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找不到實驗誤差原因?看看比色皿和比色管

時間:2022-4-22 閱讀:2217
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  直以來都認為比色皿洗滌不干凈會造成很大實驗誤差,近才發(fā)現(xiàn)原來比色皿選擇不當也能造成不可預測的誤差。
 
  比色皿常識
 
  比色皿( 又名吸收池,樣品池) 用來裝參比液、樣品液。配套在光譜分析儀器上,如分光光度計,血線蛋白分析儀,粒度分析儀等。比色皿是分光光度計的重要配件,一般為長方體,其底及兩側為磨毛玻璃,另兩面為光學玻璃制成的透光面粘結而成。
 
  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、熔凝硅石和光學玻璃。常用比色皿的形狀有方形、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管皿。另外還有高、低溫恒溫比色皿。比色皿按照使用的波長范圍分為可見光系列(稱玻璃比色皿),紫外可見光系列(稱石英比色皿),紅外光系列(稱紅外石英比色皿)。
 
  紫外光度實驗中的比色皿通常使用玻璃比色皿和石英比色皿,玻璃比色皿是用光學玻璃制成的比色皿,只能用于可見光區(qū),適用于330~1000nm 波長范圍,石英比色皿是用熔融石英( 氧化硅) 制成的比色皿,既適用于紫外光區(qū),也可用于可見光區(qū),適用于200~400nm波長范圍。
 
  利用石英和玻璃比色皿在紫外光區(qū)和可見光區(qū)有無吸收的差異,在紫外光區(qū)時,由于玻璃比色皿強烈吸收紫外光,對實驗數(shù)據(jù)和結果有影響,石英比色皿不吸收紫外光,不會影響數(shù)據(jù),因此在紫外光區(qū)不使用玻璃比色皿而使用石英比色皿。而在可見光區(qū),玻璃的影響非常小,可忽略,和石英比色皿一樣均可以使用,但考慮到節(jié)約經(jīng)濟的因素,由于玻璃比色皿的價格遠遠低于石英比色皿,通常選擇可見光區(qū)使用玻璃比色皿,紫外光區(qū)使用石英比色皿。
 
  比色皿的鑒別
 
  比色皿透光面是由能夠透過所使用的波長范圍的光的材料制成。在200-350nm工作的比色皿適用于紫外區(qū),使用石英或熔熔硅石制成透光面的石英比色皿。石英比色皿既可用于紫外區(qū)又可用于可見區(qū),但是價格一般比較貴哦,所以要根據(jù)使用波長選擇比色皿,如果不用紫外區(qū)的話,用普通玻璃比色皿就行了,一則浪費沒必要,二則,嘿嘿,摔碎了也不心疼,哈哈。而普通硅酸鹽光學玻璃制成的透光面的比色皿,只能用于350nm至1000nm的可見區(qū)。(好象還能到2000nm,不過在這里不做討論了)。
 
  1、直觀法
 
  通過視覺、聽覺的不同感法觀察和比較比色皿的外觀及澄清程度來進行辨別。
 
  (1) 比色皿上通常會有字母標識,玻璃比色皿口沿處有“G”( Glass 玻璃) ,而石英比色皿口沿處有“Q”( Quartz 石英) 或者“QS /S”( Quartz Glass 石英玻璃) 。
 
  (2) 如果沒有字母標識或者標識已磨損,可以在口沿處由上往下看,如果棱面發(fā)綠就是玻璃的,透明或發(fā)白就是石英的。更確切地說,普通玻璃的斷口是淺綠的,硼酸玻璃的斷口是泛白的,而石英的斷面是透明的。
 
  (3) 可以聽聲辨別,石英敲擊的聲音比較清脆,玻璃器皿敲擊時發(fā)出的聲音發(fā)悶。
 
  (4) 石英比玻璃的硬度大,如果把兩個比色皿對磨,石英比色皿磨損微小,而玻璃比色皿磨損比較大。
 
  (5) 可用白熾燈照射,透光度高的是玻璃比色皿,而石英比色皿里面應當稍渾濁。
 
  [注]: 以上都是快速簡單的鑒別方法,除非是光學專業(yè)人士,否則ji易由于個人差異產生誤差,一般情況只能作為權宜之法。并且現(xiàn)在的制備工藝,無論是玻璃比色皿還是石英比色皿外觀都是澄清透明,厚度、質量差別不大,因此僅通過這些感官的直觀鑒別方法在是不可取的。
 
  2、機試法
 
  使用紫外可見分光光度計來鑒別玻璃、石英比色皿和配對比色皿。
 
  現(xiàn)行國家檢定規(guī)程規(guī)定石英比色皿在250nm下吸光度應小于0.07abs,若吸光度大于0.07abs 則為玻璃比色皿。
 
  比色皿內不放置任何樣品,以空氣為介質,波長設置250nm,調零。將比色皿放置在樣品道,吸光值小于0.07abs的是石英的,反之是玻璃的。
 
  比色皿的使用
 
  在使用比色皿時,兩個透光面要*平行,并垂直置于比色皿架中,以保證在測量時,入射光垂直于透光面,避免光的反射損失,保證光程固定。
 
  比色皿一般為長方體,其底及兩側為磨毛玻璃,另兩面為光學玻璃制成的透光面采用熔融一體、玻璃粉高溫燒結和膠粘合而成。所以使用時應注意以下幾點:
 
  (1) 拿取比色皿時,只能用手指接觸兩側的毛玻璃,避免接觸光學面,用力不可過大。同時注意輕拿輕放,防止破損。
 
  (2) 比色皿中不應長期盛放含有腐蝕玻璃物質的溶液。
 
  (3) 比色皿高溫后易爆裂,因此不應放在火焰或電爐上加熱或干燥箱內烘烤。
 
  (4) 當比色皿里面被污染,應用無水乙醇清洗,并晾干或及時擦拭干凈。
 
  (5) 比色皿的透光面不應與硬物或臟物接觸。比色皿使用時請勿碰撞。
 
  (6)盛裝溶液時,高度應為比色皿的2 /3 處,光學面如有殘液可先用濾紙輕輕吸附,然后再用鏡頭紙或絲綢順著同一方向擦拭。
 
  (7)比色皿中的液體,應沿毛面傾斜,慢慢倒掉,不要將比色皿翻轉,直接口向下放在干凈的濾紙上吸干剩余液,然后用蒸餾水沖洗比色皿內部倒掉(操作同上)避免液體外流,使第2次測量時不用擦拭比色皿,不致因擦拭帶來的誤差。
 
  (8)比色前將各個比色皿中裝入蒸餾水,在比色波長下進行比較,誤差在±0.001吸光度以內的比色皿選出4-8個進行比色測定,可避免因比色皿差異造成測量誤差
 
  (9)比色皿在使用后,應立即用水沖洗干凈。必要時可用1:1的鹽酸浸泡,然后用水沖洗干凈。
 
  (10)在測量時如對比色皿有懷疑,可自行檢測??蓪⒉ㄩL選擇在實際使用的波長上,將一套比色皿都注入蒸餾水,將其中一只的透射比調至95百分之(數(shù)顯儀器調置100百分之)處,測量其它各只的透射比,凡透射比之差不大于0.5百分之即可配套使用。
 
  前人用過的經(jīng)驗
 
  1 使用前將比色皿在2百分之的硝酸溶液中浸泡24小時,然后用水,蒸餾水依次沖洗干凈,擦干。
 
  2 比色前將各個比色皿中裝入蒸餾水,在比色波長下進行比較,誤差在±0.001吸光度以內的比色皿選出4-8個進行比色測定,可避免因比色皿差異造成測量誤差。
 
  3 比色皿中的液體,應沿毛面傾斜,慢慢倒掉,不要將比色皿翻轉,直接口向下放在干凈的濾紙上吸干剩余液,然后用蒸餾水沖洗比色皿內部倒掉(操作同上)避免液體外流,使第2次測量時不用擦拭比色皿,不致因擦拭帶來的誤差。
 
  比色皿管理維護
 
  (1) 按照實驗中所使用的波長來選擇相應的比色皿( 玻璃或者石英) ,紫外光區(qū)用石英比色皿,而可見光區(qū)既可以使用玻璃比色皿,又可以使用石英比色皿??紤]到價格問題,可見光區(qū)選用玻璃比色皿。盡量做到專人或者專組,用完清理后就交回。這樣不易搞混不同的比色皿,也不影響比色皿間的配對。
 
  (2) 盡量做到每個實驗每臺紫外分光光度計有的配套比色皿,不相互混用。如有交叉使用,可記錄在冊,下次恢復正常。
 
  (3) 用完即清洗,清洗后在通風陰涼處干燥,等干燥后放入相應裝具中。放置時,裝具保持清潔干燥,比色皿應秉承“光面朝上,毛面在兩側”的原則,這樣便于抓取兩毛面拿出使用,不易弄污光面。
 
  關于比色皿配對與比色皿誤差測定的說明:
 
  比色皿配對比較麻煩,一般在分光光度法測定時采用比色皿誤差測定后進行樣品的測定。
 
  1、比色皿配對
 
  樣品溶液先配成吸收度在0.6~0.8之間的濃度測定,然后用同批溶劑將溶液稀釋一倍,再測吸收度。
 
  從供試品溶液的配制起,平行操作兩次,并注明測定時的溫度。
 
  同一臺儀器測定所得二份結果間的偏差應不超過l百分之。當結果符合要求后,對各臺儀器測得的平均值進行統(tǒng)計,若相對標準偏差不超過1.5百分之,則以測得的平均值為相應藥物的吸收系數(shù)。
 
  現(xiàn)行的國家檢定規(guī)程中規(guī)定配對的兩只比色皿間差值不得超過±0.5百分之。因為在可見光區(qū),玻璃比色皿和石英比色皿都可以使用,所以可利用每對比色皿間的透光率直接進行比較。
 
  使用4對比色皿,在波長500nm 下,以空氣和純水為介質,使用透光率T 進行測量,將每組比色皿中的一只透射率調為100百分之,測量另外一只透光率,凡透射率之差不大于5百分之 ( △T = 0.005 =0.5百分之) ,即可配對使用。
 
  2、比色皿誤差測定與樣品測定
 
  1)任意取用2只清潔比色皿。
 
  2)2只比色皿中加入相同的空白溶液。
 
  3)以其中的任何一只比色皿為空白皿,調節(jié)儀器的吸收度為0;
 
  4)測定另一只比色皿的吸收度,測得值為A0。用此比色皿測定樣品,儀器的顯示值為A,則樣品的真實測得值A樣=A-A0
 
  談到實驗中的紫外分光光度法,大家更多關注的是紫外分光光度計的儀器性能等等,而往往忽略了比色皿,但是您知道嗎,小小的比色皿其實也有很多講究,而且對實驗結果的影響也很明顯。
 
  比色皿的洗滌
 
  分光光度法中比色皿潔凈與否是影響測定準確度的因素之一。因此,比色皿保持清潔和無傷痕,  選擇正確的洗凈方法:玻璃和石英比色皿通??捎美渌峄蚓凭?、丙酮、正己烷等有機溶劑清洗。
 
  應按照測定的各種試劑,采用溶解中和的方法進行清洗,原則上是: 一不能損壞比色皿的結構和透光性能; 二能夠采用中和溶解的方法來達到比色皿干凈如初的效果。而分光光度計中比色皿潔凈與否,則是影響測定準確度的因素之一。
 
  比色皿清洗液
 
  濃鹽酸:甲醇:水=1:4:3
 
  如果比色皿被有機物污染,宜用鹽酸—乙醇(1:2)混合液浸洗,也可用相應的有機溶劑如醇醚混合物浸泡洗滌。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。比色皿不可用堿液洗滌,也不能用硬布、毛刷刷洗。
 
  鉻酸洗液效果不錯,但浸泡時間不宜過長,否則會腐蝕掉比色皿的粘接劑使其散架。另外因為它會在比色皿壁上吸附而出現(xiàn)一層鉻化物的薄膜,這種薄膜很難去除,鉻酸清洗后的比色皿在紫外區(qū)間基本不透光,導致不能使用。
 
  稀釋的酸浸泡,效果不錯,但酸濃度不能太高。
 
  也可用冷的或溫熱的(40~50℃)陰離子表面活性劑的碳酸鈉溶液(2百分之)浸泡,可加熱10分鐘左右。對于有色物質的污染可用HCL(3mol/L)-乙醇(1+1)溶液洗滌。
 
  有色物質污染的比色皿用鹽酸:乙醇(1:2)浸泡一段時間,顏色就去掉了。
 
  清洗步驟
 
  1.比色皿用完后應當先用適當溶劑沖洗,注意里外都要洗到。如果溶劑無毒的話,可以裝入一半溶劑后,用手指按住比色皿的兩端,用力搖晃,次數(shù)應當是不少于三次。
 
  2.然后用大量的自來水沖洗,這一步對水溶液和鹽溶液非常重要。當然如果所用溶劑不親水這步可以放棄。
 
  3.后再用去離子水清洗,注意里外都要洗到,如果溶劑不親水的這一步也可放棄。
 
  4.洗完后不要刻意的將比色皿擦干,虛放在比色皿盒內,不用蓋上讓其自然揮干。
 
  注意
 
  清洗在用后立即進行,否則樣品干后就更難處理;
 
  洗好的比色皿應當是透明,沒有水跡的;
 
  經(jīng)常使用的比色皿可以在洗凈后浸泡在純水或分析純乙醇里中保存。
 
GNST-900S多參數(shù)水質分析儀主圖.jpg

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