紫外可见分光光度计波长检定中问题的探究

汪 洋

(益阳市计量测试检定所，湖南 益阳 413000)

0 引言

2007年11月21日，国家质量监督检验检疫总局发布《紫外、可见、近红外分光光度计检定规程》，并于2008年5月21日起正式实施。在经历四次的修订与整合后，该规程在“计量性能”中引入了波长分段，并对透射比和吸光度做出了明确、统一的规定[1]。同时，该规程强调了近红外光区仪器的检定，并对波长标准进行了改动。波长准确度是紫外可见分光光度计分级的重要依据，也是检测紫外可见分光光度计是否合格与计量性能是否优越的重要标准。因此，应当重视紫外可见分光光度计波长检定中存在的问题，并及时和有效地处理。

1 分光光度计波长检定中常见的问题

1.1 紫外可见分光光度计波长机构制造缺陷及使用不当

一台紫外可见分光光度计波长传动机构的制造、机构调整状况以及使用都会造成波长超差。首先从紫外可见分光光度计波长传动机构的制造来看，如单色系统内的色散原件、透镜、反射镜等原件的制造缺陷，都会将制造误差引入到波长机构误差当中[2]；其次，从各元件的装配位置来看，如光源、波长装置等装配位置不准确，也会引入波长误差。最后，从紫外可见分光光度计的使用来看，如一台721型紫外可见分光光度计在经过长时间的使用后，其波长度盘会出现紧固螺母松动、凸轮轴卡死、光斑不纯等现象，其原因在于使用者未对其进行使用或调整后的校准与检定，导致波长误差。此外，紫外可见分光光度计在利用比尔定律对物质进行光谱特性检定时，需要一束具备特定波长的单色光，但在实际的检定过程中，仪器提供的光束波长属于单峰曲线，具有一定的带宽，波长所带来的误差同样会引起波长检定超差。

1.2 杂散光导致检定结果的偏差

紫外可见分光光度计的测量结果受杂散光的影响较大。杂散光是指除待测光以外的其他光。杂散光一般分为两类，第一类为与待测光波长相同的光。其存在的主要原因为设备光学元件自身的反射与散射作用；第二类为与待测光波长不同的杂散光，此类杂散光出现的原因在于光学元件表面脏污或有划痕。两类杂散光均能够导致除待测光以外的光不通过检测样品直接投射到检测仪器上。

1.3 透射比引发的误差

透射比是影响紫外可见分光光度计检定过程中样品吸光度的重要因素。透射比与吸光度之间存在定量的关系。当透射比的误差较大时，样品吸光度的误差将会更高。因此，透射比的准确性在很大程度上影响着紫外可见分光光度计检测数据的准确性。

1.4 计量检定人员操作引发的误差

紫外可见分光光度计波长检定中计量检定人员的操作也是引发误差的重要因素。即使是同一台紫外可见分光光度计，检定人员也严格按照检定规程进行检定，但是由于每一名计量检定人员的经验、习惯、技术水平有所差异，其检定结果也有所不同。以指针式、推拉式紫外可见分光光度计为例，检定人员不同的观测位置、推拉位置以及定位手感，都会导致波长指示、透射比读数的差异。

2 紫外可见分光光度计波长检定中常见问题的解决办法

2.1 调整紫外可见分光光度计的工作状态

由紫外可见分光光度计波长传导机构制造缺陷引入的误差是在紫外可见分光光度计生产时产生的，由于生产水平或加工方式的不足，导致加工误差，这类误差是不可更改的。紫外可见分光光度计是科研、教育等方面的重要工具，其波长准确性是科研、教育等科学性的重要保障。因此，在购进紫外可见分光光度计时，要注重制造厂商的资质，尤其是产品质量。在购买前需对制造厂商进行充分的调研，结合互联网、大数据等现代科学技术，对制造厂商生产的紫外可见分光光度计进行全面的考核，如利用客户满意程度、购买率、退货率、退修率等指标综合调研紫外可见分光光度计的性能。其次要仔细阅读产品指南，注重紫外可见分光光度计的计量性能、功能等指标，如光度准确率、光度重复率、杂散光、稳定性、光度范围、波长准确度等，适当扩大调研范围，对不同制造厂商的紫外可见分光光度计进行对比，从中找到最符合生产需求的紫外可见分光光度计。同时，在使用紫外可见分光光度计时，使用者要掌握紫外可见分光光度计日常维护及简单的检定方式，注重紫外可见分光光度计的保存环境，避免温度、湿度、灰尘以及腐蚀性气体对紫外可见分光光度计的损害。当紫外可见分光光度计波长度盘出现滑动或紫外可见分光光度计光斑不纯时，不能单纯旋转波长旋钮或在仪器表面进行调节，需要在了解紫外可见分光

光度计结构的基础上进行全面的检查，当波长度盘或其他元件有过调整或变动后，要重新进行校准和检定，保证紫外可见分光光度计工作时在最佳状态。

2.2 合理放置光源及滤光片

汞灯位置对于紫外可见分光光度计波长误差的测定有很大的影响，为了避免因汞灯位置不合理而引入波长误差，可以先通过氘灯486.00 nm谱线或者镨钕滤光片的吸收峰检定波长误差，之后再将汞灯插入光源室，根据氘灯486.00 nm谱线或者镨钕滤光片的吸收峰，调整汞灯的位置，直到汞灯检定结果与上述检定结果相近，此时汞灯位置则能较为准确地反映紫外可见分光光度计的光源位置。此外，需慎重使用镨钕滤光片。在使用镨钕滤光片时，应当保证检定仪器的带宽与紫外可见分光光度计的带宽尽量接近，当不能证实镨钕滤光片吸收峰连年稳定时，应将镨钕滤光片送到权威部门进行标定，重新开展检定工作。

2.3 利用光波调整透射比示值

透射率指示的误差可以通过光波来调整。在进行误差调整之前，有必要验证光波，以确保其与调整和维修条件一致。当比色皿倾斜时，一旦吸收池的光路发生变化，透射误差将超出容限。鉴于此，有必要确保光束以垂直状态通过比色皿，并以其中心为基点调整比色皿的底部。当光闸不正常关闭时，手动压光闸存在传动比误差超出公差的问题。因此，需要更换或维护光学门组件。比色皿的不良匹配很容易被忽略，在紫外可见分光光度计的验证中，需要验证比色皿的匹配误差，以0.5%的比色杯来控制比色杯的匹配误差。

2.4 提高紫外可见分光光度计使用人员的综合素质

加强对紫外可见分光光度计使用人员的培训。首先，要提升其规范使用、保存紫外可见分光光度计的意识，避免因紫外可见分光光度计使用、保存不当而造成的损坏、失准；其次，为紫外可见分光光度计使用人员的技能提升创建平台，引入先进的检定设备及检定技术，不断提升紫外可见分光光度计使用人员的检定能力；最后，重视检定过程的规范化、标准化。保证使用者在不同需求下能够灵活运用各类检定方法，自觉降低误差。

3 结语

紫外可见分光光度计波长准确度受到紫外可见分光光度计本身制造和使用的影响，同时也因检定方法、光源、光源位置以及滤光片的选择而引入紫外可见分光光度计波长超差。因此，需要谨慎购买紫外可见分光光度计，并在使用时注意维护和使用规程。同时需合理选择检定方法，谨慎使用未标定的滤光片，合理选择光源和摆放位置，保证紫外可见分光光度计波长检定的合理性、准确性和科学性。