(shù)不可設置，在此介紹一些檢定技巧。

1分光光度計測量原理
    分光光度計的基本測量原理是朗伯-比爾定律， 即A=K2bC。意味著一定波長的單色光通過溶液時，溶液對光的吸收度與溶液自身的濃度以及液層的厚度成正比。分光光度計通過光柵或棱鏡來生成不同波長的單色光，通過待測溶液后，檢測出射光的強度，再經(jīng)過信號處理，即可得到溶液的吸光度或透射比。吸光度A與透射比T的關系為A=-LgT，通常需測量其中的一項。由于其分光能力很強，其波長范圍可以達到數(shù)個nm，甚至更窄，從而提高了分析的靈敏度、準確度和波長范圍，使得分光光度計在化學分析中得到 廣泛的應用。

2計量中的常見問題與使用技巧
2.1波長準確度的對比設定值
    波長準確度的測量在規(guī)程中了9種標準物質(zhì)可供選擇。由于濾光片使用方便，價格低廉，成為應用zui廣泛的標準物質(zhì)。通常采用氧化鈥濾光片，通過全波段掃描，找到其吸光度出現(xiàn)波谷的波長，然后與給定值進行比較，可得到波長示值誤差的數(shù)值。需要說明的是，雖然氧化鈥具有固定的參考波長，但在實際計算中應選用具有標準物質(zhì)校準資格的機構(gòu)校準的 波長為準，并應定期進行校正。
2.2濾光片標號的含義
    測量雜散光時，需要用到波長分別為220nm、 360nm和420nm的截止濾光片。截止濾光片上印有編號，編號的數(shù)字x10即為標稱測試波長。所以應選擇 22號、36號和42號截止濾光片。截止濾光片類似于一個高通濾波器，其截止波長應分別>225nm、365nm 和430nm[8]。同理，干涉濾光片也是以編號數(shù)字x10 作為標稱峰值波長，中性濾光片以編號數(shù)字x10作為 標稱透射比。
2.3吸收池配套性
    分光光度計的吸收池是成對配套，分為玻璃和 石英兩種材質(zhì)。由于玻璃吸收紫外光，其適用波長為 400~2000nm;石英適用波長為180~3000nm。按照檢定規(guī)程，配對的吸收池透射比的差值<0.5%。為保證其配套性，2個吸收池盡量同時使用，注意保養(yǎng)。使用時樣品液應達到2/3的高度，且注意不要溢出'使用完后用蒸餾水清洗同樣的次數(shù)，拭鏡紙單向擦干。一般使用1年后吸收池的配套性會變差，應重新配對。
2.4基線平直度調(diào)整
基線平直度是指掃描透射比為100和0時基線傾斜 或彎曲的程度。如果基線的平直性差，就會使樣品的吸收光譜中各吸收峰之間的比值發(fā)生變化，給定性分析造成錯誤。導致基線不平直的主要原因是儀器的光 學系統(tǒng)失調(diào)，兩光束不平衡。如儀器受震動，光源位置變動等都會引起光學系統(tǒng)故障(基線平直度要以吸光度表示)。有些設備對基線平直非常敏感，容易超出規(guī)程標準，因此在進行此項測量時要使機器充分預熱，光譜帶寬設為2 nm，并且在儀器遮光罩關閉后穩(wěn)定2 min后再進行波長掃描。
2.5光譜帶寬調(diào)整
    規(guī)程中對噪聲、漂移、zui小光譜帶寬和基線平直度幾個項目的測定需要調(diào)整光譜帶寬。光譜帶寬是由狹縫寬度決定，理論上，光柵型儀器當狹縫寬度小于衍射寬度時，光譜帶寬由衍射寬度決定；當狹縫寬度大于衍射寬度時，光譜帶寬由狹縫寬度決定。狹縫越小，得到的單色光越純，但光的強度降低。目前有很多儀器為固定光譜帶寬，而規(guī)程規(guī)定在測量時設置為2nm，固定光譜帶寬儀器可不設。事實上，當光譜帶寬不能設置時，容易使光電流的噪聲偏大。
2.6掃描速度選擇
    進行波長zui大允許誤差的測量時，需要對氧化鈥濾光片進行波長掃描。為節(jié)省時間，設定波長范圍只需包含所要同標準值對比的波峰波谷即可。首先要對照上一次的檢測報告或儀器說明書明確儀器波長重復性，設置使采樣間隔小于波長重復性的掃描速度。如果不能設定采樣間隔，則應設定掃描速度<120nm/ min。進行基線平直度測量時，全波段掃描的速度應選擇采樣間隔為1nm的速度，若不能設置，則可選擇 400~800nm/min。
2.7波長分段與儀器級別
    在紫外、可見、近紅外分光光度計檢定規(guī)程中， 增加了對儀器的工作波長及儀器性能級別的劃分。 其工作波長分為A段、B段和C段。儀器性能從高到低分為4個級別,即I級、II級、III級、IV級。儀器的每一項計量指標均應根據(jù)級別劃分標準。因此，應對照規(guī)程在計量證書中給出每項指標在每個波段的儀器級別，以方便使用者對儀器性能有更好的判斷。
3光學器件的維護與保養(yǎng)
    光學器件忌灰塵和觸摸，要保證使用環(huán)境的清潔， 濾光片使用完后要及時放回暗盒中。如光學器件粘有少量灰塵，可用小功率吸塵器處理。當環(huán)境濕度過大或 PM2.5含量過高，也會對測量準確度造成影響。分光光度計屬于精密儀器應盡量避免搬動，以免造成光路的輕微改變，儀器不用時應關閉電源，延長其光源壽命。

4結(jié)語
    分光光度計的檢定是一項科學、嚴謹和細致的工 作。由于該儀器是光學精密儀器，測量結(jié)果極易受到濕度、灰塵、振動及霉斑等偶然因素的干擾，實踐中 要區(qū)分是分光光度計本身的問題還是偶然因素導致的誤差等各種問題，嚴格遵守檢定規(guī)程規(guī)定流程和檢測環(huán)境的要求正確使用、保養(yǎng)儀器。同時，加強對使用人員的培訓也是保證儀器正常運行、測量數(shù)據(jù)準確可靠的重要途徑。