分光光度计维修分析

2024-06-14

分光光度计维修分析（精选8篇）

分光光度计维修分析篇1

实验室常用的分光光度计在使用一段时间后, 由于操作方法、环境条件 (如电磁干扰、辐射、灰尘、温度、湿度、供电、声级等) , 以及移动、振动、样品和试剂溶液污染等因素的影响, 并不能保证检定或校准状态的持续可信度, 如, 分光光度计对波长的要求特别高, 仪器的信噪比、单色光带宽、杂色光强度和样品室、比色皿的污染等都可能影响仪器的灵敏度和准确度[1]。在2次检定期间内, 在使用过程中还会因为仪器的不太稳定, 容易产生漂移或出现过载而造成损坏, 影响检测结果的准确性和可靠性, 因此, 对仪器进行期间核查是非常必要的。期间核查的目的是在2次正式校准、检定的间隔期间防止使用不符合技术规范要求的设备。期间核查的方法是多样的, 如仪器比对、方法比对、标准物质验证、加标回收、自校准法等, 更多的期间核查是通过核查标准来实现的[2]。由于各种方法耗费的成本不一, 本实验以尽可能采取经济、简便、可靠的方法为原则, 采用了2种方法对分光光度计进行期间核查, 并对这2种期间核查的方法进行了分析与效果的比较。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

7230G型可见分光光度计 (上海精密科学仪器有限公司制造) ;可见光透射比滤光片T10、T26;6价铬标准溶液:100μg/ml (国家标准物质研究中心) GBW (E) 0802577092) , 6价铬标准工作液:10μg/ml, 临用前用蒸馏水稀释;二苯碳酰二肼溶液:2.5g/L; (3) 硫酸溶液:4.5mol/L。

1.2 测量滤光片法

可见光透射比滤光片T10、T26, 经计量部门检定, 分别在440、546、635nm的波长处得到一组标准值, 然后用7230G型可见分光光度计 (被核查仪器) 进行测量:用这套透射比标准值分别为10%、26%的光谱中性滤光片, 分别在440、546、635nm的波长处, 以空气作参比, 分别测量各滤光片的透射比, 重复测量3次, 得到3个数, 与标准值相比, 算出每片滤光片在各波长处的透射比准确度ΔT。

1.3 验证国家有证标准物法

用国家有证标准溶液稀释出一个已知浓度 (标准值) , 用被核查的分光光度计来测量, 得出的结果跟标准值比较, 相对误差<5%是合格的。以二苯碳酰二肼分光光度法测定6价铬标准溶液为例, 将6价铬标准溶液 (浓度为100μg/ml) 用蒸馏水稀释成10μg/ml的标准工作溶液。

标准曲线制备:取7支具塞比色管, 分别加入0.0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00ml的6价铬标准工作溶液 (10μg/ml) , 各加蒸馏水至10ml, 配成0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0μg的铬标准系列, 向各标准管加入0.2ml硫酸溶液和1.5ml二苯碳酰二肼溶液, 摇匀, 放15min, 于550nm波长处测定吸光度值, 绘制标准曲线:Y=0.006+0.065X。

标准样品测定:准确吸取0.4ml标准工作溶液配成标准管, 做2个平行样, 用7230G型可见分光光度计 (被核查的分光光度计) 在550nm波长处比色测定吸光度值。

2 结果

2.1 滤光片法测定结果

表1表明可见光透射比滤光片T10、T26, 经计量部门检定得到一组标准值。7230G型可见分光光度计测量可见光透射比滤光片T10、T26结果见表2。从检测结果可以看出, 各波长透射比准确度最大值ΔTmax (%) 在-2.5%～+2.5%范围内, 被核查仪器合格。以上实验ΔTmax (%) =1.21%, 结果合格。

各个波长透射比准确度计算:

式中:Ti—每一滤光片第i次透射比测量值;Ts—每一滤光片在相应波长下的透射比标准值。

2.2 国家有证标准物测定结果

结果表明, 测得浓度与标准工作溶液浓度相比, 相对误差的绝对值小于5%, 被核查仪器合格。实验测得浓度均值10.00μg/ml, 与标准工作溶液浓度10.00μg/ml相比, 相对误差为零, 结果合格。结果见表3。

浓度计算公式

式中:m—标准管中6价铬的含量, μg;V—标准管中标准工作溶液的取样量, ml。

3 讨论

用滤光片来核查分光光度计的方法结果准确、可靠, 不容易受别的原因干扰。因为核查标准 (如滤光片) 是指用来代表被测对象的一种相对稳定的仪器、产品或其他物体。它的量限、准确度等级都应接近于被测对象, 而它的稳定性要比实际的被测对象好[2]。而验证国家有证标准物来核查分光光度计简单、易操作, 可以在仪器需要核查的时间, 在分析样品过程中, 利用已有的试剂来完成仪器的期间核查, 因为工作溶液和工作曲线都是当天分析样品要用的, 符合GB/T 15481-2000标准《检测和校准实验室能力的通用要求》和《计量认证评审标准》的要求, 实验室针对用于检测的仪器设备制定的期间核查程序, 要有可操作性和实施的经济性。

用滤光片来核查分光光度计的方法实际上就是由检测人员来做一遍由持有检定员证的专业人员来完成的一次检定, 操作起来比较复杂。而且根据规定核查标准本身也应进行校准和确认[2], 滤光片需要周期检定。如果购买一套滤光片只为了做仪器的期间核查, 运作成本太高。而验证国家有证标准物虽然简单、易操作, 但也存在问题, 当验证的结果是不合格 (相对误差≥5%) 的时候, 不能确定就是被核查仪器不合格, 还可能是试剂和人员操作等因素的干扰。

这些因素的干扰可以通过多台套仪器比对或人员比对来剔除。所谓的多台套仪器比对, 就是利用几台与被核查仪器相近的仪器对同一标准物进行测量, 得到的结果与标准值比较都合格或都不合格, 证明试剂和人员操作没有问题, 若其他仪器的结果合格而被核查仪器测量的结果不合格, 可以说明是被核查仪器不合格。人员比对就是换人操作, 得到结果与标准值进行比较, 可以排除试剂和人员、操作等干扰因素, 以确定被核查的仪器是否合格。

经过实验效果的分析与对比, 我们认为用滤光片法结果准确、可靠, 但费用高, 不适宜在中低成本运作的实验室推广使用;当国家有证标准物易于索取时, 建议采用验证国家有证标准物来做仪器的期间核查, 这个方法方便、经济、简单, 可操作性强。

关键词：分光光度计,期间核查,方法

参考文献

[1]陶运来.实验室仪器的期间核查.中国质量认证, 2005, (105) :59.

[2]国家认证认可监督管理委员会.实验室资质认定工作指南.北京:中国计量出版社, 2006:38.

浅谈分光光度计误差形成原因篇2

关键词分光光度计；波长误差；杂散辐射

中图分类号TB96文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)042-0183-01

影响测量准确度的因素诸多，可以从仪器测量所依据的原理入手。依据光吸收定律测量物质溶液的浓度时，分光光度计得到的直接结果是溶液选定波长入射光的透射比。透射比是由每一被测物质光谱特性决定的。因此，它与波长检定点的选择、单射仪狭缝宽度及零点的调节、透射比准确度及光谱带宽影响有着直接联系。由于物质在不同波长下有不同的吸光系数，因此波长的正确性直接影响仪器的准确度。波长的正确性需要通过光度计的波长误差表示，而波长误差是光度计的一个重要技术指标。波长误差为波长测量值与真实值之差，其实质是仪器波长指示器的波长读数与单色系统实际给出的波长值之差。检定分光光度计波长误差虑的误差来源主要有以下三个方面：波长标准带入的误差；波长结构的误差；波长调整带入的误差。

1波长

为使分光光度计有较高的灵敏度和准确度，人射光的波长应根据吸收光谱曲线，以选择溶液具有最大吸收时的波长为宜。这是因为在此波长处，摩尔吸收系数值最大，使测定有较高的灵敏度，同时，在此波长处的一个较小范围内，吸光度变化不大，不会造成对郎伯—比耳定律的偏离，使测定有较高的准确度。当波长测量点位于被测样品尖锐的吸收峰上或于较陡的斜坡上时，波长的较小偏移将会引起光度测量值的较大变动。例如：751型分光光度计，其仪器的分光系统采用的是非线性色散棱镜、波长与棱镜转角不呈线性关系。一般来说，波长越短、折射率越大，则偏向角越大、色散率越高。为此要得到相同的光谱强度，狭缝宽度要随波长而改变。如果狭缝是可变的或在移动和使用过程中，相对位置发生位移，狭缝引入误差直接影响单色仪的波长准确度分辨力。在单色仪入射狭缝和出射狭缝宽度为零的条件下分辨力最大，当狭缝宽度增大时存在一些像差，分辨力则下降，从而影响测量的准确度。

其次，仪器波长的固有误差对分光光度计测量准确度也有一定的影响，它是仪器单位色系统与波长装置在制造中的缺陷。如仪器单位色系统色散元件、波长装置中的刻线，传动机构在制造过程中不可避免存在着一定的加工误差，就形成了该仪器固有的误差。这种误差无法通过简单的装调来消除。但可以通过仪器附件中都配有用来校正波长的镨钕滤光片或干涉滤光片调整减小误差。

2溶液引起的误差

溶液酸度对分光光度计的测量也有一定的影响。在不同的溶液酸度的条件下，反应的完全程度也不一致，显示出不同的颜色。有些溶液的颜色对PH值的变化十分敏感，过低会引起有色配合物的分解，过高会引起金属离子的水解，因此，某一显色反应最适宜的pH值必须通过实验来确定，一般选择A-pH关系曲线平坦部分对应的pH值作为应该控制的酸碱度范围。所以，适当选择和控制好溶液酸度是非常有必要的，否则，会影响到分光光度计测量的灵敏度和重复性，造成一定的测量误差。被测物溶液中含有杂质而且这种杂质本身是有颜色的，或能与显色剂生成有色化合物或沉淀，或能与被测物质发生化学反应等，都会影响吸光度的变化。一般可加人适当的掩蔽剂，改变干扰离子的状态，或预先采取萃取、离子交换、柱层析等方法，使杂质与被测组份分开。某些有色物质能迅速生成，但却不太稳定，放置一定时间后色泽消退或起变化，而另一些有色物质必须经过相当长的时间后，反应才能完全，色泽方可充分显示，因此若在不恰当的时间内进行比色，将会造成相当大的误差。此外，还有溶剂、反应温度、显色剂浓度等都会引起测定的误差。

3杂散辐射

反射或散射等射到检测器上的不属于单色器给定波长的光称为杂散光。杂散光对吸光度测定的准确性有严重的影响，但却往往被忽视。当杂散光不被样品吸收时，吸光度测量值总是低于其真实值，即与朗伯－比耳定律发生负偏离。且当杂散光辐射强度越大时，其对测量结果的影响也越大，当吸光度值越高时，其影响也就越明显。当杂散光辐射有一部分或全部被样品吸收时，对吸光度测量值的影响就更复杂，它不仅与杂散光辐射有关，还与被测样品的光谱特性有关，但最终使测量值高于真实值。杂散光辐射给分光光度计测量带入的影响是一个重要分量，为确保测量的准确度，首先，根据杂散光的来源和仪器的特性做好准备工作，选择好波长检定点。例如：在截止滤光片检测时，仪器的波长要根据截止滤光片的截止波长而定，截止点不同，其杂散光的测试结果是不一样的。其次，要进行零点调节。分光光度计的杂散辐射率很小，杂散辐射测量值一般在零点附近，零点调整不好，带入的杂散辐射误差将是很大的。杂散光的来源有：仪器本身的原因，如单色器的设计、光源的光谱分布、光学元件的老化程度、波带宽度以及仪器内部的反射及散射等+室内光线过强而漏人仪器，而仪器暗室盖不严；样品本身的原因，如样品有无荧光、样品的散射能力强弱等

4操作引起的误差

由于操作不当，特别是在称量、稀释和加显色剂等过程中，没有遵守一定的操作要求，都会引入不同程度的误差。因为有些有色物质的生成和其颜色的深浅，往往随加人试剂的量、顺序、试剂浓度、反应温度和反应时间等因素而发生改变。另外，选择或操作吸收池不当，如吸收池不匹配或吸收池的透光面不平行、定位不准确、对光方向不同等，均会使其透光率发生差异，使测定结果产生误差。所以，配对好的吸收池应在毛玻璃面上标记放置方向。同时，吸收池的洗涤也很重要。

5结束语

以上从波长、杂散辐射、光谱带宽、透射比、溶液酸度等方面分析了分光光度计影响测量准确度的几个主要原因，但分光光度计种类繁多，影响测量准确度的因素也比较复杂。不同仪器的设置参数转换、示值倍率转换和灵敏度也不尽相同，这样都会对分光光度计的测量准确度产生一定的影响。因此，在测量过程中，可根据仪器的不同特点，采取相应的检测手段和方法，来达到测量数据的准确、可靠。

参考文献

[1]连文华.分光光度计的精度和偏差[J].印刷质量与标准化.2008,02.

[2]钟乐璇.引起分光光度计误差原因之分析[J].上海建设科技.2005,05.

[3]朱琳,张昕燕,赵志恒.影响分光光度计测量准确度的原因[J].中国计量,2009,11.

分光光度计维修分析篇3

关键词：基本结构,使用要求,维护,注意事项

随着科学技术的飞速发展,原子吸收分光光度计在我国的轻工业、环保等行业得到了较为广泛的运用。原子吸收分光光度计是一种精密的光学仪器,主要用于微量及痕量分析,具有分析速度快、准确性高、灵敏度高等优点,但是,如果在使用及维护方面不注意,会造成一些问题和麻烦,危险的可能会危及到人的生命,因此,要正确、合理的使用原子吸收分光光度计,使其更好地为用户服务。

1 原子吸收分光光度计的基本结构及工作原理

1.1 基本结构

原子吸收分光光度计一般由光源、试样原子化器、数据处理检测系统和单色仪4大部分组成。原子吸收分光光度计的结构形式有双光束、单光束、多波道及双波道等。

1.2 工作原理

原子吸收分光光度计是利用光源共振辐射出待测元素的光,使待测元素转变为原子蒸汽,最后通过辐射特征谱线光将其原子蒸汽中的基态原子能吸收,利用吸光度来测定样品中待测元素的含量。由于原子吸收分光光度计具有选择性好及灵敏度高两大优点,现在被广泛的运用在各种气体的微量元素分析工作中。

2 原子吸收分光光度计的使用要求

2.1 对仪器进行通电检查

在使用该仪器前,必须认真阅读其使用说明书,学会如何使用该仪器,及熟悉仪器的结构和工作原理,了解仪器对装置条件和外部环境的相关要求,将仪器中的各部分按照说明书进行整体组装,并连接好仪器的水路、气路及电路,最好为实验进行做好通电检查。

2.2 对空心阴极灯位置进行调整

为了让空心阴极灯位于单色仪的主光轴上,就必须要调整仪器的空心阴极位置,使接收器接收到的光强是最大的,但是在调整时可以不点火。目前,有许多的仪器都装有自动微调装置,在计算机控制下就能将其灯的位置进行调整。

2.3 对燃烧器位置进行调整

在静态条件下将燃烧器的位置进行调整,使其燃烧器缝口保持既平行于外光路的光轴、又位于其正下方的状态,来保证空心阴极灯的光束在通过燃烧器的火焰、并聚集于燃烧器火焰中心位置时,其灵敏度能够达到最高状态。一般在调整时常用的光源是铜灯,在先前调好的位置上进行负高压调节,来观察透射比,将透射比按要求进行调整;在静态中按要求调整完之后,为了得到精确地数据,也可以将燃烧器的高度及前后转角在点火的情况下进行调整,吸喷铜标准溶液,测量位置不同时的吸光度,以便进行最佳位置选择。

2.4 对仪器雾化器进行调整

雾化器的质量决定着原子吸收分光光度计分析的精密度及灵敏度,且是原子化系统中的核心部件,雾滴小且匀、雾量大且稳是衡量仪器喷雾器质量好坏的依据。因此,应该在放大镜下对节流嘴端面及毛细管的相对位置和同心度进行精心的调整,并根据雾化状况来判断调整的效果,在最大吸光度出现后就将仪器位置固定下来。但是,值得注意的是,在氧化亚氮-乙炔火焰中进行喷雾器调节是绝对禁止的,因为这样会发生回火危险。

2.5 对石墨炉原子化器进行调整

所谓“定位”就是将石墨管吸收池和光源进行对光调节,其步骤是先把元素灯的位置利用对光调整好,再对光将氘灯的位置进行调整,让元素灯光斑与其光斑相重合,最后再将石墨炉的位置进行调整,让最小的光束减弱程度呈现出来。

3 原子吸收分光光度计的维护

3.1 对空心阴极灯的维护

如果将空心阴极灯长期放置,可能会由于气体吸附和漏气等因素的影响,造成其不能被点燃或者是正常使用,因此,在一定的时间段内就应该对不常用的灯进行检查,并将灯点燃,以保证灯能正常使用。在平时的使用中,应该用脱脂棉蘸无水乙醇对灯进行擦拭。

3.2 对燃烧器的维护

当点燃燃烧器的长缝之后,如果火焰长时间呈现不规则的变化,即说明长缝被堵塞,应及时将火焰熄灭用滤纸清理。使用后应定期用薄刀片对缝口的沉积物进行刮除,或用滤纸擦拭缝口,为燃烧器更好的工作做维护。

3.3 对雾化室的维护

雾化室必须定期用去离子水进行清理,去离子水的走向是从雾化室的上口进入,从废液管排出。在喷过含有大量的有机物试样、碱溶液或者是浓酸之后,应立即对喷雾室进行清理。在清理之后还要对雾化器的毛细管进行检查,若毛细管被堵塞,则应及时利用洗耳球从毛细管的出样口将堵塞物吹出。

3.4 对石墨炉的维护

石墨炉与石墨管两者之间必须保持紧密连接,且两者连接的端面要保持清洁和平滑。如果发现有污秽物要立即进行清理,防止污秽物随着气流进入到石墨管中,从而影响元素测试的结果,造成结果不精确。

3.5 仪器整体的维护

在分析实验结束后,应该继续将系统进行点火,并喷入约10 min的去离子水,达到将仪器中的实验样品全部清除,并将仪器内部的废液进行及时的清理,而且,每次分析结束后都应这样清理,以保证下次分析数据的准确性。

4 结束语

通过本文的分析可以看出,虽然原子吸收分光光度计的准确性高、灵敏度高,但是,如何正确的使用该仪器有很多的注意事项,要对该仪器的基本构造及工作原理等进行全方面的了解研究;在平常使用时也要注意对该仪器进行维护,以确保该仪器能够的正常使用及准确高效的运转;在工作中延长该仪器的使用时间,确保在使用原子吸收分光光度计进行实验时,得到的数据既可靠又精确。

参考文献

[1]苏杭.原子吸收分光光度计的发展与维护[J].内蒙古石油化工,2010(2):63-64.

[2]曹峰.原子吸收分光光度计的使用要求和日常维护[J].科技信息,2012(26):336,327.

[3]季必金.原子吸收分光光度计的日常维护及常见故障分析处理[J].化工管理,2013(8):197.

分光光度计维修分析篇4

关键词：原子吸收分光光度计,故障,处理

原子吸收分光光度计作为一种常见的精密分析仪器,在各个领域的应用都非常广泛。它运用原子吸收光谱法,其原理是用一个能产生可供被测元素基态原子吸收的光源即空心阴极灯,并有一个将样品转化为基态原子蒸汽的原子化器,再有一个分光系统将不需要的谱线分离,然后由接收检测信号的光电倍增管将信号输入到放大器后在屏幕上显示出来。由于其结构复杂,在操作使用过程中难免会出现各种各样的问题,现将原子吸收分光光度计常见故障及其处理介绍如下,以供参考。

1 仪器开不了机

先检查电源线是否断路或接触不良,再看保险丝是否松动或熔断。把电源线插好或更换保险丝就可以了。

2 仪器不进样品

2.1 毛细管堵塞

测试过程中拔插塑料吸液管,有可能因吸入空气而形成一连串的气泡从而阻塞样品的吸入,遇此情形,用手指轻弹吸液管,把气泡排走,如频繁发生堵塞,则应考虑改用较粗的吸管。

2.2 温度太低,雾化器无法正常工作

一般原子吸收分光光度计采用的是预混合型雾化燃烧系统,它由雾化器、预混室、燃烧器等部分组成。雾化器的功能是将溶液转变成尽可能细而均匀的雾滴,与撞击球碰撞后进一步的细化,雾滴越细,测定的灵敏度越高。作为一台精密仪器,其环境温度要求较高,一般应在10 ℃～30 ℃之间,最低不得低于5 ℃。当温度低于5 ℃时,低温高速气体将使水样无法雾化,甚至凝结成小冰粒。对于上述故障,可通过提高室内温度予以解决。

3 重现性差

1)仪器受潮或预热时间不够。可用热风机除潮或按规定时间预热后再操作使用。2)火焰不稳定。燃气或助燃气压力不稳,那就应检查乙炔、空气压缩机的工作情况,当乙炔的压力降到5 kg/cm2,丙酮的挥发将使火焰发红,使结果不稳定,此时,应更换新瓶。若空气压缩机输出压力不足0.3 MPa,应调大空气压缩机的压力使其达到要求。若不是气源不足或管路泄漏原因,可在气源管道上加一阀门来调稳流量。3)废液排泄不畅。废液停留在雾化室内,妨碍了样品的吸取和雾化。停机检查堵塞情况,注入3%硝酸或3%(V/V)盐酸充分冲洗后再用水洗净疏通或更换废液管。4)火焰高度选择不当。造成基态原子数变化异常导致吸收不稳定,适当调整乙炔流量使其稳定。5)光电倍增管负高压过大。虽然增大负高压可以提高灵敏度,但会出现噪声大,测量稳定性差。只有适当降低负高压,才能改善测量稳定性。

4 灵敏度低

1)燃烧器与外光路不平行。取对光板放在燃烧器的上方,观察光斑是否在燃烧缝的正上方,若不在应上下、前后、左右调整燃烧器,使光斑中心与燃烧缝保持平行。2)阴极灯工作电流选择不当。灯电流大小要适宜,如果电流太大会造成谱线变宽,产生自吸收,导致灵敏度下降,灯内气体消耗快,灯的寿命也会缩短。过低会使放电不稳定,光谱输出性差,输出强度下降。一般应在光源发射强度满足要求的情况下,尽可能采用低工作电流。3)毛细管、雾化器金属内管被堵,导致样品吸取量不足。用0.5 mm内径毛细管吸入10 mL蒸馏水,正常值应大于4 mL/min,若低于4 mL/min取下毛细管、雾化器,用仪器附带的清洗探针疏通毛细管、雾化器金属内管。4)燃烧器狭缝被堵。燃烧器的长缝应燃出均匀的火焰,如果火焰的颜色呈红色锯齿状或明显的长期不规则变化,则说明狭缝处有难溶沉积物,清洁办法如下:开启空压机,吹入空气,同时用单面刀沿缝细心地刮(注意不要把缝隙边刮坏),利用空气把刮下的沉积物吹掉,也可取下燃烧头用腐蚀性皂液清洗燃烧缝。平时作完实验可用0.2%的硝酸及去离子水各烧5 min后,再干烧一段时间,即可保持燃烧缝的清洁。5)雾化效率低。若管路堵塞,可将助燃气的流量开大,用手堵住喷嘴,使其畅通后放开;若是撞击球与喷嘴的相对位置没有明显调整好,则应调整到雾呈烟状,液粒很小时为最佳。6)燃气与助燃气量比选择不当。火焰分为贫焰、中焰与富焰,一般燃气与助燃气之比小于1∶4为贫焰,介于1∶4与1∶3之间为中焰,大于1∶3为富焰。根据待测元素的特性,选择相应的火焰类型,从而选择合适的燃气比。贫焰适合不易生成氧化物的元素测定,如Cu,Ag,Au,Mg,Pb,Zn,Cd,Mn,Co,Ni,Fe等。富焰适合容易生成氧化物的Ca,Sr,Ba,Cr,Mo等元素的测定。7)分析谱线没找准确或光谱带选择过宽。通常选择共振吸收线作为分析谱线,因为共振吸收线一般也是最灵敏的吸收线。但不是任何情况下都一定要选用共振吸收线作为分析谱线。例如:Hg,As,Se等的共振吸收线位于远紫外区,火焰组分对于来自光源的光有明显吸收,这时就不宜选择它们的共振吸收线作为分析谱线,可选择较灵敏的共振线作为分析谱线;当被测元素的共振吸收线受到其他谱线的干扰时,有时即使共振吸收线不受干扰,也不一定选用共振吸收线。例如,分析高浓度试样时,为了发送校正曲线的线性范围,宁可使用其他灵敏度较低的谱线作为分析谱线。最适宜的分析谱线,视具体情况来定。检验的方法是:首先扫描空心阴极灯的发射光谱,了解有几条可供选用的谱线,然后喷入试样,察看这些谱线的情况,应该选用不受干扰而且吸收值适度的谱线作为分析线,最强的吸收线最适合作痕量元素的测定。调节狭缝宽度光谱带狭缝越小灵敏度越高。8)样品及标准系列被污染或者存放时间过长而变质。立即将容器冲洗干净,重新取样、配置标准系列。

5静态噪声过大

1)电源电压过大或过低。调整电源电压使其满足仪器工作的要求。2)空心阴极灯发光强度较弱,放电不正常,灯电流太小。调整灯电流或更换阴极灯。3)选择测量条件时,标尺扩展过大。采用标尺扩展是为了提高测定灵敏度,但标尺过大灵敏度太高,稳定性就会降低,可适当调整标尺扩展的倍数。4)周围有强电磁场或高频干扰。关闭周围的强磁场。

6动态噪声大

1)由于火焰的高度吸收。当测定远紫外区域的元素如As或Se时,分析噪声可能较大。采用背景校正可有所改善。2)灯能量不足伴随从火焰或溶液组分来的强发射,引起光电倍增管的高度噪声。可通过以下方法来解决:a.允许的最大电流值内,增大空心阴极灯的工作电流。b.换用能量足的新灯。c.试用一个其他吸收线进行分析。d.用化学方法去除溶液中能通过火焰产生强发射的主要组分。3)乙炔钢瓶的输出压力不足0.06MPa。调大压力或换新的乙炔瓶。4)空气压缩机输出压力不足0.3MPa。调大压缩机的压力使其达到要求。

7校准曲线性差

1)光源灯老化或使用高的灯电流,引起分析谱线的衰弱或扩宽。应及时更换光源灯或调低灯电流。2)狭缝过宽,使多条分析谱线通过狭缝。可通过减小狭缝来达到要求。3)测定样品的浓度太大。由于高浓度溶液在原子化器中生成的基态原子不成比例,使校准曲线产生弯曲。因此要缩小测量浓度的范围或用灵敏度较低的分析谱线。

8检出限偏高

1)没有扣除试剂空白。要扣除试剂空白。2)积分时间太短。适当延长积分时间。3)标尺扩展不够。扩大标尺至合适值。4)灵敏度偏低。按上述故障逐一排查。

9点火困难

1)乙炔气压力或流量过小。调大压力或流量。2)辅助气流量过大。调小辅助气的流量。3)仪器停用较久(过一夜或更长时间),空气扩散并充满点火器管道。应采用一个较长的点火周期(点火操作若干次)使乙炔气重新充满管道。

10燃烧器回火

1)没按正常顺序点火。应严格按照开助燃气→燃气→点火的操作程序来操作。2)废液排放管的水封安装不当。重新安装废液排放管。若回火引燃了供气管道及附近物品时,应用二氧化碳灭火器灭火。在操作过程中以上故障现象都处理了,但仪器仍不能正常工作,那就应请厂家的专业维修人员来维修处理。

参考文献

[1]中国环境监测总站.环境水质监测质量保证手册[M].第2版.北京:化学工业出版社,1994:119-120.

[2]孙相诚.看谱分析[M].北京:新时代出版社,1982:110-113.

分光光度计维修分析篇5

原子吸收技术是在20世纪50年代中期提出, 20世纪60年代有较大发展的新型仪器分析方法。工作原理是利用空心阴极灯光源发出被测元素的特征辐射光, 待测元素通过原子化后对特征辐射光产生吸收, 通过测定此吸收的大小, 来计算出待测元素的含量。主要用于分析微量到痕量级的无机元素, 可以完成定性和定量分析, 广泛用于冶金、环保、医药卫生、地质、食品、石油化工和工农业等行业, 具有采用中文界面操作软件、精度高、分析测量快速、操作方便等特点。

2. 点火前的安全检查及注意事项

(1) 燃气气路气密性检查。打开乙炔气瓶总阀后迅速关闭, 观察乙炔钢瓶的总压力表的表针3 min, 3 min内总压力表的压降≤0.1 MPa。

(2) 燃烧头入位检查。确认燃烧头安装紧密、到位。

(3) 水封检测装置检查。无液位检测装置的仪器, 废液管的绕环中必须有液体且能够封住管路;有液位检测装置的仪器, 向液位检测装置中加水, 直到废液管有液体流出。

(4) 空压机输出压力检查。空压机输出压力应>0.2 MPa, 雾化室内应有气流声。

(5) 防爆塞入位检查。确认防爆塞已安装、且压紧。

(6) 乙炔泄漏报警功能检查。仪器通电2 min后, 用洗耳球吸取饱和的酒精气体, 对准仪器背面测试孔或散热孔, 将酒精气体吹入仪器内部, 2 min内仪器应发出报警声音。

(7) 雾化器状态检测。打开空压机达到工作压力后吸喷蒸馏水, 燃烧缝中应有水雾喷出

(8) 乙炔气瓶压力检查。乙炔钢瓶内压力<0.5 MPa时, 必须更换乙炔气体。

(9) 排风装置检查。排风设备应正常工作。

(10) 仪器使用完毕后, 应先关闭乙炔钢瓶总开关, 待火焰自然熄灭后, 再关闭空压机。

(11) 为了防止乙炔钢瓶总开关泄漏, 所有工作结束后, 应再次确认乙炔总压力表指针归零。

3. 故障诊断与排除实例

(1) 原子吸收分光光度计火焰失控, 测量数据不稳定, 不能读取数据, 无法进行测量作业。经分析, 此故障产生于乙炔气路上, 因乙炔流量的大小不能控制, 而导致火焰失控的, 最有可能是控制乙炔流量的质量流量计损坏, 采用替换法更换一个质量流量计后, 恢复正常。

(2) 原子吸收分光光度计, 设置元素灯时, 灯架不旋转, 不能选择到需要的工作灯, 因而不能测量样品。经检查, 发现燃气流量参数未设定, 设定参数后, 灯架正常旋转。

(3) 原子吸收分光光度计, 点不着火, 不能测量样品。现场检查调试, 点击“点火”功能按钮后, 点火器无高压放电打火。经检查发现燃烧头下的位置开关有磨损, 燃烧头虽然安装到位, 但不能将位置开关闭合, 因次, 未能接通点火电路, 故不能点火。在位置开关上加垫垫片后, 恢复正常。

(4) 原子吸收分光光度计雾化室被火焰烧坏。经现场检查, 发现乙炔弯头没有拧紧, 有乙炔从此处泄漏, 而空气管道有一处破裂, 破裂处喷出的压缩空气将泄漏出的乙炔吹向塑料雾化器并被点燃, 将塑料雾化器烧坏。更换塑料雾化器、空气管道, 紧固乙炔弯头后, 恢复正常。

(5) 原子吸收分光光度计, 进行“初始化”时, 波长电机通不过, 仪器不能使用。经现场检测, 发现1001型高压模块损坏, 更换新的后, 恢复正常。

分光光度计维修分析篇6

铜是人体及动植物必须的微量元素之一,与人类及动植物的生命活动有着密切的关系。它可影响铁的吸收和利用,为细胞色素氧化酶、赖氨酸氧化酶等必须的金属元素,促进人体生长发育,有利于植物合成叶绿素,但过量的铜摄入对动植物及人类是十分有害的[1]。有研究表明,成人每日的生理需铜量估计为20 mg,过量摄入可引起坏死性肝炎和溶血性贫血。当水体中的铜含量达0.01 mg·L-1时,对水体的自净有明显的抑制作用。铜对水生生物毒性很大,有人认为铜对鱼类的起始毒性浓度为0.002 mg·L-1。铜对水生生物的毒性与其在水体中的形态有关,游离铜离子的毒性比络合态铜的毒性要大的多。灌溉水中硫酸铜对水稻临界危害浓度为0.6 mg·L-1。世界范围内,淡水中的平均含铜量为3μg·L-1,海水中的平均含铜量为0.25μg·L-1[2]。

化工、印染、电镀、有色金属冶炼、有色金属矿山开采、电子材料漂洗及染料生产等过程会产生大量的含铜废水,并且不同的废水产生过程,其铜含量差异较大。一般地,电镀生产过程产生的废水铜含量上限可至100 mg·L-1[3];电路板生产过程蚀刻液和洗涤液中的铜含量分别在130~150 mg·L-1之间和20 mg·L-1以下[4,5,6];染料生产废水含铜量可高达1.29 g·L-1[7];矿山开采废水铜含量在每升数毫克至数百毫克之间[8]。此外,农业上广泛施用的含铜化肥和农药,也是环境中铜的重要来源之一[9]。我国规定,工业废水中铜及其化合物的最高容许排放浓度为1.0 mg·L-1,地表水最高容许浓度为0.1 mg·L-1,渔业用水为0.01 mg·L-1,生活饮用水中的浓度不得超过1.0 mg·L-1,以上浓度均以Cu2+计。

环境中的铜易于在水体、土壤及植物中迁移和转化。水体中铜的含量及化学形态与水体的p H值,OH-,CO32-及Cl-等无机离子,腐殖质,氧化还原性物质及其它有机物有关。如p H值为5~7时,以Cu2(OH)2CO3的溶解度最大,因此水体中有较多的游离Cu2+;p H值>7时,Cu O溶解度最大,以Cu2+,Cu OH+形态为主;p H值>8时,则Cu(OH)2,Cu(OH)3-,Cu CO3及Cu(CO3)22-等铜形态逐渐增多[10]。值得注意的是,多数研究表明,游离Cu2+和Cu OH+是铜的主要有毒形式[11]。

目前,水样中铜的分析一般采用火焰原子吸收分光光度法(AAS)[12,13,14,15],石墨炉原子吸收分光光度法(FAAS)[16],电热原子吸收分光光度法(ETA-AS)[17]和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)[18]等大型分析仪器。而光度法分析铜,因其投资少、仪器结构简单、操作简便、稳定可靠、检测速度快和具有很好的准确度、精密度及检出限低等优点[19,20],特别是伴随胶束增溶光度分析技术[21]、导数光度分析技术[22,23]和动力学光度分析技术[24,25]的发展以及其与流动注射、液相色谱[26,27,28]、毛细管电泳等的联用[29,30],使得该领域的研究异常活跃[31,32,33]。

双环已酮草酰二腙(biscyclohexanone oxaldihy drazone,BCO),俗称新铜试剂,在碱性条件下(p H约为9),其与Cu2+可显色反应生成稳定的蓝色络合物:Cu2+-BCO,其最大吸收波长约在603 nm处。该方法在国内被广泛地用于手工比色分析水体,合金及纯金属中的微量/痕量铜[34,35,36]。本项研究试图在此手工比色分析方法基础之上,引入流动注射-分光光度分析技术,以期提高该法分析痕量铜的自动化程度。

1 实验部分

1.1 实验试剂及仪器

1.1.1 试剂

玻璃器皿经洗液洗涤、10%稀硝酸浸泡过夜及大量去离子水冲洗后晾干使用。化学试剂若无特殊说明皆为市售分析纯。溶液的配制采用超纯水仪制得的高纯水。

去离子水为载液C;

显色剂R:由BCO储备溶液经Na2B4O7·10H2O缓冲溶液按一定比例稀释后制得;

Cu2+标准溶液:Cu2+单元素标准溶液(1000μg·m L-1,国家标准物质研究中心,北京)经去离子水稀释后配制成一系列不同浓度的Cu2+标准溶液。

BCO储备溶液:借助超声波清洗器溶解0.50 g BCO于乙醇与去离子水的混合溶液中(100 m L乙醇,50 m L去离子水),混合均匀后作为BCO的储备溶液,避光保存;

Na2B4O7·10H2O缓冲溶液:溶解0.38 g Na2B4O7·10H2O于500 m L去离子水中,混合均匀后作为Na2B4O7·10H2O缓冲溶液。

1.1.2 仪器

分析系统由自制的金属元素分析仪(专利号:ZL200410021965.5,由流通池、四通道蠕动泵及电路系统组成)、自制的加热装置(专利号:ZL200510020119.6),信号采集系统(ZB-2020,四川资本分析技术有限公司,成都)及安装了相应分析软件(HW-2000,Version 2.13,上海千谱软件有限公司,上海)的个人电脑(运行环境:Windows XP Professional)等组成。实验中用到的仪器还有电子天平(AT2000,Edward Keller(Philippines)Inc.)、UV/VIS分光光度计(UV-2800,上海尤尼柯仪器有限公司,上海)、超声清洗器(KQ2200,昆山市超声仪器有限公司,昆山)及纯水设备(Molresearch 1005a,上海生物科学和技术有限公司,上海)等。

1.2 分析流路

分析流路如图1所示,通过置于仪器内部的自动变换伐,可以实现系统的进样和分析过程的自动转换。进样时,样品或标准溶液在蠕动泵的驱动下流入进样环,当进样环充满后,多余的样品自动排出。同时,载液在蠕动泵的驱使下经由混合器(X)流入反应圈(Lc),经Lc流出的液体进入光学流通池,电脑负责记录并显示出一条平稳的基线。进样完成后,置于分析仪内部的自动阀门开始工作,系统转入分析过程。分析过程中,载液在蠕动泵的驱动下推动进样环中的样品流入X与R混合,再经由Lc发生显色反应。接下来,从Lc流出的待检测液体进入光学流通池,一条与待测物质浓度相关的电子信号被电脑记录并显示出来。最后,废液被排入专门的废液收集瓶。

1.3 样品预处理

准备100 m L待测样品,滴加数滴0.15 mol·L-1硝酸溶液调其pH值约为2,置于电炉上加热使之沸腾,待锥形瓶内剩余样品体积约为30 m L时,消解过程完成,取下冷却,再滴加数滴0.15 mol·L-1的氢氧化钠溶液调其pH值约为7。对于浑浊、有悬浮物的水样须先经定性滤纸和0.45μm滤膜过滤。

S-试样,C-载液,R-显色剂,P-四通道蠕动泵,X-混合器,W-废液出口,Co-进样环,V-六通道自动进样阀,Lc-反应圈,Ce-流通池,D-检测器,PC-便携式电脑S,sample;C,carrier;R,reagent;P,four way-peristaltic pump;X,mixer;W,waste;Co,sample coil;V,six way-automatic injection valve;Lc,reaction circle;Ce,flow through cell;D,detector;PC,personal computer.

2 实验结果和讨论

2.1 显色体系的优化

以获得较高的灵敏度(用信号峰的强度即m V表示)为目的,以120μg·L-1Cu2+标准溶液为检测对象,起始实验条件:γ(BCO)=3.33 mg·L-1;γ(Na2B4O7·10H2O)=47.6 mg·L-1;V(Co,l=1.6m,i.d.=0.5 mm)=1200μL;V(Lc,l=1.0 m,i.d.=1.0 mm)=3140μL;qv(C)=0.88 m L·min-1;qv(S)=0.88 m L·min-1;qv(R)=0.28 m L·min-1;进样时间:2 min;分析时间:2 min;室温。BCO和Na2B4O7·10H2O的浓度对灵敏度的影响分别见图2和图3所示。

从图2可知,BCO浓度对该显色反应的灵敏度影响显著,并存在最优值。具体地讲,在较低浓度时,灵敏度会随着BCO浓度的增大而迅速增大,并在BCO的浓度为16.6 mg·L-1时达到极值,随后灵敏度随着BCO浓度的增大有所降低,最后趋于稳定。因而,确定BCO的最优质量浓度为16.6 mg·L-1。

如图3所示,在47.6 mg·L-1到3.808 g·L-1范围内,Na2B4O7·10H2O的浓度对灵敏度的影响十分有限,仅在0.9520 g·L-1有个不明显的小峰。最后,确定Na2B4O7·10H2O的质量浓度为0.9520 g·L-1。

用内置有反应圈(内径及体积与Lc相等)的加热器取代Lc考察了反应温度对灵敏度的影响。反应温度调节范围为298~333 K。研究发现,温度对显色反应的灵敏度影响非常小,几可忽略,即在碱性条件下,Cu2+与BCO的显色反应在常温下即可迅速完成。

2.2 仪器参数的优化

以获得较高的灵敏度、最小的基线噪音、较小的基线漂移、最宽的检测范围及最短的分析时间等为目的,以100μg·L-1的Cu2+标准溶液为检测对象,显色体系按上述的优化结果进行配制,仪器参数的优化结果如表1所示。

2.3 标准曲线,表观摩尔吸光系数,重现性和检出限等

基于上述优化结果,详细考察了该分析方法的线性范围、表观摩尔吸光系数、重现性、检出限及进样频率。当Cu2+的质量浓度范围在25~200μg·L-1时,如图4所示,检出信号强度与Cu2+浓度呈良好的线性关系。线性方程为:A=0.0392(Cu2+,/μg·L-1)+0.6657,r2=0.9998。该方法的表观摩尔吸光系数计算如下(仪器的检出信号强度与吸光度之比约为1000 m V·A-1):

从上述计算得出的结果可知,该分析方法的表观摩尔吸光系数为0.89103 mol·L-1·cm-1。测定120μg·L-1铜的加标水样,以20次连续进样计,如图5所示,相对标准偏差(RSD)为4.61%。检出限(国际纯粹与应用化学联合会,IUPAC)计算如下:

已知:K=3,Sb=0.33,n=20,a=0.392

样品的分析速度为为20次/h。

该方法各项参数可比现行国家铜的标准分析方法[2],如表2所示。在没有样品的浓缩、富集等复杂的样品前处理条件下,该方法可以直接分析地表水中痕量级(μg·L-1)的铜,回收率良好。

2.4 离子干扰

以120μg·L-1的Cu2+标准溶液为检测对象,干扰离子浓度以造成相对于Cu2+标准溶液灵敏度差值大于±5%为准。各离子允许浓度如表3所示。从表3可知,HCO3-,CO32-,S2-对Cu2+检测有干扰,然而实验表明,样品的前处理可以很有效地消除HCO3-,CO32-和S2-离子的干扰。此外,样品中加入5 m L 3%的EDTA和10 m L 0.15%的邻菲罗啉可以有效地掩蔽40 mg·L-1的Fe3+,120μg·L-1的Cd2+和Hg2+。

2.5 样品测定

应用该方法检测几种地表水中的痕量铜,并做了加标回收实验,其结果如表4所示。从表4可知,三种水体中的铜被成功的检出,其浓度分别为47.6μg·L-1,63.4μg·L-1和52.3μg·L-1。该方法的回收率在86.6%和106.5%之间。

1)1,2,3:河水,池塘水等,三次测定的平均值。

3 结论

分光光度计维修分析篇7

紫外分光光度法的基础是物质对紫外光的选择性吸收, 是基于分子里价电子在能级之间的跃迁所产生的吸收。是通过建立紫外光谱数据和水质参数间的数学模型, 同时在此基础上, 将待测的水样的紫外光谱数据与其比较, 得出相应的水质参数。该法具有分析速度快、重复性好、无污染等的特点。近几年来, 在水质分析方面得到了很好的应用。紫外分析的精度主要取决于建立的光谱模型的预测性能, 因此提高紫外光谱水质模型的预测精度成为了此种方法的研究重点。紫外吸收法除了与可见吸收光谱一样, 可以静心定量分析, 可以测定物质的物理化学常数之外, 还可以对物质进行定性的分析以及结构的分析。

1 紫外水质检测原理

紫外分光光度法用于水质检测的理论依据是朗伯比尔定律, 用公式A=KCL表示, 其中, K表示吸收系数;C表示被测溶液的浓度;L表示光程。水样中的苯、甲苯、酚类等作为主要的化学需氧的物质, 它们在紫外区有很强的光谱吸收。所以紫外吸光度测定和平行化学滴定测量都能够很好地在水质COD的检测中应用。而各种溶液中的物质对紫外光吸收不同, 决定了溶液里物质浓度的定量监测分析。

2 光谱分析方法

2.1 光谱直接对比分析方法

1) 方法:计算被测水样与参考样本的光谱吸光度值之间的关系。

2) 评价指标:将待测水样的光谱和参考水样进行线性相关, 以拟合直线R2为评价指标, 大于0.99时, 说明该拟合曲线为直线, 也就是说该水样和参考水样的组成相似, 是同一类水样。同时拟合出的直线的斜率越高就说明物质浓度越高。

2.2 光谱归一化分析法

1) 方法:归一化法是计算的一种简化方式, 把有量纲的表达式, 经变换后变成无量纲的表达式, 公式为

其中, A (λ) 表示物质在波长λ的吸光度;Amin和Amax分别表示波长范围内待测物质最小的吸光度和最大的吸光度。对于相同的溶液, 浓度C和光程L相同, 根据朗伯比尔定律公式, 简化成

2) 评价指标:若归一化光谱重合, 就可以确定样品的组成成分相同或者相似, 它们可以归为同一类样品;若重合性不好, 就说明样品成分差别较大, 不能归为同一类样品。

3 分析步骤

紫外分光光度法可以用于较清洁环境水样和饮用水的分析, 主要分析检测水质中的硫酸盐、酚、对苯二甲酸、COD等。不同物质的检测原理相同, 步骤也基本一致, 我们以水质中的酚的检测为例简单介绍一下分析的具体步骤。

3.1 准备用到的仪器以及试剂

仪器:紫外/可见分光光度计, 蒸馏器, 100mL具塞比色皿。

试剂:无酚水;硫酸铜溶液;硫酸;甲基橙;浓盐酸;0.1N溴酸钾-溴化钾溶液;0.025N硫代硫酸钠溶液;0.5%淀粉溶液;碘化钾;苯酚标准溶液。

3.2 标准曲线的绘制

分别取不同体积的工作液于100mL比色皿中, 用无酚水定容, 用比色皿测定在194nm波长处的吸光度, 并绘制标准曲线。

3.3 样品测定

量取100ml的样品于蒸馏瓶中, 加入10ml的无酚水, 滴加2滴甲基橙, 并用硫酸调节至橙红色。加入5.0mL的硫酸铜溶液, 加入几颗玻璃珠。加热蒸馏, 用100mL容量瓶收集馏液到100mL为止。将馏出液混合均匀, 静置之后, 一无酚水为参比液测定吸光度。在210nm波长处, 酚类物质有较为显著的吸收峰, 可以定性的测定酚类物质。

由于酚不容易挥发, 系随水蒸汽蒸馏出, 故蒸馏回收与收集的馏液体积有关。所以收集的蒸馏液的体积必须与原水样体积相等。

4 总结

加强水质组分的分析, 并且水质中的每个组分进行定量分析, 这样才能够对水质状况进行很好地评价同时也可以对水质污染进行预警。基于紫外分光光度法, 对水质中的各种不同的组分的分析方法进行研究, 目的在于为水质组分的分析提供一种科学方法。

摘要：近些年来, 环境的问题逐渐成为新的课题, 水体污染事件也常见到报道。水质分析可以用到很多新的分析技术和方法。在本文中重点介绍了紫外分光光度法在水质分析中的应用, 分别介绍了紫外在水质检测方面应用的原理、分析方法、以及具体步骤。

关键词：水质,分析,紫外分光光度法,污染

参考文献

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[2]东北师范大学等.有机化学[M].北京:高等教育出版社, 1993.

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[4]朱学贞.水和废水中硫酸盐的测定[J].分析通讯, 1984.

分光光度计维修分析篇8

分子结构中含有芳香环或共轭双键等共轭体系的有机药物, 在紫外光区 (200～400nm) 有特征吸收, 可用紫外分光光度法进行药物分析;一些外观有颜色或加入某试剂能呈色的药物在可见光区 (400～760nm) 有特征吸收, 可用可见分光光度法进行药物分析, 紫外-可见分光光度法在《中国药典》中主要应用于药物的鉴别、杂质检查、含量测定、含量均匀度和溶出度的检查等方面。

1 紫外-可见分光光度法应用于药物鉴别

1. 鉴别的主要依据

紫外-可见分光光度是通过测定药物在紫外可见光区的吸收光谱特征对药物进行鉴别。可根据药物的吸收光谱特征, 如吸收光谱的形状、最大吸收波长、吸收峰数目、各吸收峰的位置、强度和相应的吸收系数等进行鉴别, 最大吸收波长和吸收系数是鉴别药物的常用参数。

1.2 常用的鉴别方法

1.2.1 比较吸收系数 (E%11cm) 的一致性

不同的药物, 其E%11cm值有明显差异。因此, E%11cm作为化合物的特征常数, 常用于药物鉴别。如《中国药典》中贝诺酯的鉴别:贝诺酯加无水乙醇制成每1mL约含7.5µg的溶液, 在240nm处有最大吸收, 相应的吸收系数 (E%11cm) 应为730～760。

1.2.2 比较吸光度比值的一致性

有些药物的吸收光谱中吸收峰较多, 各峰对应的吸光度的比值是一定的, 可作为鉴别的标准。如《中国药典》中硝西泮的鉴别:硝西泮加无水乙醇制成每1mL约含8µg的溶液, 在220nm、260nm与310nm波长处有最大吸收, 规定260nm与310nm波长处的吸光度的比值应为1.45～1.65。

1.2.3 比较吸收光谱特性的一致性

利用药物具有紫外吸收的特性或利用药物经化学处理后, 测定其反应产物的吸收特性进行鉴别。如《中国药典》现行版中氟胞嘧啶的鉴别:取氟胞嘧啶适量, 加盐酸溶液 (9→100) 制成每1mL中约含10µg的溶液, 在286nm的波长处有最大吸收, 吸光度约为0.71。

用紫外-可见分光光度法鉴别药物时, 对仪器的准确度要求很高, 必须按要求严格校正合格后方可使用, 样品的纯度必须达到要求才能测定。

2 紫外-可见分光光度法应用于药物杂质检查

2.1 一般杂质检查

《中国药典》少数一般杂质的限量采用了紫外-可见分光光度法进行检查。如药物溶液的颜色, “溶液颜色”的检查是控制药物在生产过程或贮存过程中产生的有色杂质。紫外-可见分光光度法是通过测定溶液的吸光度检查药物中有色杂质的限量。如维生素C易受外界条件影响而变色, 规定取本品3.0g, 加水15mL, 振摇使溶解, 溶液经4号垂熔玻璃漏斗滤过, 滤液于420nm波长处测定吸光度, 不得过0.03。

另外, 对药物的一般杂质如重金属、铁盐等的检查, 中国药典采用目视比色法。目视比色法是在可见光区用眼睛辨别、比较供试品溶液与对照品溶液的颜色深浅, 以检查该项杂质是否超过限量。

2.2 特殊杂质检查

《中国药典》中常用的各类分光光度法对药物特殊杂质检查, 以紫外-可见分光光度法应用较多。

紫外-可见分光光度法检查药物中特殊杂质限量, 通常是采用检查杂质吸光度的方法, 选择在药品无吸收而杂质有吸收的波长处测定吸光度, 规定测得的吸光度不得超过某一限值, 通过控制杂质吸光度的大小, 控制杂质的限量。如肾上腺素中检查肾上腺酮, 肾上腺酮在310nm处有吸收, 而肾上腺素在此波长处无吸收, 《中国药典》中规定, 取本品加盐酸 (9→200) 制成每1m L中含2.0mg的溶液, 在310nm波长处测定, 吸光度不得过0.05, 即控制酮体的限量为0.06%。再如, 盐酸苯海索中检查哌啶苯丙酮、葡萄糖氯化钠注射液中检查5-羟甲基糠醛等特殊杂质《中国药典》中皆是采用紫外-可见分光光度法进行杂质检查。

有的杂质的紫外吸收光谱与药物的紫外吸收光谱在某波长处有重叠, 可以改变药物在某两个波长处的吸光度比值, 通过控制供试品溶液的吸光度比值来控制杂质的限量, 如《中国药典》中碘解磷定注射液中分解产物的检查, 就是这种情况。

3 紫外分光光度法应用于药物含量测定

紫外-可见分光光度法由于灵敏度较高, 不仅可用于常量组分的含量测定, 也可用于测定微量组分、超微量组分以及多组分混合物同时测定等, 在药物分析中主要用于原料药含量测定、制剂含量测定、含量均匀度和溶出度的检查等。

3.1 含量测定的主要依据

朗伯-比尔定律是紫外-可见分光光度法含量测定的依据。朗伯-比尔定律是指单色光辐射穿过被测物质溶液时, 在一定的浓度范围内被该物质吸收的量 (A) 与该物质的浓度 (C) 和液层的厚度 (L) 成正比, 其关系如下式:

3.2 常用含量测定的方法

测定时, 除另有规定外, 应以配制供试品溶液的同批溶剂为空白对照, 采用lcm的石英吸收池 (紫外光区) 或玻璃吸收池 (可见光区) , 以吸光度最大的波长作为测定波长。一般供试品溶液的吸光度读数, 以在0.3～0.7的误差较小。

3.2.1 吸收系数法

吸收系数法是利用待测物质的吸收系数与测得的一定浓度时的吸光度比较计算含量的方法, 又称绝对法。该法是目前应用最多、最普遍的方法。用本法测定时, 吸收系数通常应>100, 并注意仪器的校正和检定。

可按下式计算供试品中被测溶液的浓度:

3.2.2 对照品比较法

对照品比较法是采用在相同条件下分别配制供试品溶液和对照品溶液, 对照品溶液中所含被测成分的量应为供试品溶液中被测成分规定量的 (100±10) %, 所用溶剂也应完全一致, 在规定的波长处测定供试品溶液和对照品溶液的吸光度后, 按下式计算供试品中被测溶液的浓度:

式中, CX为供试品溶液的浓度;XA为供试品溶液的吸光度;CR为对照品溶液的浓度;RA为对照品溶液的吸光度。

3.2.3 标准曲线法

标准曲线法是紫外-可见分光光度法中最经典的方法。测定时, 先取与被测物质含有相同组分的标准品, 配成一系列浓度不同的标准溶液, 在相同条件下, 分别测定其吸光度。然后以浓度C为横坐标, 以相应的吸光度A为纵坐标, 绘制A-C曲线。在相同条件下, 测出供试品溶液的吸光度, 从标准曲线上便可查出与此吸光度值对应的供试品溶液的浓度。

由于标准曲线法对仪器的要求不高, 因此是紫外-可见分光光度法中简便易行的方法。

3.2.4 比色法

测定能吸收可见光的有色物质、无色但经显色反应可以生成有色的物质都可以采用本法在适宜的条件下进行测定。比色法通常称为光电比色法, 现代的比色分析采用分光光度计进行测定, 故又称可见分光光度法。

除另有规定外, 比色法所用的空白系指用同体积的溶剂代替, 对照品或供试品溶液, 然后依次加入等量的相应试剂, 并用同样方法处理。在规定的波长处测定对照品和供试品溶液的吸光度后, 按对照品比较法计算供试品浓度。如《中国药典》中利血平注射液、硫酸阿托品片等一些药物和制剂的含量采用比色法测定。

3.3 紫外-可见分光光度法对原料药的含量测定

《中国药典》中原料药的含量用百分含量表示。

对照品对照法:式中, CR为对照品溶液的浓度 (g/mL) ;AX为供试品溶液的吸光度;AR为对照品溶液的吸光度;m为称取的供试品重量 (g) ;D为供试品的稀释倍数;V为供试品初次配制的体积 (mL) 。如奥沙西泮等原料药的含量测定《中国药典》中采用此法。

吸收系数法:式中, E%11cm为供试品的百分吸收系数;其他符号意义同前。如对乙酰氨基酚等原料药的含量测定《中国药典》中采用此法。

3.4 紫外-可见分光光度法对制剂的含量测定

制剂的含量则用标示量的百分含量表示。

3.4.1 片剂的含量测定

由于片剂含量低, 且含辅料, 若采用原料药的方法测定含量则有干扰, 当片剂中主药在紫外-可见光区有特征吸收光谱, 则可采用灵敏度更高的紫外-可见分光光度法测定含量。如盐酸氟奋乃静为有机碱性药物, 《中国药典》中原料药采用非水溶液滴定法, 而片剂含辅料硬脂酸镁对非水溶液滴定法有干扰, 则采用紫外-可见分光光度法测定含量。

对照品比较法:

式中, S为标示量 (g/片) , 其他符号意义同前。如《中国药典》中甲氧苄啶片的含量测定采用此法。

吸收系数法:

式中符号意义同前。如《中国药典》中甲硝唑片的含量测定采用此法。

3.4.2 注射剂的含量测定

若注射剂中主药在紫外-可见光区有特征吸收, 当注射剂中无附加成分或附加成分不干扰, 则主药的含量测定可直接采用紫外-可见分光光度法测定含量;当附加成分有干扰, 则可采用消除干扰, 或利用主药与附加成分紫外吸收光谱的差异, 再进行紫外-可见分光光度法测定主药含量。

如《中国药典》中马来酸氯苯那敏注射液的含量测定采用吸收系数法。

4 含量均匀度和溶出度的检查

溶出度系指药物从片剂或胶囊剂等固体制剂在规定溶剂中溶出的速度和程度。溶出度是固体制剂质量控制的一个重要指标。含量均匀度系指小剂量或单剂量的固体制剂、半固体制剂和非均相液体制剂的含量符合标示量的程度[2]。

当药物可用紫外-可见分光光度法测定含量的, 含量均匀度和溶出度的检查可采用紫外-可见分光光度法。如《中国药典》中吡哌酸片溶出度的测定和马来酸氯苯那敏片含量均匀度检查采用的就是紫外-可见分光光度法。

紫外-可见分光光度法含量均匀度检查的计算与含量测定计算相同, 只是结果判断方法不相同。

紫外-可见分光光度法不仅是化学药物的原料药和制剂分析常用的分析方法, 同时也用于中药、生物制品以及体内药物的质量分析。