分光光度计的杂散光对测量的影响

紫外可见分光光度计检定误差分析及控制摘要：紫外可见分光光度计用于测定190nm-900nm波长范围内物质的吸光度，以及物质的鉴别、杂质检查和定量测定，广泛用于食品药品理化检验，仪器的性能严重影响检验结果。

紫外可见分光光度计是一种常见的实验分析仪器，由于其操作便利、结构简单，在实验检测分析中的运用较普遍。

为了保证实验数据的准确性，避免实验误差过大的问题，在应用过程中，针对其可能出现的部分误差，实验人员需采用适宜措施来开展误差缩减。

基于此，本文主要针对紫外可见分光光度计检定误差分析及相关控制措施展开研究。

关键词：紫外可见分光；光度计检定误差；控制引言紫外可见分光光度计是以被测物质在不同波长范围内，对光的吸收度反应作为物质分析依据的设备。

为满足物质测量的需求，其具有高灵敏度、操作简便等特点。

紫外可见分光光度计在使用中依据JJG178—2007《紫外、可见、近红外分光光度计》检定规程，其计量性能需要满足诸多要求，包括波长误差、波长重复性、噪声与漂移、透射比重复性、基线平直度、电源电压适应性、最小光谱带宽、透射比最大允许误差，另外还包括杂散光和吸收池配套性等10项。

1相关国家标准和检定规程目前，紫外可见分光光度计现行的国家标准为GB/T26798－2011《单光束紫外可见分光光度计》和GB/T26813－2011《双光束紫外可见分光光度计》，由国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会联合发布，归口单位为全国工业过程测量和控制标准化技术委员会。

历经四次的修订和整合，由黑龙江省计量检定测试院等四家单位起草了国家计量检定规程JJG178－2007《紫外、可见、近红外分光光度计》，由国家质量监督检验检疫总局于2007年批准，并于2008年起施行，归口单位为全国物理化学计量技术委员会。

2紫外可见分光光度计检定误差分析2.1标准滤光片造成的误差标准滤光片的误差来源，主要是由于其定值误差及方向性所引发。

一般情况下，直接比较法是常见的检定方式，而这种方式对标准滤光片定值的准确性具有更高要求。

紫外－可见分光光度法思考题和习题1．名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。

吸光度：指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数，用来衡量光被吸收程度的一个物理量。

吸光度用A表示。

透光率：透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。

吸光系数：单位浓度、单位厚度的吸光度摩尔吸光系数：一定波长下C为1mol/L ，l为1cm时的吸光度值百分吸光系数：一定波长下C为1%(w/v) ，l为1cm时的吸光度值发色团：分子中能吸收紫外或可见光的结构单元，含有非键轨道和n分子轨道的电子体系，能引起π→π*跃迁和n→ π*跃迁，助色团：一种能使生色团吸收峰向长波位移并增强其强度的官能团，如-OH、-NH3、-SH及一些卤族元素等。

这些基团中都含有孤对电子，它们能与生色团中n电子相互作用，使π→π*跃迁跃迁能量降低并引起吸收峰位移。

红移和蓝移：由于化合物结构变化（共轭、引入助色团取代基）或采用不同溶剂后，吸收峰位置向长波方向的移动，叫红移（长移）；吸收峰位置向短波方向移动，叫蓝移（紫移，短移）2．什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。

这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。

由于各种物质分子结构不同，从而对不同能量的光子有选择性吸收，吸收光子后产生的吸收光谱不同，利用物质的光谱可作为物质分析的依据。

3．电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？电子跃迁类型有以下几种类型：σ→σ*跃迁，跃迁所需能量最大；n →σ*跃迁，跃迁所需能量较大，π→π*跃迁，跃迁所需能量较小；n→ π*跃迁，所需能量最低。

而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。

紫外可见分光光度计检定误差分析及控制摘要：紫外可见分光光度计在使用过程中，由于多种原因会引起波长或杂散光检定误差，导致测量结果不准确，为了得到更为准确的实验结果，必须进一步控制紫外可见分光光度计检定误差。

分光光度计广泛应用于食品、化工、环保等各个行业，量大面广，JJG178-2007紫外、可见、近红外分光光度计国家计量检定规程中，规定了检定的具体参数，其中透射比误差是最关键的参数，它的准确与否直接影响仪器的测量准确性。

而透射比滤光片标准物质是目前检定校准各类型分光光度计的主要标准器之一，在一次计量比武中，出现了测量值的异常偏离，经过短时间内两名人员多次重复测量，得到的数据与第一次测量时基本一致。

关键词：紫外可见分光光度计；检定误差；控制引言紫外可见分光光度计是基于紫外可见分光光度法原理，利用物质分子对紫外可见光谱区的辐射吸收来进行分析的一种分析仪器。

分子的紫外可见吸收光谱是由于分子中的某些基团吸收了紫外可见辐射光后，发生了电子能级跃迁而产生的吸收光谱。

1紫外可见分光光度计检定误差分析1.1波长显示数值误差实际测量波长点调节至0度时，需要将检测物质放置在吸收池中，随后沿着相同波长方向逐个位置点测试物质的透射比例值，最终计算出相应的峰值波长数据。

而波长在实际测量过程中所得的平均数值和标准数值之差被称为波长显示数值差。

1.2透视比例误差技术人员需要在235nm、257nm、313nm波长下，分别矫正仪器设备的0度范围以及满度范围，进一步测量出各标准物质的基础透射比。

紫外可见分光光度计工作时，数据测量的平均数值以及标准值之差一般为透射比例数值误差，为此各个波长透射比所展现的数值误差最大范围则为各个波长段透射比例数值误差。

2紫外可见分光光度计检定误差控制2.1强化检测人员技能提升为进一步提高检测人员的检测技能，确保检测数据的稳定和安全，应不断强化检测人员对检定规程的理论学习，认真学习JJG178—2007《紫外、可见、近红外分光光度计》，并且将理论与实际操作相互结合，积极总结工作中的工作经验和教训，不断提升自身检测水平和处理问题能力，有效防止检测误差性的产生。

721型分光光度计使用及波长的检测与校正分析相关2010-09-28 06:59:17 阅读390 评论0 字号：大中小订阅/Detail.aspx?id=297492721系列分光光度计经搬运或长时间使用，都可能使仪器的波长产生误差。

为了使仪器能正常工作，遵照国家JJG178—1996可见分光光度计检定规程，本人总结出一套完整的对于波长误差的调校方法，具体介绍如下：一、光路调整将仪器电源开启，把波长盘调至580nm处旋转光量调节钮，使光量较大，打开比色皿槽盖，在槽内光门侧放一白纸，此时应在白纸上看到一长方形黄色光斑，且长方形边缘清晰，无杂色现象。

否则打开仪器后盖板，松动光源灯座，移动光源灯位置，使灯丝与光源入射光长圆形孔平行，不要造成入射光长圆形孔与灯丝成十字交叉型，以免影响通光量。

让光束通过透镜射向反射镜正中央，通过狭缝进入单色器，反复调整灯泡和灯座位置，使单色光呈现规则长方形，直至满意为止。

二、波长误差的调校只有在光路基本正常的条件下才能准确调校仪器波长。

1.按JJG178—1996规程，用不同波长的干涉滤光片（如420nm、550nm、650nm），对仪器进行测试。

当测试结果出现恒正误差，或恒负误差时，即在高低波长范围内的误差值恒为正，或恒为负，且三点数值基本相等，我们暂称这种现象为线性误差，此情况下调校比较容易。

打开仪器上盖板，松开波长刻度盘三个紧固螺钉，轻轻将波长盘向正或负转动误差值即可，再上好紧固螺钉，误差消除。

2.如用上述方法测试，在550nm结果准确，而在低波长段420nm处，出现正误差，在高波长段650nm 处出现负误差。

这种情况称之为非线性误差，此时整个光谱谱带被压缩了，调校此种非线性波长误差方法是，松开波长盘三个螺钉，正时针方向旋动波长盘是正负误差绝对值的1/4nm后，旋紧波长盘三个螺钉，然后旋动波长校准螺丝，使550nm准确后，在测试420nm或650nm点处，结果正负误差减小到规程要求值，仪器波长误差合格。

紫外可见分光光度计的维护与保养及解决方案日常维护与保养工作是保障紫外可见分光光度计性能，延长仪器使用寿命的紧要手段，因此娴熟把握紫外可见分光光度计的维护保养方法是对操作人员的要求。

1.保持环境和仪器室的清洁，做好防尘工作，避开环境中的尘埃影响机械系统的快捷性，降低各种限位开关、按键、光电偶合器的牢靠性。

2.仪器室应四季恒湿，并且配置恒温设备。

仪器室温度应掌控在18℃～30℃，湿度 30～60%。

2.仪器使用确定周期后，内部会积累确定量的尘埃，由维护和修理工程师或在工程师引导下定期开启仪器外罩对内部进行除尘工作，同时将各发热元件的散热器重新紧固，对光学盒的密封窗口进行清洁，必要时对光路进行校准，对机械部分进行清洁和必要的润滑，然后恢复原状，再进行一些必要的检测、调校与记录。

4.为了延长光源使用寿命，在不使用时不要开光源灯。

若工作间歇时间短，可不关灯或停机。

一旦停机，必需待灯冷却后再重新启动，并预热15min。

5.如灯泡发黑或亮度明显减弱或不稳定，应适时更换。

更换时不要用手直接接触窗口或灯泡，避开油污黏附。

若不当心接触过，要用无水乙醇擦试。

6.每天操作使用结束后，应认真检查样品室内是否有溶液溢出，若有溢出必需随时用滤纸吸干，否则会引起测量误差或影响仪器使用寿命。

7.仪器使用一段时间（一般每年1～3次），用钬滤光片检查波长精准度。

8.仪器使用前或搬动后应检查并校正波长精度。

影响分光光度计测量误差的紧要原因分光光度计是利用物质对光的选择性吸取进行物质的定性或定量分析的仪器，在各行各业得到了广泛应用，紧要用于物质纯度检查、定量分析、物质结构辨别等。

可测量结果总会显现可接受或不可接受的误差，误差来源于测量过程的各个方面，我认为紧要来源于仪器本身性能和测量条件的选择两个方面。

一、仪器本身性能带来的误差1.杂散光的影响杂散光是指进人检测器的处于待测波长光谱带宽范围外的其他波长组分，它是光谱测量中误差的紧要来源。

紫外可见分光光度计检定误差分析及控制摘要：紫外可见分光光度计是以被测物质在不同波长范围内，对光的吸收度反应作为物质分析依据的设备。

为满足物质测量的需求，其具有高灵敏度、操作简便等特点。

紫外可见分光光度计在使用中依据JJG178—2007《紫外、可见、近红外分光光度计》检定规程，其计量性能需要满足诸多要求，包括波长误差、波长重复性、噪声与漂移、透射比重复性、基线平直度、电源电压适应性、最小光谱带宽、透射比最大允许误差，另外还包括杂散光和吸收池配套性等10项，其中，波长最大允许误差、杂散光及透射比最大允许误差是紫外可见分光光度计评价的最关键指标。

关键词：紫外可见分光光度计；检定误差；控制措施1紫外可见分光光度计的误差来源一方面，紫外可见分光光度计在应用和测试时会产生不同形式的误差，其中波长误差更为常见。

引起波长误差的来源和因素很多，其中大多数是由设备结构和波长标准引起的。

在使用紫外-可见分光光度计的过程中，实验者可以借助光吸收定律掌握材料光谱的特性。

为了检测这些特性，通常选择具有特殊波长的单色光。

这种单色光的波长属于单峰曲线。

由于带宽特性，这种波长的误差将降低仪器测量的精度。

同时，仪器内部的单色系统在调整工作状态时也会产生一定的误差，这些误差也会降低波长指示的准确性。

在理解了紫外-可见分光光度计中的波长误差后，实验者应该找到减少误差的方法。

有些误差在更换仪器后可以及时减少，有些误差是由于仪器和设备的内部缺陷引起的，很难通过数值调整来消除或调整。

另一方面，在紫外可见分光光度计的实际应用过程中，实验者应严格控制其应用环境，因为环境中的湿度和温度会对其应用效果产生很大影响，也会影响其测试结果的准确性。

例如，在使用紫外-可见分光光度计的过程中，有必要防止内部噪声引起的干扰。

因此，在紫外可见分光光度计的检测或使用过程中，实验者需要合理控制误差，即阻断由误差形成的光源，并使用适当的密封措施来减少强直射光的问题。

分光光度计的使用一．使用及维护1.安装环境1.1温度要求：装在不受阳光直接曝晒的房间；最好装空调，使室温维持在（20±2℃）；仪器附近不应有高温的暖气管或其它电热器具；仪器后面板与墙之间应留一定空间。

1.2湿度要求：水蒸气在（1 350～1 450）nm和（1 800～1 950）nm两个波长区域内有光吸收，会严重干扰测定。

潮湿会导致分光器反射膜层斑剥、脱落等。

故相对湿度最好保持在（40～75）％。

高档紫外－可见－近红外分光光度计要用高纯氮气冲洗。

干燥筒内的变色硅胶应及时更换。

1.3防震、防尘、防腐和防电磁干扰：2.光源灯2.1拿灯时不要碰窗口，以免手上的油污经紫外照射后，形成结痕难以去掉.倘若不小心而碰触，应及时用无水乙醇抹擦干净。

2.2 灯有寿命，要节约使用.但工作间歇时间短，不要关灯和停机.2.3 在灯虽然能点亮，但不稳定或强度大大减弱而影响测量时，就应更换新灯.2.4应待灯冷却后，再重新启动.启动后预热15-30min才能读数.2.5不要用眼睛直视灯，因为紫外辐射会损伤人的眼睛。

3. 单色器3.1单色器是仪器的心脏部分.不要轻易装、拆，也不要去摸触镜面.3.2 平时要保持内部干燥，及时更换干燥剂，以防止色散元件和反射镜受潮而发霉，测定挥发样品必须使用密封吸收池，以免样品蒸气进入单色器，腐蚀反射镜、透镜及色散元件的镜面.3.3 如果选定波长和狭缝宽度是用旋钮，则要按说明书规定的方向转动到欲测的位置，切勿来回转动，以防回衡误差.4. 样品室4.1 样品室是存放吸收池的地方，防止样品的交叉污染，决不可将样品留在样品室中过夜.4.2 吸收池的光学面一定要维护好，不能用刷子刷.否则光学面发毛会增加散射而影响测定准确度.保护吸收池最重要的一条是使用后及时清洗，否则留下液痕，日后再洗，事倍功半.用完的吸收池可放在中性肥皂水中(将十二烷基硫酸钠用蒸馏水配制成透明的稀溶液)，或放在8 mol／l盐酸加45％乙醇的等量混合液中浸泡，然后用自来水冲洗，再用蒸馏水洗净，放在无灰尘的地方凉干备用.如果急于使用，可在真空中抽干.但不要用热吹风吹干。

紫外－可见分光光度法思考题和习题1．名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。

吸光度：指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数，用来衡量光被吸收程度的一个物理量。

吸光度用A表示。

透光率：透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。

吸光系数：单位浓度、单位厚度的吸光度摩尔吸光系数：一定波长下C为1mol/L ，l为1cm时的吸光度值百分吸光系数：一定波长下C为1%(w/v) ，l为1cm时的吸光度值发色团：分子中能吸收紫外或可见光的结构单元，含有非键轨道和n分子轨道的电子体系，能引起π→π*跃迁和n→ π*跃迁，助色团：一种能使生色团吸收峰向长波位移并增强其强度的官能团，如-OH、-NH3、-SH及一些卤族元素等。

这些基团中都含有孤对电子，它们能与生色团中n电子相互作用，使π→π*跃迁跃迁能量降低并引起吸收峰位移。

红移和蓝移：由于化合物结构变化（共轭、引入助色团取代基）或采用不同溶剂后，吸收峰位置向长波方向的移动，叫红移（长移）；吸收峰位置向短波方向移动，叫蓝移（紫移，短移）2．什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。

这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。

?由于各种物质分子结构不同，从而对不同能量的光子有选择性吸收，吸收光子后产生的吸收光谱不同，利用物质的光谱可作为物质分析的依据。

3．电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？电子跃迁类型有以下几种类型：σ→σ*跃迁，跃迁所需能量最大；n →σ*跃迁，跃迁所需能量较大，π→π*跃迁，跃迁所需能量较小；n→ π*跃迁，所需能量最低。

而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。

紫外可见分光光度计检定中的误差控制及注意事项紫外可见分光光度计的工作原理是通过对被测物质在不同波长范围内光的吸收度的不同反应，进而对物质进行分析的一种仪器。

特征吸收峰的吸光度符合朗伯-比尔定律，可利用特征吸收峰何朗伯-比尔定律对物质进行定性和定量分析。

紫外可见分光光度计使用简单、灵敏度高，被广泛应用在各个领域。

紫外可见分光光度计是由单色器、检测器、吸收池和信号处理器等组成，多以氘灯和钨灯作为光源系统，经过光棱镜或光栅滤光的反应，然后通过样品吸收池吸收，并最终对物质进行检测。

2.紫外可见分光光度计常用误差来源及注意事项。

根据JJG178-2007《紫外、可见、近红外分光光度计》的规定，紫外可见分光光度计的检测结果有波长最大允许误差、波长重复性、噪声与漂移、最小光谱带宽、透射比最大允许误差、透射比重复性、基线平直度、电源电压适应性、杂散光和吸收池配套等十项，在这十项规定标准中，波长最大允许误差、透射比最大允许误差、杂散光是最重要的三项指标。

2.1 波长最大允许误差检定。

波长最大允许误差检定是指对标准滤光片、标准样品的扫描过程中，仪器所测出的光谱峰波长值和规定标准值的差异程度。

由于仪器的不同，波长最大允许误差也有所差异，但通常情况下都在0.2~1nm之间。

在JJG178-2007《紫外、可见、近红外分光光度计》检定规程中共有九种标准物质可供选择。

在波长准确度检测中其中氧化狄滤光片，镨铷滤光片、干涉滤光片等由于使用方便、便于保存，是使用最广泛的检测紫外线可见光分光光度计波长示值误差的标准物质。

镨铷滤光片波长不超过400时不会出现吸收峰，并且也没有尖锐的吸收峰。

狄滤光片的波长吸收峰值点较为完整。

从检定的实际情况分析波长检定误差，可以用检定波长准确度进行衡量。

其中氘灯在波长486.0nm和646.1nm两条谱线，既具备很好的分离性，强度也足够大，用来进行波长准确度的检定最为适宜。

根据经验来看，想将误差控制在允许范围内，在不同的波段需要使用不同的滤光片来控制标准标准波长。

《仪器分析—分光光度计》学科知识考试题库一、单选题1.在分光光度法中,应用光的吸收定律进行定量分析,应采用的入射光为()A、自然光B、单色光C、复合光D、互补光参考答案：B2.滴定分析中,若试剂含少量待测组分,可用于消除误差的方法是A、仪器校正B、空白试验C、对照分析参考答案：B3.721型分光光度计适用于()A、红外光区B、可见光区C、紫外光区D、紫外-可见光区参考答案：B4.用500ml容量瓶配制10㎎/ml的NACl溶液,需称取NACl多少A、1.25gB、5gC、10gD、2.5g参考答案：B5.树叶为什么显示是绿色()A、透射绿光B、吸收绿光C、折射绿光D、反射绿光参考答案：D6.下列说法正确的是()A、同等条件下,光的波长越大其能量就越大B、同等条件下,光的波长越小其能量就越大C、光的能量大小与波长无关D、同等条件下,光的能量大小与波长成正相关参考答案：B7.分光光度计使用时,绘制工作曲线的横坐标为A、吸光度B、浓度C、波长D、光程参考答案：B8.测定某有色溶液的吸光度为5A,若将该溶液稀释5倍,吸光度为?A、1AB、5AC、25AD、0.25A参考答案：A9.一束()通过有色溶液时,溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。

A、平行可见光B、平行单色光C、白光D、紫外光参考答案：B10.测定某有色溶液的吸光度,用1Cm比色皿时吸光度为A,若用2Cm 比色皿,吸光度为?A、1.5AB、2AC、2.5AD、3A参考答案：B11.下列说法错误的是()A、溶液的吸光度与溶液浓度有关B、溶液的吸光度与溶液温度有关C、溶液的吸光度与光程有关D、溶液的吸光度与温度无关参考答案：D12.一个样品分析结果的准确度不好,但精密度好,可能存在A、操作失误B、记录有差错C、使用试剂不纯D、随机误差大参考答案：C13.吸光光度法测量时,入射光波长一般选在最大吸收波长处,因为这时测定有较高的()A、灵敏度B、选择性C、可信度D、重复性参考答案：A14.某分析工作者,在光度法测定前用参比溶液调节仪器时,只调至透光率为95.0%,测得某有色溶液的透光率为35.2%,此时溶液的真正透光率为多少?A、37.1%B、38.1%C、39.1%D、40.1%参考答案：A15.仪器在工作状态下,应按要求()后才可进行检定A、干燥B、清洗C、吹扫D、预热参考答案：D16.棱镜做为单色器是基于()A、光的干涉B、光的衍射C、光的折射D、光的透射参考答案：C17.待测溶液在检测前,应先将比色皿用待测溶液润洗()次A、1B、2C、3D、5参考答案：C18.某溶液中有AB两种物质,他们的吸光度分别为A1、A2,则该溶液的吸光度为()A、A1B、A2C、A1+A2D、A1-A2参考答案：C19.吸光度为()时,相对误差较小。

分光光度计复习题一、判断题1. 在一定的光强照射下，光电流与射入的光量近似成正比。

( √ )2. 在分光光度计中，用光电管代替硒光电池可以提高测量的准确度。

( × )3. 单光束紫外-可见分光光度计是根据物质的分子对紫外、可见区辐射(光)产生的吸收光谱和Lambert-Beer定律测量物质的性质和含量的分析仪器。

( √ )4. 单光束紫外-可见分光光度计的检定周期一般为半年。

( × )5. 单光束紫外-可见分光光度计的仪器类别分为A类和B类。

（×）6. 检定紫外-可见分光光度计所使用的光谱中性滤光片的标称值为10%、20%、30%(或40%)。

（√）7. 仪器无需预热就能检定。

（×）8. 单光束紫外-可见分光光度计检定规程规定，仪器透射比重复性应不大于相应投射比准确度绝对值的2倍。

（×）9. 适用于可见光区的光源，常用的有钨灯和普通灯。

( × )10．杂散光的存在，会使测量结果吸光度值增加，透射比值减小。

( × )11. 分光光度计最重要的计量指标是波长的准确度和投射比正确度。

（√）12. 表征干涉滤光片特性的参数是峰值波长和半宽度。

（√）13. 检定可见分光光度计时，要求温度在10℃以上，相对湿度不大于80%。

( × )14. 检定可见分光光度计时，电源电压：(220±22)V，频率：(50±1)Hz。

( √ )15. 检定可见分光光度计时，可不进行外观检查。

（×）16. 可见分光光度计处于正常工作状态时，当波长置于580nm处时，在样品室内应能看到绿色光斑。

（×）17. 样品室应密封良好，无漏光现象。

（√）18. 吸收池的透光面是否光洁，有无划痕和斑点都不影响检定。

（×）19. 可见分光光度计检定规程主要是针对波长范围为360-800nm，或以次为主要谱区可见分光光度计的检定。

2018年3月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y第6期收稿日期:2017-12-18作者简介:郝 辉(1967 ),男,工程师,主要从事化学分析测试工作㊂通讯作者:王梦军(1983 ),男,工程师,硕士,主要从事园林绿化管理及检测工作㊂化学分析中分光光度法测量误差的主要来源及消除方法郝辉1,李建军2,吴小勇3,杨官成1,王梦军4(1.陕西省地质矿产实验研究所有限公司,国土资源部西安矿产资源监督检测中心,陕西西安710054;2陕西地矿集团有限公司,陕西西安710054;3.咸阳市食品药品检验检测中心,陕西咸阳712000;4.西安市绿化养护管理处,陕西西安710032)摘要:在化学实验过程中,对利用分光光度计进行检测时造成的误差来源进行了分析,并提出了误差消除方法,以期能够为化学实验提供理论参考㊂关键词:分光光度法;误差来源;误差消除中图分类号:T B 96 文献标识码:A文章编号:1674-9944(2018)6-0182-021 引言分光光度法是化学检测中最常用的一种方法[1],其主要检测工具是分光光度计,分光光度计主要包括紫外分光光度计㊁可见光分光光度计㊁红外分光光度计以及原子吸收分光光度计,通常所说的分光光度计包括紫外(波长范围为200~380n m )和可见光(波长范围为380~780n m )两种,但无论哪种分光光度计均是利用被测物质对光的选择性吸收,造成光谱能量的损失,而光谱的这种损失量与光程及吸光度值成比例关系㊂因此,利用纯色光入射,通过测定被测物对该光束的吸收程度,利用其吸收量与光程及被测物浓度之间的关系,定性或定量地计算出被测物的含量㊂在利用分光光度法测定样品含量时,一般会由于光等因素造成检测干扰,测量结果往往会存在误差[2],文章对化学分析过程中产生这种测量误差的来源进行了分析,可以指导生产实践㊂2 分光光度法误差来源2.1 仪器设计本身无法避免的复色光朗伯-比尔定律成立的条件之一就是以单色光入射,但由于仪器本身的设计,加上自然界中纯的单色光很难获得,所以再高精度的仪器也不能够获取纯粹的单色光,只能获得相对纯的单色光,还带有复色光的性质㊂而朗伯比尔定律在复色光入射时会有正或负的偏离度[3]㊂一般情况下,分光光度计的光谱分辨率会随着仪器灵敏度的降低而升高,因此,只有光谱带宽足够小,被测溶液浓度较低,且入射光为较纯的单色光时,检测才能与朗伯比尔定律较为吻合㊂2.2 入射杂散光造成的测量误差分光光度计的检测虽然在密闭的装置内,但在检测过程中还是会有杂散光入射,这些光处于待测波长光谱带宽范围以外,这些杂散光的入射是造成测量过程中误差的重要来源[4]㊂这些误差主要来源于杂散光,在检测过程中,透过的大部分是杂散光,会造成测量吸光度比真实吸光度小㊂2.3 分光光度计噪声造成的误差一般的仪器都会存在仪器噪声,当仪器噪声过大时会掩盖较弱的测量信号,仪器的噪声与仪器灵敏度有关,仪器噪声叠加在检测信号中,会造成检测结果与原结果发生偏离,从而产生误差㊂2.4 试剂的吸光度造成的误差试剂中的杂质会引起测量时试剂溶液的透光度改变,从而在测量时引起误差,并且这种误差与试剂的纯度有关,可以通过选择纯度较高的试剂来降低误差㊂2.5 测量溶液与比尔定律的偏离造成的误差一方面,是溶液中吸光物质不稳定,在测定过程中,被测物质逐渐发生离解㊁缔合,使被测物质的组成改变产生误差;另一方面,是单色光纯度差引起溶液对比尔定律的偏离,使标准曲线上部发生弯曲,产生误差㊂2.6 测量者引起的误差由于使用仪器不够熟练或操作不当;样品液与标准液的处理没有按相同的条件和步骤进行;读数不够准确等,都属于主观误差㊂3 分光光度计测量时条件对误差的影响3.1 正确选择参比试剂利用分光光度法测量时,主要是通过参比试剂的光强度作为入射光测定被测样品的㊂因此参比试剂的选择非常重要,只有选择合适的参比试剂,才能获得更为准确可靠的检测结果㊂当只有被测物与显色剂的反应产物对光源有吸收作用时,以纯试剂或蒸馏水为参比试剂,当显色剂有颜色,并能够吸收待测波长下的入射光时,以显色剂作为参比试剂,并且空白与样品加入相同的显色剂的量㊂当样品中其他的组分干扰检测结果时,而显色剂没有颜色,则应当将没有加入显色剂的样品溶液作参比液㊂正确地选择参比试剂,有利于减少误差的281郝辉,等:化学分析中分光光度法测量误差的主要来源及消除方法生物与化工产生,使检测结果更加准确,同时应当注意当所使用的际试剂具有很强的挥发性时,应在检测过程中给比色池加盖㊂3.2合理选择测试波长利用分光光度法测定被测物时,选择合适的波长才能获得准确的检测结果,选择波长时一般要根据被测物做一个全波长扫描,根据溶液的吸收曲线,选择合适的波长,一般选择最大吸收波长,最大吸收波长可提高测量灵敏度[5],如果最大波长处干扰比较明显,则可以选择其他波长,但需要进行补偿,选择波长曲线较为平坦处对应的波长比较合适㊂4分光光度法检测误差消除方法4.1调节波长及仪器条件分光光度法检测过程中,经常会因为仪器老化,零部件振动,光源老化,环境温度等原因造成实际波长与显示波长不符的情况,会影响检测结果,因此需要不定期的进行波长检测[6],提高仪器本身的灵敏度,减小测量误差㊂分光光度计波长准确度检验一般用干涉滤光片或镨钕滤光片测定仪器的吸收峰值,如果滤光片的检测值与标准值之差超出规程规定,则需要进行波长调节[7]㊂当分光光度计其他仪器条件有变化时,也需要及时调整或者更换,以减小测量误差,满足检测要求㊂4.2选择纯度高的试剂利用分光光度法检测时,无论是显色剂还是其他试剂均会含有影响吸光度的杂质,因此在选择试剂的过程中尽量要选择纯度较高的试剂㊂4.3保证仪器的稳定性分光光度计的稳定性主要包括零点稳定性和光电流稳定性㊂在不受光的情况下将仪器调至零点,此时等待3m i n所示透射比的变化为仪器的零点稳定性㊂而在分光光度计测量范围两端向内测移10n m处,仪器调零,在打开仪器光门的情况下盖上样品室盖,调节仪器透射比为95%(数显仪器调至100%),此时等待3m i n 观察到的透射比变化,被称为光电流稳定性㊂仪器的稳定性决定了检测数据的精密度,保证仪器的稳定性,可以减少仪器带来的检测误差㊂4.4减少人为操作带来的误差人为操作不当,会带来检测误差,只有对人员进行严格的培训,并使用有效的标准及作业指导书,或多人操作,以减少人为因素造成的测量误差㊂在化学分析中,分光光度法是应用最广泛,也是最基础的分析方法之一㊂分光光度法以其检出限低㊁准确度高以及操作简便被广泛使用,但仪器操作不当或者人员的疏忽会造成误差,因此我们在使用分光光度法时应当根据实际情况,减少实验误差,获得更加准确可靠的实验数据㊂参考文献:[1]段传玲,兰静,张宏坤.分光光度法测定大米直链淀粉含量的误差分析[J].黑龙江农业科学,2015(4):129~133.[2]李智玮.分光光度法实验室水质色度测定仪校准方法[J].上海计量测试,2016(1):528~30.[3]钱飞跃,孙贤波,刘勇弟,等.工业废水色度的测定方法研究[J].工业水处理,2011,31(9):72~75.[4]岳琴华.分光光度法系统误差剖析[J].交通环保,1997(5):32 ~34.[5]申燕玲.分光光度计误差来源分析[J].计量与测试技术,1999 (3):26~27.[6]赵辉,谢东坡.紫外 可见光度分析中人为误差的产生及消除[J].周口师范高等专科学校学报,2000(2):98~99,104. [7]吴海燕.分光光度法观测误差的分析与累积计算[J].饲料工业, 1993(6):48~50.M a i nS o u r c e o fM e a s u r e m e n tE r r o r a n dE l i m i n a t i o n M e t h o d s o fS p e c t r o p h o t o m e t r i cM e t h o d i nC h e m i c a lA n a l y s i sH a oH u i1,L i J i a n j u n2,W uX i a o y o n g3,Y a n g G u a n c h e n g1,W a n g M e n g j u n4(1.S h a a n x iE x p e r i m e n t a l I n s t i t u t e o f G e o l o g y a n d M i n e r a lR e s o u r c e s,X i'a nT e s t i n g a n dQ u a l i t y S u p e r v i s i o nC e n t e r f o rG e o l o g i c a l a n d M i n e r a lP r o d u c t s,T h eM i n i s t r y o f L a n da n dR e s o u r c e,X i a n710054,C h i n a;2.S h a a n x iG r o u p o f G e o l o g y a n d M i n e r a lR e s o u r c e s,X i r a l710054,C h i n a;3.X i a n y a n g C e n t e r f o rF o o da n dD r u g C o n t r o l,X i a n y a n g712100,C h i n a;4.T h eG r e e nC o n s e r v a t i o na n d M a n a g e m e n t o f X i a n,X i a n710032,C h i n a)A b s t r a c t:T h i s p a p e r a n a l y z e s e r r o r s o u r c e s c a u s e db y t h e u s e o f s p e c t r o p h o t o m e t e r i n t h e p r o c e s s o f c h e m i c a l e x p e r i-m e n t.I t a l s o p u t s f o r w a r d am e t h o d t o e l i m i n a t e e r r o r,w h i c h c a n p r o v i d e t h e o r e t i c a l g u i d a n c e f o r t h e c h e m i c a l e x p e r-i m e n t.K e y w o r d s:s p e c t r o p h o t o m e t r y;e r r o r s o u r c e;e r r o r e l i m i n a t i o n381。

$表*
透射比 Wd
吸光度 #
透射比 W*d
吸光度 #*
透射比 W+d
吸光度 #+
吸光度误差 2# a
#+ -#*
吸光度 相对误差 "2#*##d
7# (b((##7#c(b) (b((’’ 7#-(b)(b(**( (b((88
)(
7) (b(++ 7)c(b) (b(+( 7)-(b) (b(+) (b(()
关 键 词 !紫 外 - 可 见 分 光 光 度 计 &透 射 比 准 确 度 中图分类号!61"88O*+c+ $$$$$$文献标识码!2
$ $紫外 - 可见 分 光 光 度 计 是 一种 现 代 化 的 集 光’ 机’电 ’计算机为一体 的分析仪 器$它广 泛应用 于有 机 化学 ’生物化学’药品 分析’食品 检验’医疗卫 生’环 境 保护 ’生命科学等 领域&它将对 研究人 类的 生存$发 展 和生 态平衡提 供 有力 的保 障%如 何 正确 理 解紫 外 可见 分光光度计的 各项关键指 标并正 确使 用$对我 们 的分 析有着重 要 意义% 在工 作中 经 常遇 到 不同 的 单 位或 同一单位 用两 台经 过 计量 检定 合格 的 紫外 - 可 见分 光光度计对同 一被测样品 进行测 量$经过 比较 测 量结 果偏差较大$从 而无法定论 %实际 上他们 没有 注 意到 不同的仪器在 吸光度不同 的使用 范围$仪 器的 透 射比"吸光度#准确度 对测量结 果的影 响是 不一样 的% 下面 试述两台 经过 计量 检 定合 格的 紫外 - 可见 分 光 光度 计透射比准 确度对测量结 果的影响%
如按 照RR,!")-*77’(单光 束紫 外 - 可见 分 光 光度 计 )和RR,’#+-*77((双 光束 紫 外 - 可 见 分 光 光度 计计)计量 检定 规程 要求 $目前 我国 评价 高精 度 紫外 -可 见分 光光 度计 仪器 的透射 比准 确度 在g(b )d, 范围 内$则 该仪 器合 格 %表 * 列 出 了 一台 仪 器 的透 射 比准 确 度 为 c(b)d,$一 台 仪 器 的透 射 比 准 确度 为-(b)d, 的两 台仪 器在 +d-7#d 的透 射 比 范围 内测 量结 果之 间的 比较 %

实验名称：分光光度计的性能检验一、实验目的1、掌握分光光度计的重现性、波长精度检查等性能检验方法。

2、熟悉分光光度计的使用方法。

二、实验原理1、分光光度计的性能好坏，直接影响到测定结果的准确性，因此，新购仪器及使用一段时间后，均需进行检验调整。

2、利用镨钕滤光片的特征吸收峰值检验波长精度。

3、同种厚度的吸收池，由于材料及工艺等原因，往往造成透光率的不一致，从而影响测定结果，故在使用时需加以选择配对。

三、仪器与试剂1、仪器：紫外—可见分光光度计（配镨钕滤光片）。

2、试剂：高猛酸钾溶液、蒸馏水。

四、实验内容与步骤取两个干净的比色皿，将其中一个用蒸馏水润洗两到三遍，最后倒入蒸馏水（注意不要超过比色皿体积的三分之二）；另一个用高锰酸钾溶液润洗两到三遍，最后倒入高锰酸钾溶液（注意不要超过比色皿体积的三分之二）。

然后将两个比色皿放入风光光度计中，以蒸馏水作为空白对照检测高锰酸钾的吸收波长。

在电脑上输入开始波长:590.0 nm；结束波长:420.0 nm开始检测。

五、注意事项1、仪器预热时必须打开样品室盖，因样品室盖是光闸门的开关，打开时，光闸门处于关的位置，可避免光电倍增管照光，延长光电倍增管的使用寿命。

2、大幅度改变测试波长时，需要等数分钟后，才能正常工作。

（因波长大幅移动时，光能量变化急剧，光电管受光后响应缓慢，需一定光响应平衡时间。

）3、每台仪器所配套的吸收池不能与其他仪器上的吸收池单个调换。

4、仪器使用完毕后，用随机提供的塑料套罩住，在套子内应放数袋硅胶，以免灯室受潮。

反射镜发霉或沾污会影响仪器能量。

5、吸收池每次使用完毕后，应立即用蒸馏水洗净，用吸水纸揩干，存于吸收池的盒内。

6、仪器工作1个月左右或搬动后，要重新进行波长精确性等方面的检查，以确保仪器的使用和测定的精确。

六、数据处理结论：由图表可知，高锰酸钾的最大吸收波长为525.0nm,与理论值相等，说明此仪器的波长精确性很好。

七、思考题1、同种吸收池透光度的差异对测定有何影响？答：进入比色皿的选定光线应该是稳定的(强度稳定、波长稳定），它在比色皿中被溶液吸收一部分能量后再穿出比色皿而加入光电池产生电信号得到读数，然后进行结果计算。

分光光度计积分球
分光光度计是一种用于测量物质对不同波长光的吸收或反射程度的仪器。

它可以用于分析物质的化学成分、浓度、光学性质等。

在分光光度计中，积分球是一个非常重要的组件。

积分球是一个内部空心的球体，球体的内表面通常是白色的高反射材料，如硫酸钡或氧化镁。

积分球的主要作用是将入射光均匀地分散到球体内部，并将光线从球体内部的各个方向反射出来。

在分光光度计中，光源发出的光通过光纤或透镜等光学元件进入积分球，光线在积分球内部经过多次反射和散射后，最终从积分球的出口处出射。

出射光经过光谱仪等光学元件后，被探测器接收并转化为电信号。

积分球的优点是可以将光源发出的光均匀地分散到球体内部，从而避免了由于光源不均匀或光强变化等因素导致的测量误差。

此外，积分球还可以减少杂散光的干扰，提高测量的精度和准确性。

总之，积分球是分光光度计中非常重要的组件之一，它可以提高测量的精度和准确性，避免由于光源不均匀或光强变化等因素导致的测量误差。

紫外可见分光光度计检定注意事项分析张硕【摘要】UV-Vis spectrophotometer is in accordance with the absorption spectrum of the substance to an instrument study itscomposition,structure and interactions. UV-visible absorption spectrum of the molecule is because some of these groups after absorbing UV-visible radiation,appeared electronic transition absorption spectrum is formed,we can take advantage of its UV-visible spectrophotometer qualitative analysis. The high precision instruments ,mainly through the monochromator technology to analyze the 190-1100nm wavelength range of the spectrum. This article tries to analyze the UV-visible spectrophotometry verification issues that need attention,to reduce errors,make more accurate and reliable test results.%紫外可见分光光度计是按照物质的吸收光谱来对其成分、结构以及相互作用进行研究的一种仪器.分子的紫外可见吸收光谱是因为其中的部分基团在吸收紫外可见辐射之后,出现电子能级跃迁而形成吸收光谱,我们利用紫外可见分光光度计能够对其进行定性分析.该仪器精密度高,主要通过单色器技术对波长范围在190~1100nm的光谱进行分析.文章试分析在紫外可见分光检定中需要注意的事项,旨在减少误差,让检定结果更加准确可靠.【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】2页(P45-46)【关键词】紫外可见光光度计;检定;注意事项【作者】张硕【作者单位】苏州市计量测试研究所,江苏苏州,215128【正文语种】中文紫外可见分光光度计检定注意事项分析张硕（苏州市计量测试研究所，江苏苏州215128）摘要：紫外可见分光光度计是按照物质的吸收光谱来对其成分、结构以及相互作用进行研究的一种仪器。