
测量样品前需要进行哪些准备?
一、引言
紫外分光光度计因其快速、准确、操作简便的特点,广泛应用于生命科学、化学分析、食品检测、环境监测等领域。然而,想要获得高质量的数据,不仅要依赖仪器性能,更离不开在测量之前的周全准备工作。无论是样品溶液的配制,还是比色皿的清洁,抑或仪器的预热与校正,任何一个细节的疏忽都可能导致实验数据偏差甚至失败。
本文将系统梳理紫外分光光度计测量前必须完成的准备工作,从硬件准备、样品处理、系统校准、人员规范、环境控制等角度全方位解析,助力实验者提高数据质量、降低误差风险、实现方法规范化。
二、样品处理与前期准备
2.1 明确分析目标
明确测量目的(定性分析、定量测定、动力学研究等);
确定目标物质的最大吸收波长(λmax);
查阅标准方法或文献,获取已知测定条件。
2.2 样品溶液的制备
项目 | 技术要求与建议 |
---|---|
溶剂选择 | 与标准曲线使用溶剂一致,尽量纯净(HPLC级、超纯水) |
溶液澄清度 | 避免悬浮物和沉淀,如有必要可离心或过滤 |
浓度控制 | 预估浓度使吸光度控制在 0.1–1.0 范围 |
新鲜性要求 | 易降解物应现配现用,防止氧化、水解等影响 |
pH控制 | 如pH影响吸收行为,应统一控制溶液酸碱度 |
2.3 溶液预处理方法
过滤:0.22 μm 或 0.45 μm 微孔滤膜过滤除去悬浮杂质;
离心:避免过滤吸附导致目标组分损失;
脱气:避免气泡形成,影响光程稳定性;
避光:如样品对光敏感,应使用棕色瓶储存及避光操作。
三、比色皿的选择与处理
3.1 材质选择
3.2 光程规格
常规为 1 cm(10 mm);
微量样品可用 0.2 cm、0.5 cm 超小体积比色皿;
所有样品应使用相同光程比色皿以确保数据可比。
3.3 清洗与维护
使用超声波清洗器或清洗液处理后冲洗干净;
比色皿使用前后用镜头纸擦拭外壁,确保透明清洁;
不得使用磨损或划痕比色皿,防止散射影响。
四、仪器设备准备工作
4.1 仪器开机与预热
接通电源后开启主机和光源系统;
通常需预热 15–30 分钟,确保光源稳定;
某些型号具备自动灯源状态监测,可参考提示。
4.2 设置波长或扫描范围
若进行单波长测定,输入λmax;
若进行光谱扫描,设定起止波长范围(如 200–800 nm);
设置积分时间、带宽等参数,保证灵敏度与精度平衡。
4.3 检查光路系统
清理样品仓尘埃与异物;
检查光路遮挡或比色皿托架松动;
若仪器长时间未用,建议运行基线扫描观察系统稳定性。
五、空白与基线校正
5.1 空白校正(Zeroing)
使用与样品相同的溶剂注入比色皿;
在设定波长处按“调零”或“Set Blank”;
每批样品、每个波长点均应执行空白校正。
5.2 基线校正(Baseline)
尤其在进行光谱扫描时,空白溶液在设定波段范围内进行基线扫描;
确保谱图基线平稳无大幅度起伏。
六、环境条件控制
项目 | 技术要求 |
---|---|
室温 | 一般控制在 20–25°C,防止因热胀冷缩影响光程 |
湿度 | 控制在 40–70%RH,防止电路板受潮 |
光照 | 避免阳光直射干扰测量波长 |
振动 | 仪器应放置于防震平台,避免数据波动 |
通风 | 避免挥发性气体影响光学器件和吸光读数 |
七、样品装载操作规范
7.1 正确注液技巧
使用移液器或滴定管注液,缓慢注入比色皿侧壁;
避免注液时卷入气泡,形成不稳定吸光层;
注液高度应高于光束路径 0.5–1 cm,避免光束穿出液面。
7.2 检查与静置
检查液面是否平整,有无气泡;
液体静置 1–2 分钟,有条件可轻弹比色皿促泡消除。
7.3 比色皿安放与插入
按照仪器提示或说明书插入比色皿;
插入方向一致,特别是非对称比色皿(部分带标记);
若测定多组样品,确保顺序一致、编号清晰。
八、实验记录与追踪管理
内容 | 要求 |
---|---|
样品编号与批次 | 每个样品应有唯一编号与配制记录 |
溶液配制信息 | 记录使用试剂、浓度、溶剂、配比及配制人 |
校正数据 | 记录空白吸光度、基线扫描曲线截图 |
测量时间与人员 | 包括具体时间与操作者签名,符合GMP/GLP要求 |
仪器状态与编号 | 如有多台仪器,需明确使用设备及运行状态 |
九、常见问题与预防策略
问题表现 | 原因分析 | 预防或解决措施 |
---|---|---|
吸光度异常波动 | 溶液不澄清或比色皿有气泡 | 过滤或离心,静置除气泡 |
样品测定前仪器未预热 | 光源不稳定,读数飘逸 | 预热足够时间(≥30分钟) |
空白校正与样品溶剂不一致 | 溶剂对吸收有差异,造成基准误差 | 严格使用相同溶剂作为空白 |
比色皿混用或未清洗 | 引起交叉污染或光路阻挡 | 每次测量使用清洁且编号清晰的专用比色皿 |
样品未编号或重复使用 | 数据无法追踪或结果失真 | 建立标准化编号与记录体系 |
十、案例分析
案例一:某蛋白样品测量结果偏差大
背景:使用280 nm测定蛋白浓度,三次测量结果差异大,RSD > 5%。
排查与发现:
比色皿内存在细小气泡;
样品未充分混匀且溶液不澄清。
解决方案:
使用移液管缓慢注液,轻弹除泡;
采用0.45 μm滤膜过滤样品;
样品静置 5 分钟后再次测定,结果趋于稳定。
十一、自动化与智能化发展趋势
随着仪器技术进步,测量准备也逐渐向自动化发展:
自动注液系统:避免人工误差,提高效率;
温控比色槽:确保样品测量温度一致;
智能校正模块:自动检测是否完成空白、基线校正;
数据追踪系统:绑定样品与操作步骤,实现全过程电子记录。
十二、结语
在紫外分光光度计的使用中,“测量前的准备”不仅仅是一个流程节点,而是决定实验成败的关键环节。充分、科学、规范的准备工作,能够显著提升实验数据的准确性、重复性与可追溯性,是现代实验室质量管理体系中不可或缺的一部分。
实验者应通过标准操作流程(SOP)、系统培训、记录管理和细节控制,不断完善测量前准备工作的规范化、可控化,夯实数据的科学基础,提升实验室整体运行水平。
