紫外可見光分光光度計(jì)等儀器常見主要指標(biāo)參數(shù)如下:
1. 光學(xué)系統(tǒng):一般是指光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式,目前,國內(nèi)光度計(jì)行業(yè)常采用的結(jié)構(gòu)為自準(zhǔn)式和CT式兩種;
2. 波長范圍:是指光度計(jì)所能進(jìn)行測試的波長zui大值和zui小值之差;
3. 波長準(zhǔn)確度:儀器顯示波長與真實(shí)波長的接近程度,即儀器設(shè)定波長與實(shí)際波長的差值。每臺(tái)光度計(jì)都要在很多個(gè)波長點(diǎn)檢查波長準(zhǔn)確度;
4. 波長重復(fù)性:波長重復(fù)性是儀器返回原波長的能力。它體現(xiàn)了波長驅(qū)動(dòng)機(jī)械和整個(gè)儀器的穩(wěn)定性;
5. 光譜帶寬(靈敏度,分辨力):指一個(gè)尖峰光譜帶通過單色器出狹縫時(shí),在檢測器上所檢測到的能量半寬度,用波長單位nm表示,從另一個(gè)角度理解這一概念會(huì)更通俗易懂:首先,單色器出狹縫不僅僅代表著狹縫的物理尺寸或幾何尺寸,他還代表著光學(xué)意義,這就是光譜帶寬,我們知道,來自單色器的光線不全是單一波長的光,而是一個(gè)狹窄的按波長大小順序排列的光譜帶,這一光譜帶包含波長的多少,用光譜帶寬來表示。光譜帶寬直接反應(yīng)的是從單色器出來的光的單色性的好壞程度。
該指標(biāo)與紫外可見光分光光度計(jì)的分辨力和靈敏度很相似,但又有所不同,他們從不同的側(cè)面反應(yīng)光度計(jì)性能的好壞。分辨力是指儀器分辨兩相鄰波長大小的能力,假如,在相鄰兩波長處給儀器的輸入端兩個(gè)脈沖輸入,在儀器的檢測器上檢測到的模擬信號,若信號的zui小值低于zui大值的80%,根據(jù)羅雷(Rayleigh)判據(jù),就認(rèn)為這兩個(gè)波長是可分辨的。實(shí)際測量時(shí)通常是用苯蒸氣來測量(258.9nm和259.3nm間峰谷)。靈敏度是指在做低濃度測量時(shí),當(dāng)濃度改變一個(gè)單位時(shí)在檢測器上所引起信號的變化量,它受校正曲線(標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度為橫軸,吸光度為縱軸)和儀器本身精密度的限制。兩種測量方法精密度相同時(shí),校正曲線斜率越大越靈敏,而斜率相等時(shí),精密度越高靈敏度越好。需要指出的是,為了得到準(zhǔn)確的測試結(jié)果,儀器的光譜帶寬(Spectral Bandwith簡稱SBW)和分析樣品的自然帶寬(Natural Bandwidth 簡稱NBW)之比應(yīng)小于0.1 , 這樣可以得到99.5% 以上的測量準(zhǔn)確度;
6.雜散光:雜散光是非選擇波長的光照射到檢測器上產(chǎn)生的信號,是光度計(jì)分析誤差的一個(gè)重要來源,雜散光大會(huì)限制高濃度溶液分析的準(zhǔn)確性。雜散光用T%表示;
7. 光度范圍:指光度計(jì)在滿足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)下的測試范圍,用A或T表示;
8. 光度準(zhǔn)確度(Photometric accuracy):指多次測定的平均值與真實(shí)值符合的程度;
9. 光度重復(fù)性(Photometric precision):指在相同的條件下進(jìn)行多次平行測定,各平行測定結(jié)果之間的符合程度;
10. 基線平直度:指全波長范圍內(nèi)儀器噪聲的分布;
11. 飄移:指儀器隨時(shí)間推移偏離起始值的程度。它取決于光源的穩(wěn)定性,電氣器件的穩(wěn)定性等。對單光束儀器而言,開機(jī)預(yù)熱時(shí)間長短對漂移有很大影響;
12. 噪聲:指儀器檢測到的非有用信號的總和,它是相對信號而言的。一般,分光光度計(jì)中的噪聲有兩個(gè)來源,一是來自于光源,二是來自于儀器內(nèi)部固有的電子噪聲,如:電源,放大器,AD轉(zhuǎn)換器等。要減少噪聲,提高信噪比,必須有一個(gè)良好的電氣設(shè)計(jì)。噪聲影響低濃度測試下的測量重復(fù)性,也影響測試準(zhǔn)確度,噪聲可通過多次測量后取平均值部分消除。
定量分析是紫外可見光分光光度計(jì)應(yīng)用中的zui主要用途。這里簡要介紹7種定量分析方法:
(1)法 目前,法是紫外可見光分光光度計(jì)諸多分析方法中使用zui多的一種方法。
(2)標(biāo)準(zhǔn)法
(3)比吸收系數(shù)法 比吸收系數(shù)法多用于測定樣品溶液的濃度。但是,根據(jù)比耳定律,被測試樣溶液的濃度與吸光度應(yīng)呈直線關(guān)系,而在實(shí)際測試中,如果試樣的濃度較高時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際測量到的吸光度值偏離線性關(guān)系。這種偏離比耳定律的原因,是由于紫外可見分光光度計(jì)的雜散光、噪聲、基線平直度和光譜帶寬,以及試樣的前處理、試樣的化學(xué)平衡等所引起的。因此,一般情況下,不采用這種方法。
(4)標(biāo)準(zhǔn)曲線法 紫外可見光分光光度計(jì)zui常用的定量分析方法是標(biāo)準(zhǔn)曲線法。首先,用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制一定濃度的溶液,然后,將該溶液配制成一系列的標(biāo)準(zhǔn)溶液。在一定波長下,測試每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度,以吸光度值為縱坐標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)溶液對應(yīng)的濃度值為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。zui后,將樣品溶液按標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制程序測得吸光度值,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出樣品溶液對應(yīng)的濃度或含量。
(5)zui小二乘法 zui小二乘法實(shí)際上也就是回歸方程法。因?yàn)椋止夤舛确ㄖ性嚇拥奈舛華與試樣的濃度C之間的關(guān)系可用一條直線來描述。即c=aA+b(o、6為常數(shù))。應(yīng)注意兩點(diǎn):
①回歸方程是在特定條件下求得的,不能隨便套用;
②分光光度法中試樣的吸光度A與試樣的濃度c之間的關(guān)系,應(yīng)建立在回歸方程中的取值范圍內(nèi),否則,不能隨便外推。
(6)解聯(lián)立方程法 解聯(lián)立方程法只適用于兩個(gè)以上、在紫外區(qū)吸收峰互不重疊組分的測定,也不是常用的方法。
(7)示差分光光度法 不差分光光度法也不是紫外可見分光光度計(jì)應(yīng)用中常用的方法。應(yīng)注意三點(diǎn):
①示差分光光度法中zui重要的是選擇適當(dāng)濃度的參比溶液,參比溶液越接近樣品溶液,則測定的結(jié)果就越準(zhǔn)確;
②示差分光光度法解決了普通分光光度法中不適用的高含量或痕量物質(zhì)的分析問題;
③示差分光光度法要求紫外可見光分光光度計(jì)的穩(wěn)定性好、靈敏彥高(噪聲小、雜散光小)。