可见分光光度计是分析化学和生物实验中常用的精密仪器,用于测定溶液中物质的光吸收特性,从而推导浓度或化学性质。其核心原理基于朗伯-比尔定律(A = εlc),即吸光度与溶液浓度、光程长度及摩尔吸光系数成正比。为确保测量准确性和仪器稳定性,需严格遵循以下操作细节:
一、前期准备与仪器检查
1. 环境要求
- 仪器需放置在平稳台面,避免震动和强光直射。
- 室温应保持恒定(20-25℃),湿度控制在40%-60%,防止光学元件受潮或结露。
- 电源电压需稳定,建议配备稳压电源或UPS,避免电压波动影响检测器灵敏度。
2. 仪器自检
- 开机前检查样品室是否清洁,无残留液体或灰尘。
- 确认氘灯(或钨灯)寿命,若光源强度不足(如透光率偏差>10%),需及时更换。
- 检查波长校准:用汞灯或钬玻璃滤光片校正波长准确性(允许误差±1 nm)。
二、操作流程与关键步骤
1. 开机预热与初始化
- 开启电源后预热15-30分钟,使光源、单色器及检测器达到热平衡。
- 初始化仪器:选择可见光波段(380-780 nm),设置扫描模式或固定波长模式。
2. 参比溶液的制备与校准
- 参比液选择:通常为溶剂(如蒸馏水、缓冲液),需与待测样品基质一致。
- 校准操作:
- 将参比液倒入1 cm比色皿,用擦镜纸擦拭外壁至透明。
- 放入样品室,关闭盖板,调零透光率(T%=100%)或吸光度(A=0)。
- 若测量波长超出参比液适用范围(如色素干扰),需采用空气校准或二次参比法。
3. 样品测量与数据记录
- 比色皿使用规范:
- 选择匹配的石英或玻璃比色皿(光学面洁净,无划痕)。
- 倒入样品时沿壁缓慢添加,避免产生气泡;若有气泡,用软纸巾轻拭排出。
- 测量高浓度样品时,可稀释后测试,防止吸光度超出线性范围(A=0.2-1.0为佳)。
- 数据读取:
- 固定波长下直接读取吸光度(A)或透光率(T%),连续测量3次取平均值。
- 若需全波长扫描,设置适当狭缝宽度(通常1-2 nm),观察特征吸收峰位置。
4. 数据处理与分析
- 标准曲线法:配制系列浓度标准品,绘制A-C标准曲线,计算样品浓度。
- 差值法:用于复杂样品,通过参比液与样品的吸光度差值定量。
- 记录内容:波长、吸光度、参比液信息、测量时间及环境条件。
三、注意事项与常见问题
1. 避免污染与误差
- 勿用手触摸比色皿光学面,指纹可用镜头纸蘸乙醇擦拭。
- 测量挥发性样品时,动作迅速并加盖比色皿,防止溶剂蒸发导致浓度变化。
- 同一组实验中,参比液与样品液的测量顺序需交替进行,减少系统误差。
2. 光源维护
- 氘灯或钨灯连续使用不超过4小时,避免过热损坏。
- 关闭样品室盖后再调整参数,防止外界光线干扰。
3. 故障排查
- 噪声大:检查电源稳定性,清洁检测器窗口。
- 基线漂移:重新校准参比液,确认波长准确性。
- 吸光度异常:检查比色皿是否匹配,样品是否有沉淀或浑浊。
四、仪器维护与保养
1. 日常维护
- 测量结束后用蒸馏水冲洗比色皿,晾干后存放。
- 清洁样品室,用防尘罩覆盖仪器,定期更换干燥剂。
- 每月检查波长精度,必要时联系厂家校准。
2. 长期停用
- 切断电源,取出比色皿,在样品室放置干燥剂。
- 记录仪器使用日志,包括运行时间、维修记录及耗材更换情况。