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。目前的檢定規程為中華人民共和國國家計量檢定規程JJG 178-2007“紫外、可見、近紅外分光光度計檢定規程”。該規程對自動掃描型儀器的檢定方法描述并不多，有些參數不可設置，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程中了9種標準物質可供選擇。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。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校準資格的機構校準的 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字x10 作為標稱峰值波長，中性濾光片以編號數字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。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。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，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 學系統失調，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定2 min后再進行波長掃描。
2.5光譜帶寬調整
    規程中對噪聲、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，而規程規定在測量時設置為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級別劃分標準。因此，應對照規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
    光學器件忌灰塵和觸摸，要保證使用環境的清潔， 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，嚴格遵守檢定規程規定流程和檢測環境的要求正確使用、保養儀器。同時，加強對使用人員的培訓也是保證儀器正常運行、測量數據準確可靠的重要途徑。