分光光度计的杂散光对测量的影响
紫外可见分光光度计检定误差分析及控制
紫外可见分光光度计检定误差分析及控制摘要：紫外可见分光光度计用于测定190nm-900nm波长范围内物质的吸光度，以及物质的鉴别、杂质检查和定量测定，广泛用于食品药品理化检验，仪器的性能严重影响检验结果。
紫外可见分光光度计是一种常见的实验分析仪器，由于其操作便利、结构简单，在实验检测分析中的运用较普遍。
为了保证实验数据的准确性，避免实验误差过大的问题，在应用过程中，针对其可能出现的部分误差，实验人员需采用适宜措施来开展误差缩减。
基于此，本文主要针对紫外可见分光光度计检定误差分析及相关控制措施展开研究。
关键词：紫外可见分光；光度计检定误差；控制引言紫外可见分光光度计是以被测物质在不同波长范围内，对光的吸收度反应作为物质分析依据的设备。
为满足物质测量的需求，其具有高灵敏度、操作简便等特点。
紫外可见分光光度计在使用中依据JJG178—2007《紫外、可见、近红外分光光度计》检定规程，其计量性能需要满足诸多要求，包括波长误差、波长重复性、噪声与漂移、透射比重复性、基线平直度、电源电压适应性、最小光谱带宽、透射比最大允许误差，另外还包括杂散光和吸收池配套性等10项。
1相关国家标准和检定规程目前，紫外可见分光光度计现行的国家标准为GB/T26798－2011《单光束紫外可见分光光度计》和GB/T26813－2011《双光束紫外可见分光光度计》，由国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会联合发布，归口单位为全国工业过程测量和控制标准化技术委员会。
历经四次的修订和整合，由黑龙江省计量检定测试院等四家单位起草了国家计量检定规程JJG178－2007《紫外、可见、近红外分光光度计》，由国家质量监督检验检疫总局于2007年批准，并于2008年起施行，归口单位为全国物理化学计量技术委员会。
2紫外可见分光光度计检定误差分析2.1标准滤光片造成的误差标准滤光片的误差来源，主要是由于其定值误差及方向性所引发。
一般情况下，直接比较法是常见的检定方式，而这种方式对标准滤光片定值的准确性具有更高要求。
10紫外-可见分光光度法习题参考答案
紫外－可见分光光度法思考题和习题1．名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。
吸光度：指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数，用来衡量光被吸收程度的一个物理量。
吸光度用A表示。
透光率：透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。
吸光系数：单位浓度、单位厚度的吸光度摩尔吸光系数：一定波长下C为1mol/L ，l为1cm时的吸光度值百分吸光系数：一定波长下C为1%(w/v) ，l为1cm时的吸光度值发色团：分子中能吸收紫外或可见光的结构单元，含有非键轨道和n分子轨道的电子体系，能引起π→π*跃迁和n→ π*跃迁，助色团：一种能使生色团吸收峰向长波位移并增强其强度的官能团，如-OH、-NH3、-SH及一些卤族元素等。
这些基团中都含有孤对电子，它们能与生色团中n电子相互作用，使π→π*跃迁跃迁能量降低并引起吸收峰位移。
红移和蓝移：由于化合物结构变化（共轭、引入助色团取代基）或采用不同溶剂后，吸收峰位置向长波方向的移动，叫红移（长移）；吸收峰位置向短波方向移动，叫蓝移（紫移，短移）2．什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。
这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。
由于各种物质分子结构不同，从而对不同能量的光子有选择性吸收，吸收光子后产生的吸收光谱不同，利用物质的光谱可作为物质分析的依据。
3．电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？电子跃迁类型有以下几种类型：σ→σ*跃迁，跃迁所需能量最大；n →σ*跃迁，跃迁所需能量较大，π→π*跃迁，跃迁所需能量较小；n→ π*跃迁，所需能量最低。
而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。
紫外可见分光光度计检定误差分析及控制
紫外可见分光光度计检定误差分析及控制摘要：紫外可见分光光度计在使用过程中，由于多种原因会引起波长或杂散光检定误差，导致测量结果不准确，为了得到更为准确的实验结果，必须进一步控制紫外可见分光光度计检定误差。
分光光度计广泛应用于食品、化工、环保等各个行业，量大面广，JJG178-2007紫外、可见、近红外分光光度计国家计量检定规程中，规定了检定的具体参数，其中透射比误差是最关键的参数，它的准确与否直接影响仪器的测量准确性。
而透射比滤光片标准物质是目前检定校准各类型分光光度计的主要标准器之一，在一次计量比武中，出现了测量值的异常偏离，经过短时间内两名人员多次重复测量，得到的数据与第一次测量时基本一致。
关键词：紫外可见分光光度计；检定误差；控制引言紫外可见分光光度计是基于紫外可见分光光度法原理，利用物质分子对紫外可见光谱区的辐射吸收来进行分析的一种分析仪器。
分子的紫外可见吸收光谱是由于分子中的某些基团吸收了紫外可见辐射光后，发生了电子能级跃迁而产生的吸收光谱。
1紫外可见分光光度计检定误差分析1.1波长显示数值误差实际测量波长点调节至0度时，需要将检测物质放置在吸收池中，随后沿着相同波长方向逐个位置点测试物质的透射比例值，最终计算出相应的峰值波长数据。
而波长在实际测量过程中所得的平均数值和标准数值之差被称为波长显示数值差。
1.2透视比例误差技术人员需要在235nm、257nm、313nm波长下，分别矫正仪器设备的0度范围以及满度范围，进一步测量出各标准物质的基础透射比。
紫外可见分光光度计工作时，数据测量的平均数值以及标准值之差一般为透射比例数值误差，为此各个波长透射比所展现的数值误差最大范围则为各个波长段透射比例数值误差。
2紫外可见分光光度计检定误差控制2.1强化检测人员技能提升为进一步提高检测人员的检测技能，确保检测数据的稳定和安全，应不断强化检测人员对检定规程的理论学习，认真学习JJG178—2007《紫外、可见、近红外分光光度计》，并且将理论与实际操作相互结合，积极总结工作中的工作经验和教训，不断提升自身检测水平和处理问题能力，有效防止检测误差性的产生。
721型分光光度计使用及波长的检测与校正
721型分光光度计使用及波长的检测与校正分析相关2010-09-28 06:59:17 阅读390 评论0 字号：大中小订阅/Detail.aspx?id=297492721系列分光光度计经搬运或长时间使用，都可能使仪器的波长产生误差。
为了使仪器能正常工作，遵照国家JJG178—1996可见分光光度计检定规程，本人总结出一套完整的对于波长误差的调校方法，具体介绍如下：一、光路调整将仪器电源开启，把波长盘调至580nm处旋转光量调节钮，使光量较大，打开比色皿槽盖，在槽内光门侧放一白纸，此时应在白纸上看到一长方形黄色光斑，且长方形边缘清晰，无杂色现象。
否则打开仪器后盖板，松动光源灯座，移动光源灯位置，使灯丝与光源入射光长圆形孔平行，不要造成入射光长圆形孔与灯丝成十字交叉型，以免影响通光量。
让光束通过透镜射向反射镜正中央，通过狭缝进入单色器，反复调整灯泡和灯座位置，使单色光呈现规则长方形，直至满意为止。
二、波长误差的调校只有在光路基本正常的条件下才能准确调校仪器波长。
1.按JJG178—1996规程，用不同波长的干涉滤光片（如420nm、550nm、650nm），对仪器进行测试。
当测试结果出现恒正误差，或恒负误差时，即在高低波长范围内的误差值恒为正，或恒为负，且三点数值基本相等，我们暂称这种现象为线性误差，此情况下调校比较容易。
打开仪器上盖板，松开波长刻度盘三个紧固螺钉，轻轻将波长盘向正或负转动误差值即可，再上好紧固螺钉，误差消除。
2.如用上述方法测试，在550nm结果准确，而在低波长段420nm处，出现正误差，在高波长段650nm 处出现负误差。
这种情况称之为非线性误差，此时整个光谱谱带被压缩了，调校此种非线性波长误差方法是，松开波长盘三个螺钉，正时针方向旋动波长盘是正负误差绝对值的1/4nm后，旋紧波长盘三个螺钉，然后旋动波长校准螺丝，使550nm准确后，在测试420nm或650nm点处，结果正负误差减小到规程要求值，仪器波长误差合格。
紫外可见分光光度计的维护与保养及解决方案
紫外可见分光光度计的维护与保养及解决方案日常维护与保养工作是保障紫外可见分光光度计性能，延长仪器使用寿命的紧要手段，因此娴熟把握紫外可见分光光度计的维护保养方法是对操作人员的要求。
1.保持环境和仪器室的清洁，做好防尘工作，避开环境中的尘埃影响机械系统的快捷性，降低各种限位开关、按键、光电偶合器的牢靠性。
2.仪器室应四季恒湿，并且配置恒温设备。
仪器室温度应掌控在18℃～30℃，湿度 30～60%。
2.仪器使用确定周期后，内部会积累确定量的尘埃，由维护和修理工程师或在工程师引导下定期开启仪器外罩对内部进行除尘工作，同时将各发热元件的散热器重新紧固，对光学盒的密封窗口进行清洁，必要时对光路进行校准，对机械部分进行清洁和必要的润滑，然后恢复原状，再进行一些必要的检测、调校与记录。
4.为了延长光源使用寿命，在不使用时不要开光源灯。
若工作间歇时间短，可不关灯或停机。
一旦停机，必需待灯冷却后再重新启动，并预热15min。
5.如灯泡发黑或亮度明显减弱或不稳定，应适时更换。
更换时不要用手直接接触窗口或灯泡，避开油污黏附。
若不当心接触过，要用无水乙醇擦试。
6.每天操作使用结束后，应认真检查样品室内是否有溶液溢出，若有溢出必需随时用滤纸吸干，否则会引起测量误差或影响仪器使用寿命。
7.仪器使用一段时间（一般每年1～3次），用钬滤光片检查波长精准度。
8.仪器使用前或搬动后应检查并校正波长精度。
影响分光光度计测量误差的紧要原因分光光度计是利用物质对光的选择性吸取进行物质的定性或定量分析的仪器，在各行各业得到了广泛应用，紧要用于物质纯度检查、定量分析、物质结构辨别等。
可测量结果总会显现可接受或不可接受的误差，误差来源于测量过程的各个方面，我认为紧要来源于仪器本身性能和测量条件的选择两个方面。
一、仪器本身性能带来的误差1.杂散光的影响杂散光是指进人检测器的处于待测波长光谱带宽范围外的其他波长组分，它是光谱测量中误差的紧要来源。
紫外可见分光光度计检定误差分析及控制
紫外可见分光光度计检定误差分析及控制摘要：紫外可见分光光度计是以被测物质在不同波长范围内，对光的吸收度反应作为物质分析依据的设备。
为满足物质测量的需求，其具有高灵敏度、操作简便等特点。
紫外可见分光光度计在使用中依据JJG178—2007《紫外、可见、近红外分光光度计》检定规程，其计量性能需要满足诸多要求，包括波长误差、波长重复性、噪声与漂移、透射比重复性、基线平直度、电源电压适应性、最小光谱带宽、透射比最大允许误差，另外还包括杂散光和吸收池配套性等10项，其中，波长最大允许误差、杂散光及透射比最大允许误差是紫外可见分光光度计评价的最关键指标。
关键词：紫外可见分光光度计；检定误差；控制措施1紫外可见分光光度计的误差来源一方面，紫外可见分光光度计在应用和测试时会产生不同形式的误差，其中波长误差更为常见。
引起波长误差的来源和因素很多，其中大多数是由设备结构和波长标准引起的。
在使用紫外-可见分光光度计的过程中，实验者可以借助光吸收定律掌握材料光谱的特性。
为了检测这些特性，通常选择具有特殊波长的单色光。
这种单色光的波长属于单峰曲线。
由于带宽特性，这种波长的误差将降低仪器测量的精度。
同时，仪器内部的单色系统在调整工作状态时也会产生一定的误差，这些误差也会降低波长指示的准确性。
在理解了紫外-可见分光光度计中的波长误差后，实验者应该找到减少误差的方法。
有些误差在更换仪器后可以及时减少，有些误差是由于仪器和设备的内部缺陷引起的，很难通过数值调整来消除或调整。
另一方面，在紫外可见分光光度计的实际应用过程中，实验者应严格控制其应用环境，因为环境中的湿度和温度会对其应用效果产生很大影响，也会影响其测试结果的准确性。
例如，在使用紫外-可见分光光度计的过程中，有必要防止内部噪声引起的干扰。
因此，在紫外可见分光光度计的检测或使用过程中，实验者需要合理控制误差，即阻断由误差形成的光源，并使用适当的密封措施来减少强直射光的问题。
分光光度计使用注意事项
分光光度计的使用一．使用及维护1.安装环境1.1温度要求：装在不受阳光直接曝晒的房间；最好装空调，使室温维持在（20±2℃）；仪器附近不应有高温的暖气管或其它电热器具；仪器后面板与墙之间应留一定空间。
1.2湿度要求：水蒸气在（1 350～1 450）nm和（1 800～1 950）nm两个波长区域内有光吸收，会严重干扰测定。
潮湿会导致分光器反射膜层斑剥、脱落等。
故相对湿度最好保持在（40～75）％。
高档紫外－可见－近红外分光光度计要用高纯氮气冲洗。
干燥筒内的变色硅胶应及时更换。
1.3防震、防尘、防腐和防电磁干扰：2.光源灯2.1拿灯时不要碰窗口，以免手上的油污经紫外照射后，形成结痕难以去掉.倘若不小心而碰触，应及时用无水乙醇抹擦干净。
2.2 灯有寿命，要节约使用.但工作间歇时间短，不要关灯和停机.2.3 在灯虽然能点亮，但不稳定或强度大大减弱而影响测量时，就应更换新灯.2.4应待灯冷却后，再重新启动.启动后预热15-30min才能读数.2.5不要用眼睛直视灯，因为紫外辐射会损伤人的眼睛。
3. 单色器3.1单色器是仪器的心脏部分.不要轻易装、拆，也不要去摸触镜面.3.2 平时要保持内部干燥，及时更换干燥剂，以防止色散元件和反射镜受潮而发霉，测定挥发样品必须使用密封吸收池，以免样品蒸气进入单色器，腐蚀反射镜、透镜及色散元件的镜面.3.3 如果选定波长和狭缝宽度是用旋钮，则要按说明书规定的方向转动到欲测的位置，切勿来回转动，以防回衡误差.4. 样品室4.1 样品室是存放吸收池的地方，防止样品的交叉污染，决不可将样品留在样品室中过夜.4.2 吸收池的光学面一定要维护好，不能用刷子刷.否则光学面发毛会增加散射而影响测定准确度.保护吸收池最重要的一条是使用后及时清洗，否则留下液痕，日后再洗，事倍功半.用完的吸收池可放在中性肥皂水中(将十二烷基硫酸钠用蒸馏水配制成透明的稀溶液)，或放在8 mol／l盐酸加45％乙醇的等量混合液中浸泡，然后用自来水冲洗，再用蒸馏水洗净，放在无灰尘的地方凉干备用.如果急于使用，可在真空中抽干.但不要用热吹风吹干。
仪器分析_课后答案解析
紫外－可见分光光度法思考题和习题1．名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。
吸光度：指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数，用来衡量光被吸收程度的一个物理量。
吸光度用A表示。
透光率：透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。
吸光系数：单位浓度、单位厚度的吸光度摩尔吸光系数：一定波长下C为1mol/L ，l为1cm时的吸光度值百分吸光系数：一定波长下C为1%(w/v) ，l为1cm时的吸光度值发色团：分子中能吸收紫外或可见光的结构单元，含有非键轨道和n分子轨道的电子体系，能引起π→π*跃迁和n→ π*跃迁，助色团：一种能使生色团吸收峰向长波位移并增强其强度的官能团，如-OH、-NH3、-SH及一些卤族元素等。
这些基团中都含有孤对电子，它们能与生色团中n电子相互作用，使π→π*跃迁跃迁能量降低并引起吸收峰位移。
红移和蓝移：由于化合物结构变化（共轭、引入助色团取代基）或采用不同溶剂后，吸收峰位置向长波方向的移动，叫红移（长移）；吸收峰位置向短波方向移动，叫蓝移（紫移，短移）2．什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。
这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。
?由于各种物质分子结构不同，从而对不同能量的光子有选择性吸收，吸收光子后产生的吸收光谱不同，利用物质的光谱可作为物质分析的依据。
3．电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？电子跃迁类型有以下几种类型：σ→σ*跃迁，跃迁所需能量最大；n →σ*跃迁，跃迁所需能量较大，π→π*跃迁，跃迁所需能量较小；n→ π*跃迁，所需能量最低。
而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。
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分光光度计的杂散光对测量的影响
发表时间：
2011-07-29T11:38:32.890Z 来源：《魅力中国》2011年6月上供稿 作者： 田素玉
[导读] 杂散光是检定分光光度计的一个重要检测项目，同时也是判断仪器优劣的一个重要参数。
田素玉
（新乡市质量技术监督检验测试中心 河南 新乡 453002）
中图分类号：
O433.1 文献标识码：A 文章编号：1673-0992（2011）06-0000-01
摘
要:可见分光光度计及紫外一可见分光光度计在制药、分析、检验中普遍使用,影响该仪器测量误差的因素很多,其中杂散光是主要来源之
一。现就杂散光对仪器测量结果的影响予以说明。
关键词
:杂散光 测量 影响
1
引言
杂散光是检定分光光度计的一个重要检测项目，同时也是判断仪器优劣的一个重要参数。杂散光一般是仪器设计本身造成的，产生的
原因是由于光源发出的光经过单色器时有可能从单色器舱内及其它光学元件表面发生反射，从光学元件表面以及大气中的灰尘也可以发生
散射，这些都会产生杂散光。杂散光的存在会对比尔定律产生偏移。光栅是杂散光的主要来源，它产生的杂散光占总杂散光的
80%以上2
杂散光对测量吸光度的影响
2.1
杂散光的定义：
杂散光（stray light）是指到达接收器的被测波长以外的其他波长的光。在某些情况下杂散光可能扰乱吸收带而使测量结果偏离吸收定
律。杂散光通常用透过率表示。
如果是在成像系统中，那么杂散光指光学系统成像时到达像面上的光线除了按正常光路进行的成像光线外还有一部分是不参加成像的
非成像光线在像面上的扩散，它严重地影响了光学系统的成像质量。这部分非成像光线称为杂散光。
本文主要针对分光光度计的杂散光对测量的影响进行探讨。
2.2
吸光度误差公式的推导:
由上表可以看出：杂散光越大，吸光度测量的误差值就越大；杂散光一定时，测量的吸光度越大，误差值就越大，因此杂散光的大小
限制了分光光度计的测量上限。
针对制药行业，要求药品的测量误差≤1.0%，假如某台紫外分光光度计的杂散光为0.3%，在不考虑其他因素的影响时，仅此一项就限
制最大
A的测量值为0.9，如果测量1.0，则相对误差为1.15%，超出了规定误差值。
3
杂散光产生的原因及减小杂散光的措施
一般情况下仪器标识的杂散光是仪器设计本身造成的，不是样品造成的，杂散光在仪器的制造中不可能从根本上消除。造成杂散光的
原因是分光器件产生的，主要是光栅或棱镜、反射镜、准直镜、滤光片等；其他部分的反射漫反射也能造成杂散光。
另外单色系统密封性差，也是导致杂散光增大的原因。而且良好的密封性不但能防止灰尘进入，也可以防止潮气进入，从而避免了光
学部件被玷污，引起更大的杂散光。对于已经被玷污的光学零件，可以用脱脂软布蘸纯净的乙醚、丙酮混合液擦拭，对于单色系统内部的
光栅、反射镜可用一种专用的光栅清洁纸处理。可以大大减小杂散光。
针对密封性差，光源系统避免强光直射，能大大减少杂散光。我们做过一个实验，在阳光照射下检一台721分光光度计，杂散光为
30%
。将仪器搬离光源，杂散光为4%。可见强光对测量的影响多么大了。另外实验室应有一定的防尘条件，房屋墙壁、地板都应保持洁
净。如果工作环境中弥漫着细微的尘土，会增加仪器的杂散光。
如果一台新仪器检定时发现杂散光偏大，首先检查固定光学部件的螺钉是否松动，是否引起光栅、反射镜等位置得变化，如果是，应
重新进行调整、固定，使光束恢复正常位置。
杂散光对分析测试的误差的影响有两种形式：
（1）杂散光的波长与测试波长相同，这种主要是由于光学元件，机械零件的反射和漫射引起的。
（2）指测试波长以外的，偏离正常光路而到达光电转换器的光线，通常是由光学系统缺陷引起的。
4
结论
通过以上论述，我们知道杂散光能引起测量误差。杂散光越大产生的测量误差就越大，并随着测量吸光度值的增大而增大。小的杂散
光只对高吸光度的样品有较大的影响，对于一般情况下的测量不会造成大的干扰。