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测量样品前需要进行哪些准备?

紫外分光光度计(UV-Vis Spectrophotometer)是一种广泛用于化学、生物、环境和药学领域的光学分析仪器。它以物质对特定波长光的吸收为基础,实现定量与定性分析。在进行样品测定前,周全而规范的准备工作至关重要。

一、实验环境与仪器准备

1.1 实验室环境要求

良好的实验环境是确保光度计正常运行的基础。仪器应安置在以下条件的实验空间内:

  • 温湿度适中:室温建议保持在20℃至25℃之间,相对湿度不超过60%,避免水汽对仪器电路或样品影响。

  • 无强光干扰:应避免阳光直射或强烈室内灯光照射仪器光路部分,以免引起光谱干扰。

  • 远离振动源:仪器应放置于稳固的实验台面上,避免因外界震动引起数据波动。

  • 通风良好:特别是对有挥发性溶剂操作的实验,应配备通风橱,避免光源污染。

1.2 仪器功能检查

在正式测量之前,务必确认紫外分光光度计处于良好状态:

  • 电源连接无误,插头插牢;

  • 操作面板显示正常,无卡顿或乱码;

  • 光源灯(氘灯、钨灯)状态良好,启动后稳定发光;

  • 样品室清洁干净,无灰尘或液体残留;

  • 移动部件运行顺畅,如比色皿架、波长调节装置等无卡顿现象。

1.3 仪器预热

大多数紫外分光光度计在启动后需要预热,尤其是氘灯,它需要10~30分钟时间以达到稳定输出。预热时间不足会导致光强波动,从而影响吸光度测定的重复性和准确性。


二、比色皿准备与管理

比色皿是光路中的关键部件,其洁净度和一致性直接影响测量结果

2.1 材质选择

根据波长选择比色皿材质:

  • 石英比色皿:适用于190~800 nm范围,适合紫外区检测;

  • 玻璃比色皿:适用于340~1000 nm,可用于可见光区域;

  • 塑料比色皿:多用于一次性定量实验,但紫外区域透光性差。

2.2 清洗步骤

比色皿使用前应彻底清洗:

  1. 用蒸馏水冲洗,去除尘埃;

  2. 若有油污或样品残留,可用洗液或乙醇擦拭;

  3. 最后用实验用溶剂(如水或缓冲液)润洗;

  4. 用无绒擦镜纸轻拭外壁,避免划伤光路面。

2.3 放置方向一致

比色皿四面中只有两个为光学窗口,插入样品室时应保持光窗方向一致,避免重复测量误差。


三、样品溶液的配制与处理

3.1 溶液浓度控制

紫外分光光度计的线性范围通常在吸光度值0.1~1.0之间,过浓或过稀都可能导致误差。因此:

  • 若吸光度 > 1.5,应稀释样品;

  • 若吸光度 < 0.1,可适当增加浓度或使用较长光程的比色皿。

3.2 使用匹配溶剂

溶剂应具备良好的紫外透光性,并与样品化学性质相容。常用溶剂包括:

  • 去离子水(分析级);

  • 乙醇、甲醇(需确认无杂质吸收);

  • 缓冲液(用于生物样品,pH需稳定)。

3.3 过滤除杂

样品中若含有颗粒、沉淀或气泡,会散射光线,干扰测量。为此应:

  • 使用0.22 μm或0.45 μm滤膜过滤;

  • 样品溶液静置去泡;

  • 若为蛋白质等高分子样品,可离心清除沉淀。

3.4 样品编号与分组

提前编号各样品并按顺序排列,有助于提高操作效率,减少中途操作失误。


四、空白溶液的准备

空白样本是校准光度计基线的参比点,极为关键。

4.1 空白液体组成

通常为空溶剂或除待测组分以外的全部试剂组成。例如:

  • 在分析DNA时,以TE缓冲液为空白;

  • 在色素分析中,乙醇作为空白。

4.2 空白的要求

  • 应与样品使用相同的比色皿;

  • 成分一致,浓度相同;

  • 体积填充应相同,避免光程差异。


五、波长设置与参数配置

5.1 确定最佳吸收波长

紫外光谱图中应寻找最大吸收峰作为工作波长,以提高检测灵敏度。若数据已知,也可直接设定目标波长。

5.2 扫描方式选择

根据实验目的选择:

  • 固定波长模式:用于单一波长测定浓度;

  • 全波段扫描:用于谱图获取与定性分析;

  • 时间扫描:用于酶活或反应动力学研究。


六、仪器校正与归零

在正式读数前,应进行基线调整:

  1. 插入装有空白溶液的比色皿;

  2. 按照“Blank”或“Zero”指令键进行归零;

  3. 确保所有样品测定相对于同一空白背景。

若仪器支持多点校正(如浓度标准曲线),应提前制备标准样品并进行线性拟合。


七、操作流程概览

以下为标准的测前准备简表:

步骤内容说明
1检查环境温度、光照、振动
2仪器预热通电后静置15–30分钟
3比色皿处理清洗、方向一致
4样品准备浓度合适、过滤除泡
5空白制备成分一致、无杂质
6波长设定选择最大吸收峰值
7归零操作插入空白液归零
8开始测定逐个读数、记录

八、数据记录样品处理建议

在测量完成后,仍有一些工作值得注意:

  • 及时记录吸光度值或保存数据

  • 回收样品并妥善处置,避免污染

  • 标明日期、批次、操作人,便于数据溯源

  • 比色皿冲洗干净并妥善存放


九、总结

紫外分光光度计测量前的准备工作是确保分析结果可靠性和仪器运行稳定性的重要基础。从环境布置、仪器检查,到样品处理、比色皿管理,每一步都必须规范细致。任何细节的忽视都可能导致吸光度数据偏差,从而影响整个实验的结论。对实验人员而言,良好的准备不仅体现了实验素养,也大幅提升了数据的可重复性和实验效率。