浙江栢塑信息技术有限公司

测量样品前需要进行哪些准备?

紫外分光光度计操作规范与数据可靠性保障

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

材质适用波长范围使用说明
石英比色皿190–1100 nm可用于紫外及可见光测量,价格高,易碎
玻璃比色皿340–1100 nm仅适用于可见光测量
塑料比色皿通常≥ 220 nm一次性使用,适合教学、快速检测

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。