何双
(广东省佛山市环境监测中心站,广东 佛山 528000)
DR2800型便携式分光光度计,是美国哈希公司生产的可见光谱分光光度计,波长范围为340~900nm,既可用于实验室测试,又可用于生产现场和野外水质测试。DR2800型便携式分光光度计具有优良的光学稳定性。其独特的条形码自动识别、自动测定试剂空白、自动读取功能,大大简化了实验操作过程,使测试方法更加简便、快捷。DR2800分光光度计包含以下应用模式:存储程序(经预安装测试),条形码程序,用户程序,常见程序,单波长模式,多波长模式和时间扫描模式。DR2800分光光度计以直接浓度单位、吸光率或百分比透射率提供数字式读数。
佛山市环境监测中心站实验室使用的是722分光光度计。该仪器适用于对可见光谱区域内物质的含量进行定量分析,可广泛应用于基础实验室。在近紫外和可见光谱区域内对样品物质作定性和定量的分析,是理化实验室常用分析仪器之一。
本文以水中氨氮含量测试项目为例,简单介绍DR-2800便携式分光光度计的使用步骤,并同时与722分光光度计进行了比对,验证本实验所用的便携式分光光度计与实验室的分光光度计在分析同一项目时没有明显的差距。
通电后,按住开关大约1s以接通仪器电源,每次为仪器加电时,会自动执行一系列诊断测试,以确保主要系统部件运行。此程序大约需要2min,以检查系统、灯、过滤器调整、波长校准和电压。
DR 2800有2个试管室,试管室 #1使用圆形试管,试管室#2使用适配器以满足不同的试管类型。试管室#2使用适配器 A(10mm比色皿)、适配器B(倾倒流通与多路径试管)、适配器C(1英寸圆形试管和AccuVac安培瓶)。这次试验选择适配器B,可以放置20mm的比色皿。
从“程序选项”中选择“新建”→程序编号→程序名(NH3-N)→选择“单波长”→输入波长λx(420nm)→浓度分辨率(0.01)→化学结构(NH3-N)→校准→选择“识读标准”→按“+”符号输入所有标准浓度→突出显示标准行时,将相应的标准溶液倒进比色皿按识读,读取数值至测量完成所有的标准溶剂→输入和测量的数据显示在表格中,按图表以显示绘制所输入数据而获得的曲线→当填完表且选择曲线类型后,在显示图表后按完成。
在主菜单中,按用户程序以查看带有程序编号的用户程序字母列表。按开始运行程序,在选项菜单中可以选择浓度单位、吸光率或百分比透射率等方式读数,这里选择吸光率。
无氨水、氨氮标准溶液、氨氮标准工作溶液、纳氏试剂、酒石酸钾钠溶液。
DR2800型便携式分光光度计(具20mm适配器和20mm比色皿)、722分光光度计(具20mm比色皿)。
在8个50mL比色管中,分别加入 0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.00mL氨氮标准工作溶液,其所对应的氨氮含量分别为 0.0、5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0和100μg,加无氨水至标线。加入1.0mL酒石酸钾钠溶液,摇匀,再加入纳氏试剂1.0mL,摇匀。放置10min后,在波长420nm下,用20mm比色皿,以水作参比,测量吸光度。
以空白校正后的吸光度为纵坐标,以其对应的氨氮含量(μg)为横坐标,绘制校准曲线。
此次试验的样品是江河水,属清洁水样,直接取50 mL,按与校准曲线相同的步骤测量吸光度。
两种仪器测试氨氮校准曲线结果见表1,两种仪器测试江河水样氨氮含量结果见表2。
表1 两种仪器测试氨氮校准曲线结果
用722所测吸光度为纵坐标,氨氮含量为横坐标,所作的校准曲线为:y = 0.0036+0.0075x,R2=0.9993
用DR2800所测吸光度为纵坐标,氨氮含量为横坐标,所作的校准曲线为:y = 0.0024+0.0075x,R2=0.9994
由表1可知,两种仪器测试出来的氨氮校准曲线线性均很好,均能满足一般分析的要求。
表2 两种仪器测试江河水样氨氮含量结果
用双侧检验计算得知F=1.08,给定α=0.025,查F0.025(12,12)=2.15,F<F0.025(12,12),所以两种仪器有相同的精密度。用双侧检验计算得知t=0.032,给定α=0.05,查t0.05(24)=2.064,t<t0.05(24),所以两种仪器测定结果无显著差异。
由表2可知,DR2800便携式分光光度计与722分光光度计具有良好的一致性,测定出来的结果无显著差异,满足水中氨氮分析结果的精密度要求,可保证为环境监测提供可靠的数据。
DR2800便携式分光光度计原理结构都不复杂,如果仪器发生故障,可查看说明书,或在工程师的指导下拆开分光光度计进行相关的维护。
仪器自检不能通过时,首先检查灯,然后检查滤光片是否因为使用时间太长或潮湿而变得模糊不清,清洗后还有可能继续使用一定时间,同时也要联系工程师以购买配件及时更换。触摸屏失灵,在检查所有的连接都没有问题后仍不能工作,需要更换触摸屏。
使用DR2800便携式分光光度计时应注意的问题:每次分析之前提前开机预热30min左右,以取得稳定的分析结果;保持10~40°C(50~104°F)的环境温度,以便仪器正常操作;相对湿度应小于80%;仪器上不应出现水气冷凝现象;在顶部和各侧面至少留出15cm(6英寸)间隙,供空气流通,以防电气元器件过热;不要在灰尘太多、过分潮湿的区域操作或存放仪器;随时保持仪器表面、试管室和所有附件清洁干燥;应立即清洁泼溅或溢出到仪器外部或内部的液体;仪器在户外的强阳光下使用时要使用保护罩。
本文以水中氨氮这个项目为例简单介绍了DR2800便携式分光光度计的应用,并把平时遇到的问题总结,以供参考。DR2800便携式分光光度计适用范围广、监测数据可靠,能够满足分析要求,还具有体积小便于携带,可以用电池供电等优点,适合实验外样品的现场测定。
[1]国家环境保护部.HJ535-2009水质氨氛的测定 纳氏试剂分光光度法[S].北京:国家质量监督检验检疫总局,环境保护部,2009.
[2]王丽彬.DR2800 分光光度计分析[J].科技信息,2008(29):439,441.