紫外可見分光光度計線性動態(tài)范圍是什么
紫外可見分光光度計是一種非常重要的水質(zhì)分析儀器,在使用新的紫外-可見分光光度計儀器之前,一般需要先測試儀器的線性度。但大多數(shù)用戶只是在某個濃度附近的樣品中,用濃度的乘法變化來衡量此部分的線性度。這只能在很小的范圍內(nèi)反映儀器的使用情況,并不能說明儀器的線性度是否符合出廠規(guī)格,也不能反映儀器的線性范圍。因此,在使用儀器之前測試其線性度很重要!
如果儀器在非線性區(qū)域使用,肯定會因為非線性而產(chǎn)生誤差。為保證分析測試結(jié)果的可靠性,儀器應在線性區(qū)使用。對于非常稀的樣品,用戶總是希望結(jié)果在要求的誤差范圍內(nèi)。
這只有在儀器具有較寬的線性動態(tài)范圍時才能實現(xiàn)。有人認為樣品可以濃縮或稀釋,但這不僅增加了工作量,操作繁瑣,而且?guī)砹苏`差。所以我們一直希望分光光度計的線性動態(tài)范圍越大越好。
線性動態(tài)范圍定義為:zui大線性區(qū)域(保證線性區(qū)域的相對誤差)的吸光度值Amax,除以zui小的線性區(qū)域(保證線性區(qū)域1%的相對誤差)的吸光度值Amin。即LDR=Amax/Amin;或zui大線性區(qū)(保證線性區(qū)1%的相對誤差)的Crnax濃度除以zui小線性區(qū)(保證線性區(qū)1%的相對誤差)的濃度cmin,即:LDR=Cmax/Cmin。
紫外可見分光光度計的線性動態(tài)范圍取決于儀器的雜散光和噪聲。因為,雜散光是儀器分析測試誤差的主要來源,它限制了被分析測試樣品的濃度上限。
此外噪聲也是光度計誤差的主要來源之一。它限制了被分析樣品濃度的下限。許多高檔紫外可見分光光度計都給出儀器光度噪聲,高檔儀器光度噪聲可達±O.0002。所以高精度紫外可見分光光度計的線性動態(tài)范圍很寬(或者可以分析濃度很低的樣品,也能保證誤差范圍)。有些噪音大多在±o.002左右。因此線性動態(tài)范圍較窄(濃度下限較大或濃度下限較高時可保證1%的相對誤差)。
雜散光的影響小于噪聲,雜散光在高濃度時影響分析誤差,而噪聲在低濃度時影響分析誤差;所以無論是設(shè)計還是使用儀器都要注意這一點。
測試方法
測試分光光度計線性度的方法有很多,常用的方法大致有[4]:
(1)溶液稀釋法:將重鉻酸鉀稀釋至不同濃度,測量不同波長處的吸光度(一般需要測85個吸光度值),然后根據(jù)此數(shù)據(jù)作曲線,確定線性度。
(2)中性濾波器法:一般通過三個中性濾波器疊加,比較測量值與計算值的差值來判斷線性度。
(3)百分比法:待測樣品的濃度呈指數(shù)增長,測量吸光度并彎曲,以確定實驗值偏離比爾定律線性部分的程度。
(4)改變池厚法:用不同厚度的樣品池測量重鉻酸鉀的吸光度,從而觀察光度計的線性。
(5)旋轉(zhuǎn)扇形板法:將不同透光率的扇形板在樣品光束中旋轉(zhuǎn),測量各點的透光率并與真實值進行比較。
(6)光疊加法:用雙孔規(guī)分段測量,再用曲線確定線性度。
綜上所述,紫外可見分光光度計的線性動態(tài)范圍非常重要,它會限制儀器的使用范圍(即限制儀器的適用性)。因此,無論是制造商還是用戶,都必須高度重視儀器的線性動態(tài)范圍,以提高儀器的水平。只有這樣,用戶才能提高分析測試技術(shù)的水平。