
测量样品前需要进行哪些准备?
一、引言
紫外分光光度计是一种基于分子对紫外或可见光吸收原理进行分析的精密仪器,广泛应用于分析化学、生物科学、环境检测和药物研究等领域。在使用该仪器进行样品测量之前,充分的准备工作至关重要。这些准备不仅关系到数据的准确性和重现性,更直接影响实验效率、仪器寿命以及研究成果的可信度。
本文将系统阐述在进行紫外分光光度计测量前必须完成的准备事项,涵盖实验环境条件、仪器初始化、样品配置、比色皿管理、操作人员技能要求等方面,旨在为实验人员提供一套科学、规范的前期准备操作指南。
二、实验室环境条件的准备
2.1 温度与湿度控制
紫外分光光度计对环境要求相对较高,尤其是温度与湿度的变化会影响光源稳定性和样品性质。
推荐室温:20℃–25℃;
相对湿度:应低于60%,避免冷凝或腐蚀;
避免空调直吹或阳光直射仪器。
2.2 光照与振动
避免强光干扰光学系统;
应安装在远离高频设备(如离心机、电磁炉)的位置;
仪器应放置于坚固、防震、防滑的平台上,确保光学元件对准。
2.3 电源供给
使用稳压电源或UPS供电,防止电压波动影响光源点亮;
单独接地,避免共用大型电器电源引发干扰。
三、仪器的开机与初始化准备
3.1 仪器检查
在测量前,检查以下内容:
光源灯泡(氘灯、钨灯)是否正常;
屏幕或电脑联机软件是否正常启动;
比色皿架、样品仓是否干净、无杂质;
光栅或波长调节装置运行是否顺畅。
3.2 仪器预热
不同型号的紫外分光光度计所用光源不同,预热时间亦不同:
光源类型 | 预热建议时间 |
---|---|
氘灯 | ≥20分钟 |
钨灯 | ≥15分钟 |
双光源 | 预热各自灯源 |
预热过程中应避免插入样品或进行测试,以免数据波动。
3.3 软件设置
设置测量模式(吸光度、透光率、定量、扫描等);
选择目标波长或扫描范围;
调整数据采集参数,如积分时间、数据点间距、扫描速度等;
输入样品编号、操作人姓名、批次信息等元数据。
四、比色皿的准备与处理
比色皿在紫外分光光度计中承载样品,属于光学通道的一部分,其质量和清洁度直接影响测量准确性。
4.1 材质选择
石英比色皿:适用于190–900 nm,透紫外与可见光;
玻璃比色皿:仅适用于>350 nm区域;
塑料比色皿:多为一次性使用,适用于教学与非精密测量。
4.2 清洁标准
用蒸馏水彻底清洗比色皿;
必要时使用中性清洗剂,切忌使用碱性强洗液腐蚀比色皿;
使用专用擦镜纸清洁外壁,避免指纹与水渍污染光路。
4.3 检查项目
比色皿是否有划痕、裂痕、气泡;
内壁是否有残液或附着杂质;
光学窗方向是否一致(部分比色皿带有方向标记)。
五、样品的制备与处理
5.1 浓度预估与设定
根据朗伯-比尔定律推算目标吸光度应控制在0.1–1.0之间;
若吸光度>1.5,应适当稀释样品;
若吸光度<0.1,需考虑浓缩或延长光程。
5.2 溶剂选择
溶剂应在目标波长区具有极低吸收;
使用与空白一致的溶剂(如水、乙醇、缓冲液等);
避免使用不挥发性强或有强吸收背景的有机溶剂。
5.3 除泡与均质处理
用超声波震荡5分钟或静置10分钟除去气泡;
高浓度样品应充分溶解,避免沉淀或分层;
可使用微孔滤膜(0.45 μm)去除颗粒杂质。
六、空白液体与校准样品准备
6.1 空白液体(Blank)
应为样品溶液所用的纯溶剂或溶液基质;
使用相同类型的比色皿;
作为基线校正参考,确保所有样品均以其为比较对象。
6.2 标准样品(用于定量)
配制已知浓度的标准溶液;
设置多个浓度梯度(推荐5–7个)以制作标准曲线;
使用高精度仪器(移液器、容量瓶)操作,避免稀释误差。
七、操作前的校准与调零
7.1 空白调零
将空白液体装入比色皿;
插入比色皿架;
点击“Blank”或“Zero”按钮;
仪器记录当前光强或吸光度为参考。
7.2 光路检查与波长验证(可选)
使用标准滤光片验证特定波长的透过率;
检查仪器波长偏移情况(适用于高精度要求);
定期进行内部校准(按说明书推荐周期)。
八、操作人员的技能与防护
8.1 技术规范
注液操作应缓慢,避免产生气泡;
每次测量应从低浓度到高浓度,防止残留影响;
同一样品建议测定3次,取平均值。
8.2 个人防护
戴手套操作,防止污染比色皿;
防止溶液挥发造成吸入风险(如苯、甲醇等);
实验台保持整洁,仪器周围不堆放杂物。
九、测前准备流程汇总(表格版)
十、常见问题与规避措施
问题表现 | 原因分析 | 处理建议 |
---|---|---|
吸光度波动大 | 气泡、样品不均、比色皿未对齐 | 清除气泡、重配样品、对准光路 |
空白值高或负值 | 空白液污染、比色皿不洁 | 更换空白、清洗比色皿 |
光源亮度不稳定 | 未充分预热、灯老化 | 延长预热、更换光源 |
数据重复性差 | 注液不一致、操作不规范 | 统一注液体积、优化操作流程 |
曲线线性差 | 浓度设置不合理 | 调整浓度范围,控制在0.1–1.0 |
十一、结语
紫外分光光度计的测量结果是否可靠,与实验前的准备工作密切相关。无论是环境控制、仪器状态,还是样品处理与操作技术,都决定着实验数据的可信度与可重复性。实验人员若忽略这些基础准备,往往会导致错误积累、误判结果,甚至对仪器造成损害。
科学的实验始于细致的准备。只有将每一项细节做到位,才能在紫外分光光度计的分析中获得高质量、可重复、可验证的实验结果。
