杂散光对分光光度计测量结果的影响
1 杂散光对测量吸光度的影响
1.1 公式推导:
设△A=A0-A'
式中△A--吸光度真值与测量值之差;A0--吸光度真值(不考虑杂散光对测量结果的影响);A'--吸光度测量值(考虑杂散光对测量结果的影响)。
根据比尔定律 A=-logT 即 1/T=10A
式中:A--吸光度;T--透光率。
式中:I———透射光强度;I0———入射光强度;I'———杂散光强度。
I'/I0=S,为杂散光,用透光率表示,如722 型可见分光光度计的杂散光。
由①、②式:
1.2 根据③得到的△A/A0 与 S 与 A0 的关系:
由此可见,由于杂散光的存在,测量值小于真值。杂散光越大,高吸光度测量的误差值就越大;杂散光一定时,测量的吸光度越大,误差值就越大,因此杂散光将限制 UV-VIS 的测量上限。我国药典规定对人用药品的测量误差≤1.0%,假如某台 UV-VIS 的杂散光为 0.3%,在不考虑其他因素的影响时,仅此一项就限制最大 A的测量值为 0.9,如果测量 1.0,则相对误差为1.15%,超地了药典规定。
2 杂散光的检定
依据国家检定规程:
对于国产 722 型可见分光光度计的杂散光,新的可达到 0.9,使用中的可达到 1.0;上海产 7530G 型 UV-VIS 新的可达到 0.5,使用中的可达到 0.7;日本岛津生产的 UV2201 型 UV-VIS新的可达到 0.3,使用中的可达到 0.4;北京普析通用生产的 TU-1800SPC 型 UV-VIS 新的可达到 0.1,使用中的可达到 0.2。
注 1:NaI 溶液在 220nm 处、NaNO2 溶液在360nm 处相对于蒸馏水的吸光度为 10-4,可以认为是 0。
注 2:检定时应注意比色池的方向性,同一方向可以避免比色池自身对测量产生影响;对于双光束 UV-VIS 则要求两个比色池自身对测量产生影响;对于双光束 UV-VIS 则要求两个比色池的配套性≤0.5%。
注 3:对于单光束 UV-VIS 也可以使用国家标准物质中心研制的杂散辐射率滤光片,但测量结果有时会和用标准溶液不一致。
3 杂散光产生的原因及减小杂散光的措施
杂散光在仪器的制造中不可能从根本上消除,目前国内生产的 UV-VIS 中该指标最好的可达 0.02%。如果使用中的仪器杂散光明显变大或新买的仪器超过仪器说明书的要求,应考虑以下几方面的原因:
3.1 光学部件(包括光栅或棱镜、反射镜、准直镜、滤光片、透镜)等被灰尘玷污或由于环境潮湿、长时间不开机导致发霉。要求仪器的存放环境清洁、干燥、仪器内部的干燥剂经常更换;对于长期不使用的仪器应该定期开机一次,以保持机内干燥。对于已经被玷污的光学零件:包括光源灯转换镜、滤光片、透镜及入射狭缝、出口狭缝的韧面,可以用脱脂软布蘸纯净的乙醚、丙酮混合液擦拭;对于单色系统内部的光栅、反射镜可用一种专用的光栅清洁纸处理。经如上处理后,不但能减小杂散光,而且光能量也会有明显提高,提高仪器信躁比。
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