紫外可見分光光度計(jì)線性動(dòng)態(tài)范圍是什么
紫外可見分光光度計(jì)是一種非常重要的水質(zhì)分析儀器,在使用新的紫外-可見分光光度計(jì)儀器之前,一般需要先測(cè)試儀器的線性度。但大多數(shù)用戶只是在某個(gè)濃度附近的樣品中,用濃度的乘法變化來衡量此部分的線性度。這只能在很小的范圍內(nèi)反映儀器的使用情況,并不能說明儀器的線性度是否符合出廠規(guī)格,也不能反映儀器的線性范圍。因此,在使用儀器之前測(cè)試其線性度很重要!
如果儀器在非線性區(qū)域使用,肯定會(huì)因?yàn)榉蔷€性而產(chǎn)生誤差。為保證分析測(cè)試結(jié)果的可靠性,儀器應(yīng)在線性區(qū)使用。對(duì)于非常稀的樣品,用戶總是希望結(jié)果在要求的誤差范圍內(nèi)。
這只有在儀器具有較寬的線性動(dòng)態(tài)范圍時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。有人認(rèn)為樣品可以濃縮或稀釋,但這不僅增加了工作量,操作繁瑣,而且?guī)砹苏`差。所以我們一直希望分光光度計(jì)的線性動(dòng)態(tài)范圍越大越好。
線性動(dòng)態(tài)范圍定義為:zui大線性區(qū)域(保證線性區(qū)域的相對(duì)誤差)的吸光度值Amax,除以zui小的線性區(qū)域(保證線性區(qū)域1%的相對(duì)誤差)的吸光度值Amin。即LDR=Amax/Amin;或zui大線性區(qū)(保證線性區(qū)1%的相對(duì)誤差)的Crnax濃度除以zui小線性區(qū)(保證線性區(qū)1%的相對(duì)誤差)的濃度cmin,即:LDR=Cmax/Cmin。
紫外可見分光光度計(jì)的線性動(dòng)態(tài)范圍取決于儀器的雜散光和噪聲。因?yàn)椋s散光是儀器分析測(cè)試誤差的主要來源,它限制了被分析測(cè)試樣品的濃度上限。
此外噪聲也是光度計(jì)誤差的主要來源之一。它限制了被分析樣品濃度的下限。許多高檔紫外可見分光光度計(jì)都給出儀器光度噪聲,高檔儀器光度噪聲可達(dá)±O.0002。所以高精度紫外可見分光光度計(jì)的線性動(dòng)態(tài)范圍很寬(或者可以分析濃度很低的樣品,也能保證誤差范圍)。有些噪音大多在±o.002左右。因此線性動(dòng)態(tài)范圍較窄(濃度下限較大或濃度下限較高時(shí)可保證1%的相對(duì)誤差)。
雜散光的影響小于噪聲,雜散光在高濃度時(shí)影響分析誤差,而噪聲在低濃度時(shí)影響分析誤差;所以無論是設(shè)計(jì)還是使用儀器都要注意這一點(diǎn)。
測(cè)試方法
測(cè)試分光光度計(jì)線性度的方法有很多,常用的方法大致有[4]:
(1)溶液稀釋法:將重鉻酸鉀稀釋至不同濃度,測(cè)量不同波長處的吸光度(一般需要測(cè)85個(gè)吸光度值),然后根據(jù)此數(shù)據(jù)作曲線,確定線性度。
(2)中性濾波器法:一般通過三個(gè)中性濾波器疊加,比較測(cè)量值與計(jì)算值的差值來判斷線性度。
(3)百分比法:待測(cè)樣品的濃度呈指數(shù)增長,測(cè)量吸光度并彎曲,以確定實(shí)驗(yàn)值偏離比爾定律線性部分的程度。
(4)改變池厚法:用不同厚度的樣品池測(cè)量重鉻酸鉀的吸光度,從而觀察光度計(jì)的線性。
(5)旋轉(zhuǎn)扇形板法:將不同透光率的扇形板在樣品光束中旋轉(zhuǎn),測(cè)量各點(diǎn)的透光率并與真實(shí)值進(jìn)行比較。
(6)光疊加法:用雙孔規(guī)分段測(cè)量,再用曲線確定線性度。
綜上所述,紫外可見分光光度計(jì)的線性動(dòng)態(tài)范圍非常重要,它會(huì)限制儀器的使用范圍(即限制儀器的適用性)。因此,無論是制造商還是用戶,都必須高度重視儀器的線性動(dòng)態(tài)范圍,以提高儀器的水平。只有這樣,用戶才能提高分析測(cè)試技術(shù)的水平。