紫外可見分光光度計的技術(shù)指標(biāo)
         熟悉紫外可見分光光度計的技術(shù)指標(biāo), 是zui重要、zui關(guān)鍵的核心問題; 不管是紫外可見分光光度計的使用者還是制造者, 都必須重視這個問題。對制造者來講, 做出的紫外可見分光光度計儀器應(yīng)該好用。所謂“ 好用”,就是紫外可見分光光度計“ 穩(wěn)定可靠”。所謂“ 穩(wěn)定”, 就是漂移小、重復(fù)性好。所謂“ 可靠”, 就是紫外可見分光光度計的分析測試結(jié)果的準(zhǔn)確度高（ 可靠性的含義將在本書后面詳細(xì)討論, 此不贅述）。而準(zhǔn)確度又與雜散光、光度噪聲、基線平直度、光譜帶寬等許多技術(shù)指標(biāo)有關(guān)。對于使用者來講, 就是要用好紫外可見分光光度計。要用好一臺紫外可見分光光度計, 首先要認(rèn)真閱讀儀器的使用說明書, 要對儀器的結(jié)構(gòu)有初步了解, 能正確操作儀器, 掌握儀器的基本保養(yǎng)維護(hù)知識。特別要認(rèn)真了解儀器的技術(shù)指標(biāo)及其物理意義與簡單的檢測方法, 以及這些技術(shù)指標(biāo)相互之間的關(guān)系與對分析測試結(jié)果誤差的影響。以便經(jīng)常檢測儀器的技術(shù)指標(biāo), 保證儀器工作在*狀態(tài)。

　　光度準(zhǔn)確度（ Photometric Accur acy ） 是一個非常重要的技術(shù)指標(biāo)。任何使用者買一臺紫外可見分光光度計都是為了分析工作, 進(jìn)行分析工作的目的是出數(shù)據(jù), 其基本要求是數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確可靠, 這在很大程度上取決于儀器的光度準(zhǔn)確度這個zui重要的技術(shù)指標(biāo)及其有關(guān)指標(biāo)。

　　一、光度準(zhǔn)確度的表示方法

　　目前, 上對紫外可見分光光度計光度準(zhǔn)確度的表示方法主要有兩種:一種是吸光度準(zhǔn)確度（ Absorbance Accuracy ） 或吸光度誤差（ AbsorbanceEr ror ） , 用AA （或ΔA） 表示; 另一種是透射比準(zhǔn)確度（ Transmittance Accuracy） 或透射比誤差, 用TA （ 或ΔT） 表示。國外的紫外可見分光光度計制造商, 絕大多數(shù)都給出吸光度準(zhǔn)確度或吸光度誤差A(yù)A （ 或ΔA） , 并都指出在什么吸光度情況下測量。如美國Varian 公司的Cary500、Lambda900 等儀器, 都給出在1. 0Ab s 時, 吸光度準(zhǔn)確度或吸光度誤差A(yù)A （或ΔA） 為±0. 003Ab s。

　　但國外有少數(shù)儀器制造商在給出吸光度準(zhǔn)確度或吸光度誤差A(yù)A （ 或ΔA） 的同時, 還給出透射比準(zhǔn)確度或透射比誤差TA（或ΔT）。我國生產(chǎn)紫外可見分光光度計的廠商, 很多都在給出吸光度準(zhǔn)確度或吸光度誤差A(yù)A （ 或ΔA） 的同時, 也給出透射比準(zhǔn)確度或透射比誤差TA或ΔT）。

　　一般來說，只給透射比準(zhǔn)確度或透射比誤差TA （或ΔT） ,而不給吸光度準(zhǔn)確度或吸光度誤差A(yù)A （或ΔA） 是不合適的, 原因如下:

　　*,若給出TA （或ΔT） = ±0. 5%T, 而不講明在什么透射比情況下測試, 就應(yīng)理解為在0～100%T 范圍內(nèi)的任何地方測試都能達(dá)到TA （或ΔT） = ±0. 5% T。但實際上, 若在10% T 處測量, TA （ 或ΔT） = ±0. 5% T 時產(chǎn)生的透射比相對誤差為±5%。而在90%T 處測量, 則TA （或ΔT） = ±0. 5% T 時產(chǎn)生的透射比相對誤差為±0. 56% , 二者相差很大。也就是說, 不可能在0～100%T 范圍內(nèi)的任何地方測試都能達(dá)到TA （或ΔT） = ±0. 5% T。

　　第二, 用戶在使用紫外可見分光光度計時, 基本上沒有人只用透射比T 和透射比誤差T A （ 或ΔT）來表示光度準(zhǔn)確度和分析測試誤差。相反, 大家一般都用吸光度值A(chǔ) 和吸光度誤差A(yù)A （或ΔA） 來表示分析測試結(jié)果和分析誤差。

　　第三, 目前上絕大多數(shù)使用者, 都是采用吸光度值A(chǔ)和吸光度誤差A(yù)A （或ΔA） 來表示紫外可見分光光度計的分析測試結(jié)果和分析誤差。

　　第四, 吸光度準(zhǔn)確度或吸光度誤差A(yù)A （或ΔA） 和透射比準(zhǔn)確度或透射比誤差TA （ 或ΔT） , 在使用時二者在數(shù)值上會相差很大。若要把TA（或ΔT） = ±0. 5% T 換算成AA （ 或ΔA） , 則在10% T 處（ 相當(dāng)在1A 處） ,±0. 5% T 的透射比誤差, 產(chǎn)生的AA （ 或ΔA ） 為±0. 022A, 而在90% T 處（相當(dāng)在0. 0046A 處） , TA （ 或ΔT） = ± 0. 5% T 時產(chǎn)生的AA （ 或ΔA） 為±0. 0024A, 這同樣是一個驚人的差距。因此, 在給出一臺紫外可見分光光度計的光度準(zhǔn)確度時, 不管是用吸光度準(zhǔn)確度或吸光度誤差A(yù)A （ 或ΔA） 表示,還是用透射比準(zhǔn)確度或透射比誤差TA （ 或ΔT） 表示, 都應(yīng)該指出在多少吸光度或在多少透射比情況下測試。

　　但是, 目前仍有許多廠商在給出透射比準(zhǔn)確度或透射比誤差TA （ 或ΔT）時, 都一律寫成±0. 3% T。特別是許多制造廠商對自稱是紫外可見分光光度計的儀器, 基本上都是寫成“ ±0. 3% T （ 0～100% T ）”。如日本島津的UV-2401PC、UV-2450PC、UV-2550PC 等紫外可見分光光度計。從理論上講任何紫外可見分光光度計的透射比準(zhǔn)確度或透射比誤差TA （或ΔT） 不可能在0～100% T 內(nèi)都能達(dá)到±0. 3%T 的透射比準(zhǔn)確度。

　　目前，國內(nèi)外都有一些廠商在說明書或儀器樣本中稱“光度準(zhǔn)確度”為“測光精度”, 這種稱謂混淆了準(zhǔn)確（ Accuuracy） 和精密度（ Pr ecision ） 的概念。準(zhǔn)確度是指的測量值與理論值之差, 該偏差越小說明測量的數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確可靠, 或者說光度準(zhǔn)確度越高。而精密度是指的分析測試數(shù)據(jù)的離散性或重復(fù)性, 是指同一操作者, 在一次開機(jī)中連續(xù)重復(fù)多次測試某一吸收峰的吸光度值中zui大與zui小值之差。該差值越小, 說明該儀器的光度重復(fù)性越好。

　　正確的說法應(yīng)該是紫外可見分光光度計的“光度準(zhǔn)確度” 而不能說成“測光精度”。光度精密度或光度重復(fù)性是指多次測量中的離散性。如3 次或5 次測量中吸光度的zui大值與zui小值之差即為光度精密度或光度重復(fù)性。而準(zhǔn)確度則是指實際測量的吸光度值與真值或理論值之差。

　　二、影響光度準(zhǔn)確度的主要因素

　　影響紫外可見分光光度計光度準(zhǔn)確度的主要因素有以下幾個方面。

　　① 儀器的雜散光大小。

　?、?儀器的光度噪聲。

　?、?儀器的基線平直度。

　?、?儀器的光譜帶寬。

　　⑤ 試樣的來源, 包括樣品的制備, 取樣的方法。

　?、?樣品的制備, 包括稱量、容量、溶劑、試劑、pH 值、時間、溫度等。

　　⑦ 比色皿的性能等。

　　由此可知, 光度準(zhǔn)確度或吸光度誤差A(yù)A （ 或ΔA） 是一個綜合性的技術(shù)指標(biāo)。要使用紫外可見分光光度計測得準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù), 必須注重上述幾個方面的影響。否則, 不可能得到準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。特別應(yīng)該指出的是, 在給出吸光度誤差A(yù)A （或ΔA） , 同時也給出透射比誤差TA （ 或ΔT） 時, 二者不能相互矛盾。

　　三、光度準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)測試方法

　　用于紫外可見分光光度計的光度準(zhǔn)確度測試的材料, 應(yīng)該是純度高、穩(wěn)定性好的物質(zhì)。這些物質(zhì)中zui主要的是鉻酸鉀（ K2 CrO4 , 一般在堿性溶液中）、重鉻酸鉀（ K2 Cr2 O7 , 一般在酸性溶液中） 、硝酸鉀、中性濾光片等。在堿性溶液中的鉻酸鉀是一種好材料, 但是因為含有堿性, 不能儲藏在普通玻璃容器中, 而需要儲藏在石英器皿中, 硝酸鉀本身不大穩(wěn)定。這些都限制了它們的使用。因此, 選擇易于純化又溶于酸性介質(zhì)中的物質(zhì), 并且它們的稀溶液也是很穩(wěn)定的。因此, 重鉻酸鉀的0. 005mol/ L H2 SO4 溶液經(jīng)常被使用。

　　紫外可見分光光度計的光度準(zhǔn)確度測試方法, 目前國內(nèi)外各生產(chǎn)廠家作法不一, 其主要原因是各國的國家標(biāo)準(zhǔn)不同; 如美國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定: “選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)參比材料, 在規(guī)定的波長處, 連續(xù)測10 個吸光度或透射比讀數(shù), 取10個讀數(shù)的平均值, 實際吸光度或透射比與觀測值的平均值之差, 即為光度準(zhǔn)確度”

　　美國NBS 規(guī)定, 在可見區(qū)用930 標(biāo)準(zhǔn)片來測定光度準(zhǔn)確度, 其標(biāo)準(zhǔn)透射比值分別為10%、20%、30%的中性玻璃濾光片。規(guī)定還指出也可用NBS 的931 , 它是一種溶液。而在紫外區(qū)內(nèi), 則規(guī)定用NBS 的203 來測定光度準(zhǔn)確度; 它是一種標(biāo)準(zhǔn)透射比值分別為90%、30%、10% 熔融石英濾光片。此外,美國標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定在紫外區(qū)內(nèi), 用戶還可以自己配置高純度的化合物溶液來測定光度準(zhǔn)確度。為此, 美國NBS 已發(fā)布了鉻酸鉀（K2 CrO4 ）、重鉻酸鉀（ K2 Cr2 O7 ）等標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可供選用。

　　我國在1992 年制訂的紫外可見分光光度計國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定, 用重鉻酸鉀溶液來測試紫外區(qū)的光度準(zhǔn)確度, 并明確指出了測試波長。在可見光區(qū)規(guī)定可用中性濾光片來檢測光度準(zhǔn)確度, 其標(biāo)準(zhǔn)片的透射比值分別為10%、20%、40%左右; 同時還規(guī)定在紫外可見整個區(qū)間, 都可用中性濾光片來檢測光度準(zhǔn)確度, 其標(biāo)準(zhǔn)片的透射比值也分別為10%、20%、40%左右。