杂散光与吸光度误差和吸光度真值关系的研究

　　1　引　　言

　　仪器杂散光S.L.是UV/VISS测量误差的主要来源之一[1～3],特别在高浓度C[4]或高吸光度A时更是如此。但目前尚未见有人系统研究过UV/VISS的S.L.与吸光度误差和吸光度真值之间的关系。本文研究了S.L.与吸光度误差和吸光度真值之间的关系,在不考虑仪器设计制造精度和测定操作偏差时,导出了吸光度误差与S.L.和吸光度真值之间关系的理论计算公式,具有普遍指导意义。笔者根据计算公式,算出了14种S.L.下吸光度相对误差ΔA/A0和吸光度真值A0之间的关系,并绘制了12条误差曲线,它可复盖目前国内外所有的UV/VISS,具有普遍应用参考价值.

　　2　理论推导

　　式中　ΔA——吸光度真值与吸光度测量值之差(即吸光度测定误差,由仪器准确度和测定操作偏差确定,并明显地与仪器杂散光强度有关);

　　A0——吸光度真值

　　Am——吸光度测量值。

　　根据比耳定律:

　　根据比耳定律:

　　式中　Tm——透光度测量值

　　Im——测量波长下透过试样的辐射强度

　　Io——测量波长下透过参比液的辐射强度

　　Is——S.L.的强度

　　设S为S.L.的量,则S=Is/Io;通常将S以百分率表示,如S.L.为1%,则表示S=0.01,即Is=0.01I..

　　∴由(4)式,可得:

　　将(5)式代入(2)式,则:

　　(6)式表示:

　　①ΔA与S和Ao成对数关系

　　②当Ao一定时,对不同的S值可计算出造成的ΔA值当S一定时,不同的Ao有不同的ΔA

　　3　根据(6)式得到的表、图

　　3.1　表1

　　表1为根据(6)式求得的ΔA/Ao与S.L.与Ao的关系表。

　　3.2　图1

　　图1为根据表1所作的12条误差曲线图。

　　4　讨　　论

　　图1和表1非常有实用价值;在评价和挑选UV/VISS时,只要知道仪器的S.L.就可立即从图、表得知该仪器由S.L.引起的测量误差概况和是否能满足使用要求。如要挑选一种UV/VISS分析一种生物酶,该生物酶的浓度较高,吸光度值为1.95A左右,且要求分析测试准确度为1%;但有某一UV/VISS,其S.L.为0.2%,从图1、表1上立即就可知道该仪器不能满足使用要求;因为S=0.2%时,若吸光度值为1.95A,则其测量相对误差为3.6%!

　　从图1、表1上又可立即查到,该分析测试工作必须要用一台S.L.为0.05%(或优于0.05%)的UV/VISS,才可满足要求。在高浓度时,S.L.对测量误差的影响非常大!例如:在Ao=2.0A时,若S.L.为0.2%,则可引起3.9%的测量误差(表1、图1);若S.L.为0.5%,在Ao=2.0A时产生的测量误差为8.7%! (图1、表1)。由此可见,S.L.越大,高浓度试样的测量误差就越大,因此,S.L.将限制UV/VISS测量的浓度上限!　众所周知,UV/VISS在药检行业中使用较多,且各国药典对UV/VISS的要求都很苛刻;我国药典规定对人用药品的测量误差不得超过1%。假若使用我国某厂的UV/VISS,其S=0.5%,则能测量的吸光度范围上限(即最浓的样品)其吸光度只能是0.55A(图1、表1)。若被测药品的吸光度大于0.55A,如为0.8A,则测量误差就大于1%,达到1.42%,这就不符合药典规定的要求,即不合格。由此可见,不论是UV/VISS的设计者、制造者、还是使用者,都必须高度重视对仪器S.L.的控制和选择。