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1、第20卷第4期大学物理实验Vol.20No.42007年12月出版PHYSICALEXPERIMENTOFCOLLEGEDec.2007文章编号:1007-2934(2007)04-0001-06紫外可见分光光度计主要技术指标及其检定方法孔迪彭观良杨建坤常胜利杨俊才(国防科学技术大学,长沙,410073)摘要介绍了紫外可见分光光度计的主要技术指标如波长准确度、波长重复性、光度准确度、光度重复性、杂散光,以及这些指标的检定方法。关键词波长准确度;波长重复性;光度准确度;光度重复性中图分类号:TH744文献标识码:A1引言紫外可见分光光度计是一类很重要的分析仪器,无论在
2、物理学、化学、生物学、医学、材料学、环境科学等科学研究领域,还是在化工、医药、环境检测、冶金等现代生产与管理[1]行业,紫外可见分光光度计都获得了日益广泛的应用。分光光度法定量分析的基础是朗伯-比尔(Lamber-Beer)定律。Lambert-Beer定律假设照射到吸光物质上的光是严格的单色光,且被测物质是由独立的、彼此之间无相互作用的吸收粒子组成。Lambert-Beer定律可被定义为:当一束平行的单色光通过某一均匀[2]的有色溶液时,溶液的吸光度与溶液的浓度和光程的乘积成正比。[3]Lambert-Beer定律的数学表达式为:φ0A=log〔〕=-logτ=a
3、bcφ式中:A———物质的吸光度;φ0———入射的单色辐射通量;φ———透射的单色辐射通量,τ———物质的透过比;a———物质的吸收系数;b———通过被测物质的光路长度;c———物质的浓度。Lambert-Beer定律是分光光度法定量分析的基本依据,也是紫外可见分光光度计的基本原理。一般地,紫外可见分光光度计主要由光源系统、单色器系统、样品室、检测系统组成。[2]紫外可见分光光度的技术指标主要有11个,即:波长准确度、波长重复性、光度准确度、光度重复性、杂散光、光谱带宽、基线平直度、稳定性、光度噪声、线性、线性动态范围。其中波长准确度、波长重复性、光度准确度、光度重
4、复性、杂散光是较重要的技术指标,是衡量仪器质量好坏的主要依据。下面逐一加以探讨。收稿日期:2007-08-16—1—2波长准确度及其检定方法所谓波长准确度(WavelengthAccuracy),是指波长的实际测定值与理论值(真值)之[2]差。紫外可见分光光度计的波长准确度是很重要的技术指标,特别是在对不同仪器的测试结果进行比较时,波长准确度更显得重要。例如,要比对两台紫外可见分光光度计对同一样品的分析测试给果,如果仪器的波长准确度不好,就无法进行比较或比较不出正确的结果。因为对同一物质,在不同波长测试时,由于不同波长时摩尔吸光系数不同,就会有不同的灵敏度,即使是同
5、一样品,测试的数据也会不相同。用一台紫外可见分光光度计做定量分析时,若仪器的波长准确度不好,也会因仪器的波长误差,而产生很大的分析误差。紫外可见分光光度计波长准确度的检定方法有多种,常用的几种方法分述如下。(1)汞灯低压汞灯是使用最多的一种标准光源,它的能量90%以上集中在253.65nm这一根谱线上。目前,国内外的许多生产厂商,都直接在紫外可见分光光度计上用汞灯测试波长准确度。具体作法是:将仪器的光源拆下,用标准灯代替原光源,测试标准光源灯的各条特征谱线,测量值与理论值之差,就是波长准确度。例如,使用汞灯测试,则设置波段范围为245～560nm,光谱带宽为2nm,
6、测量方式设置为能量测量,样品和参考均为空气,进行波长扫描。而后将汞灯的各特征波长的测量值与其相应的理论值相减,所得的数据之差即波长准确度。一般应重复3次,取3次平均值作为仪器的波长准确度。表1为低压石英[3]汞灯参考波长表。表1低压石英汞灯参考波长表波长(μm)强度波长(μm)强度波长(μm)强度253.65130312.5710404.6645265.200.5313.1515407.785275.280.5313.181435.8385280.440.5334.152546.0750289.340.5365.0225576.9615296.7310365.481
7、0579.0710302.151366.335690.720.5注明(1)谱线强度与光源和检测器等因素有关,表中的“强度”只供选择谱线时参考。(2)谱线选择应照顾各区域同时考虑谱线强度。(2)氘灯氘灯也是最常用来检测紫外可见分光光度计的波长准确度的标准灯。氘灯在紫外区具有连续光谱,可作为仪器紫外区的光源,在可见区它们还有两条分离的、强度比较高的[4]特征谱线,分别为486.0nm、656.1nm,这些谱线均可用以检测仪器的波长准确度。氘灯[2]的特征波长见表2。—2—表2氘灯的特征波长编号波长(μm)1486.025813656.1注:仪器测试条件为:吸光度为0
