一、引言

紫外分光光度计（UV-Vis Spectrophotometer）广泛应用于药品、环境、化工、食品、生物科学等领域的物质定量分析与质量控制。仪器的工作原理基于朗伯-比尔定律，通过测量样品对特定波长光的吸收强度，推算出其浓度或成分。其准确性、稳定性和可重复性对实验数据的可靠性具有决定性作用。

但随着仪器使用时间延长、环境变化、光学元件老化等因素的影响，紫外分光光度计的性能参数会发生漂移或下降，直接影响检测结果的准确性。因此，检测仪器是否需要校准成为实验室质量管理中一项极其关键的工作。

本文将从原理、标准、方法、指标、时机五个维度系统讲解紫外分光光度计是否需要校准的判断依据，旨在帮助实验人员建立科学的判断机制，保障检测质量和实验室合规性。

二、仪器校准的意义与定义

1. 校准的定义（依据国家计量术语）

校准（Calibration）是指在规定条件下，通过与标准器具进行比较，确定仪器所示值与对应真实值之间关系的过程。校准本身不改变仪器参数，仅提供误差信息。

2. 校准与调校的区别

3. 紫外分光光度计需校准的典型性能参数

• 波长准确性

• 光度准确性（吸光度）

• 杂散光

• 噪声与稳定性

• 线性范围

• 分辨率

上述指标若出现漂移或超标，均提示需要校准。

三、仪器需校准的典型表现

实验人员可通过日常使用中的若干“信号”判断仪器可能失准：

1. 检测数据重复性下降

• 同一标准样品多次测量，吸光度波动大（RSD>1%）；

• 低浓度样品重复检测误差增大；

• 空白样品吸光度不稳定。

2. 吸收峰偏移

• 物质特征吸收峰如核酸（260nm）、蛋白（280nm）、重铬酸钾（257nm/313nm）等波长偏离理论值；

• 标准滤光片检测波长不符。

3. 吸光度偏高或偏低

• 比对标准溶液（如K₂Cr₂O₇），测得吸光度值与理论值偏离超出容许范围；

• 吸光度非线性响应，即标准曲线弯曲或偏斜。

4. 仪器报警提示

• 软件提示“波长不准确”、“光度不稳定”或“杂散光超限”等；

• 自检失败或无法完成空白校正。

5. 仪器日常表现异常

• 预热时间延长；

• 光强偏低或检测器饱和；

• 噪声背景抖动剧烈；

• 吸收谱图失真。

如遇以上问题，应结合标准检测确认是否需校准。

四、检测仪器是否需校准的方法

判断是否需要校准，需要通过一套科学、标准、量化的方法进行评估。以下是几种常用方式：

1. 使用标准物质检测吸光度准确性

重铬酸钾法（K₂Cr₂O₇）

• 原理：K₂Cr₂O₇在特定波长（如257nm、313nm、350nm）有稳定吸收；

• 方法：制备标准浓度溶液，测定吸光度，比较理论值；

• 判定：实测值与理论值差异>±0.01 A，则需校准。

2. 波长校准用滤光片

钬玻璃（Holmium Oxide Filter）

• 特点：在200–600nm范围有多个锐利吸收峰；

• 用途：评估波长准确性；

• 判定标准：吸收峰偏移>±1 nm，即说明波长控制失准。

3. 杂散光检测（氯化钠或氨基苯磺酸）

• 例如使用NaI溶液测试220 nm处吸光度；

• 正常情况下吸光度应接近无穷大（A>3）；

• 若实际值显著小于理论，说明杂散光严重，需校准。

4. 噪声和稳定性评估

• 空比测试背景噪声应在±0.001 A以内；

• 波动频繁、漂移较大说明系统不稳定。

5. 线性范围测试

• 配制浓度梯度的标准样品；

• 构建吸光度–浓度曲线；

• 若偏离线性拟合曲线或R²<0.999，则说明线性性能下降。

五、常见校准标准与参考限值

以下是参考的部分校准标准值：

数据依据GB/T 12806、JJG 178-2018等标准。

六、何时必须进行校准？

1. 首次安装或搬迁后

• 搬动后光学结构可能偏移；

• 安装环境温湿度不同，需重新确认性能。

2. 定期校准周期到期

• 建议周期：每6个月或1年（依ISO 17025要求）；

• 医药/法检/食品等强监管实验室常要求每年一次第三方校准。

3. 超过正常使用年限

• 光源寿命用尽、检测器老化、光学件衰减后需重新标定。

4. 软件升级或零件更换后

• 更换光栅、灯泡、检测器、电源板等关键部件后，需重新确认性能。

5. 项目要求高度精度或出现重大误差时

• 国家级或注册申报项目；

• 数据出现批量偏差需追根溯源。

七、实验室建立仪器校准预警机制建议

为了科学管理仪器校准需求，建议实验室采取以下措施：

1. 设置“性能检测日”

• 每月进行一次波长与吸光度的快速校验；

• 配置常用的校准物质与滤光片。

2. 制定“偏差触发机制”

• 设定预警线：如吸光度偏差 >±0.01，波长偏差 >±1nm；

• 超出即记录并启动校准流程。

3. 校准记录台账制度

• 建立《紫外分光光度计校准记录表》；

• 包括检测日期、检测人、检测项目、检测结果与判定。

4. 配置质量控制样品

• 每周测定标准品数据，与历史平均值比对；

• 可视化趋势图发现缓慢漂移迹象。

5. 委托第三方定期校准并存档报告

• 推荐具有CMA/CNAS资质的计量机构；

• 校准报告应作为质量审计资料长期保留。

八、误判校准需求的常见误区

在实际工作中，以下情况可能被误认为仪器需要校准，但实为其他原因：

因此，在判定是否需校准前，应首先排除人为操作误差与样品问题。

九、结语

紫外分光光度计的准确性是实验室数据可信性的基石，而判断仪器是否需要校准，是确保其精度性能的重要环节。通过观察仪器运行中的异常迹象、使用标准样品进行性能测试、设定定期评估机制，实验室可科学判断校准时机，避免因误差累积而导致数据失真、项目延误或审计不合格。

校准不是孤立操作，而应纳入实验室质量体系管理的全过程。只有建立完善的仪器状态监测、记录与评估机制，才能实现真正意义上的“持续可控”和“科学合规”。