工業(yè)分析中分光光度計(jì)的應(yīng)用技巧

關(guān)鍵詞:紫外可見分光光度計(jì)；影響因素;美析儀器www.macylab.com；UV-1100；UV-1200;

[摘要]闡述了可見光和紫外光分光光度計(jì)法在工業(yè)分析上的應(yīng)用，討論了影響分析結(jié)果的因素，總結(jié)了提 高分析靈敏度和準(zhǔn)確度的一些技巧。

 

 

      利用紫外光、可見光、紅外光和激光等測定物質(zhì) 的吸收光譜對物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析和物質(zhì)結(jié)構(gòu)分 析的方法，稱為分光光度法或分光光度技術(shù)，使用的 儀器稱為分光光度計(jì)。分光光度計(jì)靈敏度高，測定 速度快，應(yīng)用范圍廣，其中的紫外光和可見光分光光 度技術(shù)更是化學(xué)工業(yè)中必不可少的基本手段，并大 量用于如離子膜法燒堿生產(chǎn)中精鹽水中r、Bf、 CO-分析以及成品中NaCD3、At03的測定等。其 檢測限量一般可低至（1~ 10) @ 10- 5。但在實(shí)際應(yīng) 用時，由于顯色反應(yīng)、顯色條件、實(shí)驗(yàn)儀器和操作技 巧等因素的影響，造成一些偏差，影響了分析的準(zhǔn)確 性。本文重點(diǎn)討論外部因素對分析結(jié)果的影響及提 高分析的靈敏度和準(zhǔn)確度的途徑。

1常見誤差原因分析

1-1顯色反應(yīng)本身的誤差

      不同的顯色反應(yīng)條件下，如有色物的穩(wěn)定性、顯 色劑的加入量、酸度、反應(yīng)時間等，對分析結(jié)果均有 一定的影響。

1-2儀器誤差

      單色光不純、儀器電壓不穩(wěn)、靈敏度過高或過 低，吸光度< 0 2或> 0 8造成結(jié)果不準(zhǔn)確;長時間 使用后，吸收池污染帶來偏差。

1-3分析操作不準(zhǔn)確或不熟練

      主要表現(xiàn)在儀器調(diào)零不準(zhǔn)、吸收池選擇不當(dāng)、讀數(shù)不準(zhǔn)，甚至錯誤操作等。

2應(yīng)用技巧

2-1放大或縮小倍數(shù)法

      放大或縮小倍數(shù)法即選擇合適的吸光度測量范 圍，在不同吸光度范圍內(nèi)讀數(shù)會引起不同程度的誤 差。為提高測定的準(zhǔn)確度，應(yīng)選擇在最適合的吸光 度范圍內(nèi)進(jìn)行測定。計(jì)算表明，最適宜的吸光度范 圍為0 2~ 0 &如果被測溶液濃度過低，吸光度低 于0 2可采用增加比色皿厚度的方法進(jìn)行測定;如 果吸光度超過0 S可在比色時盡量采用比較薄的 比色皿。當(dāng)然，這樣測定出的數(shù)值一定要進(jìn)行折算， 計(jì)算式為:折算后吸光度=折算前測定值@標(biāo)準(zhǔn)比 色皿厚度A■目前比色皿厚度。

例:測定某樣品中鐵的含量時，制作鐵標(biāo)準(zhǔn)曲線 時用的吸收池的厚度為2 cm。而由于樣品含鐵量 低，用2 cm吸收池，測定出的吸光度為0 15Q改用 3 cm吸收池，測出值為0 224折算后：

吸光度=折算前測定值@標(biāo)準(zhǔn)比色皿厚度+目 前比色皿厚度=0 224 x 2 A3= Q 149。

該方法實(shí)際上是避免標(biāo)準(zhǔn)曲線在較低或較高濃 度處偏離朗伯-比爾定律的有效手段。

2-2標(biāo)準(zhǔn)樣作參照

      可見光和紫外光分光光度計(jì)法中通常采用相同 條件下制定的標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線法的特點(diǎn)是操作 簡便、快速，對重現(xiàn)性好、比較穩(wěn)定的測定，準(zhǔn)確度較 高。缺點(diǎn)是重現(xiàn)時受條件的影響較大，一般溫度、標(biāo) 樣、顯色劑變化等對測定結(jié)果均有影響，甚至影響較 大。解決方式是在使用新的標(biāo)樣試劑、顯色劑時，重 新制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，在溫度變化大時，也需要重新制作 標(biāo)準(zhǔn)曲線。這樣，無形中增加了工作量，浪費(fèi)了時 間，因此不能滿足工業(yè)分析的要求。但可以以帶標(biāo) 準(zhǔn)點(diǎn)的方式進(jìn)行分析，尤其是在常規(guī)分析時比較高 效。具體方式是:在檢測樣品的同時，取樣品含量附近的1~2個點(diǎn)的標(biāo)樣，與樣品同時進(jìn)行顯色處理， 比較樣品的吸光度與標(biāo)樣吸光度，就可以準(zhǔn)確測定出待測物的含量了。例如：亞磷酸中鐵（+ 2價）的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)正常在0 00 1 5% ~ 0 002 0%，指標(biāo)值< 0 005%。分析中采用鄰菲啰啉顯色法，其中：①鄰 菲啰啉和鹽酸羥氨不穩(wěn)定，需要重新配制，而反應(yīng)條 件一旦與測定標(biāo)準(zhǔn)曲線時不一致，就會帶來誤差；② 生產(chǎn)中產(chǎn)品指標(biāo)穩(wěn)定，且指標(biāo)值低，用標(biāo)準(zhǔn)曲線時會 遇到A<0 2的情況而帶來與朗伯-比爾定律的偏 差。因此取1~ 2個點(diǎn)的標(biāo)樣，其Fe2+分別為0 001 0 0 001 2 mg，與樣品同時進(jìn)行顯色、測定，并與樣 品的吸光度進(jìn)行比較，計(jì)算出樣品中的Fe2+含量。 這樣分析，有效避免了每次檢測時均制備標(biāo)準(zhǔn)曲線， 操作簡便，對常規(guī)分析非常適用。缺點(diǎn)是當(dāng)生產(chǎn)不 正常、產(chǎn)品指標(biāo)過高或過低時，因不能較準(zhǔn)地找出應(yīng) 取標(biāo)樣的點(diǎn)的位置，第1次檢測時只能分析出一個 粗略的范圍，需要縮小范圍進(jìn)行第2次甚至第3次 分析，才能得出比較準(zhǔn)確的結(jié)果。對一些被測物含 量低、含量值比較穩(wěn)定、要求只是低于某一限量的測 定，用邊緣值判定取代絕對值判定就是一個比較好 的方法。所謂邊緣值判定就是指當(dāng)被測組分低于一 個最低值時，可判該樣品為合格。在中間體分析中， 這種判定方式比較多見。如果將參照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)為控制 標(biāo)準(zhǔn)，既可省去作標(biāo)準(zhǔn)曲線之繁，又達(dá)到提高分析時 效性的目的。

2-3其他

2-3-1比色池的校正

      進(jìn)行定量分析時，要求所選用的一套吸收池的 厚度對光的吸收和散射性能一致。使用一段時間 后，有色溶液對比色池的腐蝕會造成比色池本身的 色差；當(dāng)一些舊的比色池被更換后，新舊比色池之間 也有一些色差。取兩只吸收池，分別裝入任一種試 樣溶液及參比溶液，測量吸光度，然后將兩吸收池所 裝溶液對換，再測其吸光度。兩次測得的吸光度差 值大于1%時必須校正。其方法如下:將吸收池用 a i、2.,編號，均裝入樣品溶液，以空氣為參比測量 吸光度，得到A。、^I 2……等值。若以0號吸收池 為標(biāo)準(zhǔn)，則其他吸收池的校正系數(shù)次序?yàn)椋築 = A1 / A 0、艮=A 2 /A 0……。記錄這些吸收池的編號，在以 后的測定中，就可以利用這些校正系數(shù)來校正吸光 度讀數(shù)，即:A校=A測高檔的分光光度計(jì)有自動 置零系統(tǒng)，可將兩個池子的偏差置零。如果不對比 色池進(jìn)行校正，至少應(yīng)該選擇對比色池配對。即選 擇在規(guī)定波長下兩個比色池的透光率相差小于 0 5%的比色池作配對，在必要的情況時，需在最終 測量時扣除比色池間的誤差修正值。

2-3-2儀器電壓不穩(wěn)

      現(xiàn)在使用最普遍的分光光度計(jì)有721、722、723等，紫外光/可見光系列有751、751、753等。因此，分析人員往往不注意工作電壓。實(shí)際上，工作電壓不 穩(wěn)對測定結(jié)果的影響不容小視，尤其是用數(shù)字式分 光光度計(jì)和雜質(zhì)含量極低時，其后果是數(shù)字波動大， 重現(xiàn)性不好，甚至無法測定。因此，工作時，分析人員應(yīng)密切關(guān)注工作電壓，特別是在實(shí)驗(yàn)結(jié)果波動大而又沒有明顯原因時，應(yīng)當(dāng)首先檢查工作電壓。改善方法是外加大功率的穩(wěn)壓器。美析公司的紫外可見分光光度計(jì)產(chǎn)品內(nèi)置穩(wěn)壓電源，確保檢測的準(zhǔn)確性，如可見分光光度計(jì)V-1100、v-1200、v-1300等型號，紫外可見分光光度計(jì)uV-1100、uv-1200、uv-1300等。

2-3-3靈敏度過高或過低

      一臺儀器工作時，已預(yù)先對其靈敏度進(jìn)行了設(shè)定。靈敏度與穩(wěn)定性相關(guān)，一般是靈敏度高則穩(wěn)定 性稍差。因此正確選擇一個合適的靈敏度，對分析 檢測有事半功倍的效果。

3日常維護(hù)與保養(yǎng)

3-1控溫和控濕工作

      溫度和濕度是影響儀器性能的重要因素，它們 可以引起機(jī)械部件的銹蝕，使金屬鏡面的光潔度下 降，從而引起儀器機(jī)械部分的誤差或性能下降，造成 光學(xué)部件如光柵、反射鏡、聚焦鏡等的鋁膜銹蝕，產(chǎn) 生光能不足、雜散光、噪聲等，甚至使儀器停止工作， 進(jìn)而影響儀器的壽命。維護(hù)保養(yǎng)時應(yīng)定期加以校 正。嚴(yán)格控制溫度和濕度，地處南方地區(qū)的實(shí)驗(yàn)室 尤其要注意此問題。美析紫外可見分光光度計(jì)儀器均內(nèi)置了恒溫散熱系統(tǒng)。

3-2保障環(huán)境和儀器室內(nèi)的衛(wèi)生條件

      防鼠和防蟲一方面是保護(hù)電路設(shè)備不受損害， 另一方面也是對儀器精準(zhǔn)度的最好保護(hù)。

3-3儀器保養(yǎng)工作

      儀器使用一定時間后，內(nèi)部會積累一定量的灰 塵，定期開啟儀器外罩對內(nèi)部進(jìn)行除塵，同時將各發(fā) 熱元件的散熱器重新緊固，對光學(xué)盒的密封窗口進(jìn) 行清潔，必要時對光路進(jìn)行校準(zhǔn)，對機(jī)械部分進(jìn)行清 潔和必要的潤滑，最后，恢復(fù)原狀，再進(jìn)行一些必要 的檢測、調(diào)校與記錄。

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