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实验误差原因到底出在何处?不妨看看比色皿(一)

2020.3.22

一直以来都认为比色皿洗涤不干净会造成很大实验误差,最近才发现原来比色皿选择不当也能造成不可预测的误差。

比色皿常识    

比色皿( 又名吸收池,样品池) 用来装参比液、样品液。配套在光谱分析仪器上,如分光光度计,血线蛋白分析仪,粒度分析仪等。比色皿是分光光度计的重要配件,一般为长方体,其底及两侧为磨毛玻璃,另两面为光学玻璃制成的透光面粘结而成。

比色皿的制造工艺有两种, 一种是粘合剂粘合而成, 另一种是高温熔融而成。比色皿的材料通常来源于石英、熔凝硅石和光学玻璃。常用比色皿的形状有方形、矩形和圆筒形, 容量一般为几毫升。也有用于少量试样的微型或超微型毛细管皿。另外还有高、低温恒温比色皿。比色皿按照使用的波长范围分为可见光系列(称玻璃比色皿),紫外可见光系列(称石英比色皿),红外光系列(称红外石英比色皿)。

紫外光度实验中的比色皿通常使用玻璃比色皿和石英比色皿,玻璃比色皿是用光学玻璃制成的比色皿,只能用于可见光区,适用于330-1000nm 波长范围,石英比色皿是用熔融石英( 氧化硅) 制成的比色皿,既适用于紫外光区,也可用于可见光区,适用于200-400nm波长范围。

利用石英和玻璃比色皿在紫外光区和可见光区有无吸收的差异,在紫外光区时,由于玻璃比色皿强烈吸收紫外光,对实验数据和结果有影响,石英比色皿不吸收紫外光,不会影响数据,因此在紫外光区不使用玻璃比色皿而使用石英比色皿。而在可见光区,玻璃的影响非常小,可忽略,和石英比色皿一样均可以使用,但考虑到节约经济的因素,由于玻璃比色皿的价格远远低于石英比色皿,通常选择可见光区使用玻璃比色皿,紫外光区使用石英比色皿。

比色皿的鉴别    

比色皿透光面是由能够透过所使用的波长范围的光的材料制成。在200-350nm工作的比色皿适用于紫外区,必须使用石英或熔熔硅石制成透光面的石英比色皿。石英比色皿既可用于紫外区又可用于可见区,但是价格一般比较贵哦,所以要根据使用波长选择比色皿,如果不用紫外区的话,用普通玻璃比色皿就行了,一则浪费没必要,二则,嘿嘿,摔碎了也不心疼,哈哈。而普通硅酸盐光学玻璃制成的透光面的比色皿,只能用于350nm至1000nm的可见区。(好象还能到2000nm,不过在这里不做讨论了)。

1、直观法

通过视觉、听觉的不同感官方法观察和比较比色皿的外观及澄清程度来进行辨别。

(1) 比色皿上通常会有字母标识,玻璃比色皿口沿处有“G”( Glass 玻璃) ,而石英比色皿口沿处有“Q”( Quartz 石英) 或者“QS /S”( Quartz Glass 石英玻璃) 。

(2) 如果没有字母标识或者标识已磨损,可以在口沿处由上往下看,如果棱面发绿就是玻璃的,透明或发白就是石英的。更确切地说,普通玻璃的断口是浅绿的,硼酸玻璃的断口是泛白的,而石英的断面是透明的。

(3) 可以听声辨别,石英敲击的声音比较清脆,玻璃器皿敲击时发出的声音发闷。

(4) 石英比玻璃的硬度大,如果把两个比色皿对磨,石英比色皿磨损微小,而玻璃比色皿磨损比较大。

(5) 可用白炽灯照射,透光度高的是玻璃比色皿,而石英比色皿里面应当稍浑浊。

[注]: 以上都是快速简单的鉴别方法,除非是光学专业人士,否则极易由于个人差异产生误差,一般情况只能作为权宜之法。并且现在的制备工艺精湛,无论是玻璃比色皿还是石英比色皿外观都是澄清透明,厚度、质量差别不大,因此仅通过这些感官的直观鉴别方法在是不可取的。

2、机试法

使用紫外可见分光光度计来鉴别玻璃、石英比色皿和配对比色皿。

现行国家检定规程规定石英比色皿在250nm下吸光度应小于0.07abs,若吸光度大于0.07abs 则为玻璃比色皿。

比色皿内不放置任何样品,以空气为介质,波长设置250nm,调零。将比色皿放置在样品道,吸光值小于0.07abs的是石英的,反之是玻璃的。


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