在定量分析方法中,由于很多物質(zhì)在紫外光-可見光區(qū)有吸收,可以借助比色法進(jìn)行測(cè)定,因此光度分析法廣泛的應(yīng)用于地質(zhì)、冶金、化工、醫(yī)學(xué)、食品、制藥及環(huán)境監(jiān)測(cè)等行業(yè)。在光度分析法中,比色皿的選擇、使用及維護(hù)對(duì)分析結(jié)果有著重要的影響,下面我們就從這些角度來聊聊比色皿。
一、比色皿的分類
比色皿的制造工藝有兩種,一種是粘合劑粘合而成,另一種是高溫熔融而成。比色皿的材料通常來源于石英、熔凝硅石和光學(xué)玻璃。玻璃比色皿對(duì)紫外線幾乎全部吸收,吸光度非常大。而石英比色皿的吸光度則小得多。常用比色的形狀有方形、矩形和圓筒形,容量一般為幾毫升,也有用于少量試樣的微型或超微型毛細(xì)管皿。另外還有高、低溫恒比色皿。
二、比色血的選擇
分析波長(zhǎng)在350nm以上時(shí)可選用玻璃或石英比色,在350nm以下時(shí)須使用石英比色。比色皿有不同的光程長(zhǎng)度,一常用的有0.5、1、2、3、125px,選擇哪種光程長(zhǎng)度的比色應(yīng)視分析樣品的吸光度而定。當(dāng)比色液的顏色較淡時(shí),應(yīng)選用光程長(zhǎng)度較大的如50px、75px比色皿;當(dāng)比色液的顏色較深時(shí),應(yīng)選用光程長(zhǎng)度較小的如12.5px、25px比色皿,以使所測(cè)溶液的吸光度在0.1~0.7之間。
三、比色皿的校正
比色皿有方向性。有些比色皿上標(biāo)有方向標(biāo)記,使用時(shí)必須注意。無方向標(biāo)記的比色皿應(yīng)予以校正。校正時(shí)要先確定方向并作好標(biāo)記以減少測(cè)定誤差。比色皿的校正方法是:將純凈的蒸館水注入比色皿中,把其中吸收最小的比色皿的吸光度置為零,并以此為基準(zhǔn),測(cè)出其它比色皿的相對(duì)吸光度。測(cè)定比色液時(shí),應(yīng)將其吸光度減去比色皿的吸光度。同一組比色相互間的差異應(yīng)小于測(cè)定誤差。在測(cè)定同一溶液時(shí),吸光度差值應(yīng)小于0.5%,否則應(yīng)對(duì)差值進(jìn)行校正。
比色皿的光程長(zhǎng)度也需校正,校正時(shí)可將吸光度約為0.4的溶液分別注入校正皿和具有準(zhǔn)確光程長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)比色皿中,測(cè)定吸光度。以標(biāo)準(zhǔn)比色的吸光度為1.00,求出校正比色皿吸光度的相對(duì)值作為該比色皿的校正系數(shù)。測(cè)定比色液時(shí),可將所測(cè)得的吸光度乘以該皿的校正系數(shù)以得到實(shí)際吸光度值。
四、比色皿的使用與維護(hù)
拿取比色皿時(shí)不得接觸透光面,否則指紋、油污會(huì)弄臟窗口而使比色皿改變透光性能。使用比色皿時(shí)應(yīng)于測(cè)試前將待測(cè)液倒入比色皿洗滌三次(注意不要產(chǎn)生氣泡)。比色外的水和溶液可先用濾紙吸干,再用鏡頭紙或軟綢布擦拭,不能在電爐或火焰上加熱干燥。比色皿在光路中應(yīng)垂直于光束方向,以減少反射損失。
每次使用完畢的比色皿,一般先用自來水沖洗再用蒸館水沖洗三次倒置于干凈的濾紙上晾干,然后存放于比色皿盒中。如果比色皿被有機(jī)物污染宜用鹽酸-乙醇(1+2)混合液浸洗,也可用相應(yīng)的有機(jī)溶劑浸泡洗滌。如:油脂污染可用石油醚浸洗,鉻天青顯色劑污染可用硝酸(1+2)浸洗等,比色血不可用堿液洗滌,也不能用硬布毛刷刷洗。
含有能腐蝕玻璃物質(zhì)的溶液,如氫氟酸氟化物的高濃度溶液,不可放入比色中。含氟離子濃度低的溶液也不宜在血中久置。比色質(zhì)地較脆石英皿尤甚,使用時(shí)動(dòng)作要輕,切勿摔碰。
五、比色皿的材質(zhì)選擇
比色皿選擇或使用不當(dāng),造成無法測(cè)量或引起測(cè)量誤差的現(xiàn)象在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常出現(xiàn),這一問題又很容易被實(shí)驗(yàn)入員忽視。
紫外區(qū)的定義為190-400nm,石英比色皿可用于190-900nm,玻璃比色皿用于360-900nm,紫外區(qū)的一定要用石英比色皿,必須配置紫外/可見分光光度計(jì),否則低波長(zhǎng)段不能分析。對(duì)于一般的非光學(xué)專業(yè)入員,用眼睛是不能分開石英比色皿和玻璃比色皿的。但兩者硬度差別很大。石英比色皿比玻璃比色皿硬度大(絕對(duì)值)幾十倍,如果把兩個(gè)對(duì)磨,石英比色皿將很少被磨損,而玻璃比色皿磨損非常大。
由于石英比色皿的透光范圍從0.12-4.5微米(120-450nm),廣泛的譜段范圍內(nèi)沒有任何吸收峰。而玻璃比色皿只有0.4—4微米(400-4000nm),且有許多離子吸收峰。所以,石英比色皿要比玻璃比色皿*的多,化驗(yàn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確、更可靠。
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