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比色皿那些你不知道的事,都总结好啦!
  • 发布日期:2021-09-17     信息来源:      浏览次数:133
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        谈到实验中的紫外分光光度法,大家更多关注的是紫外分光光度计的仪器性能等等,而往往忽略了比色皿,但是您知道吗,小小的比色皿其实也有很多讲究,而且对实验结果的影响也很明显。小析姐总结了一些比色皿使用的注意事项,希望能对你有所帮助。
        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”(QuartzGlass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,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。
        比色皿的使用
        在使用比色皿时,两个透光面要完全平行,并垂直置于比色皿架中,以保证在测量时,入射光垂直于透光面,避免光的反射损失,保证光程固定。
        比色皿一般为长方体,其底及两侧为磨毛玻璃,另两面为光学玻璃制成的透光面采用熔融一体、玻璃粉高温烧结和胶粘合而成。所以使用时应注意以下几点:
        (1)拿取比色皿时,只能用手指接触两侧的毛玻璃,避免接触光学面,用力不可过大。同时注意轻拿轻放,防止破损。
        (2)比色皿中不应长期盛放含有腐蚀玻璃物质的溶液。
        (3)比色皿高温后易爆裂,因此不应放在火焰或电炉上加热或干燥箱内烘烤。
        (4)当比色皿里面被污染,应用无水乙醇清洗,并晾干或及时擦拭干净。
        (5)比色皿的透光面不应与硬物或脏物接触。比色皿使用时请勿碰撞。
        (6)盛装溶液时,高度应为比色皿的2/3处,光学面如有残液可先用滤纸轻轻吸附,然后再用镜头纸或丝绸顺着同一方向擦拭。
        (7)比色皿中的液体,应沿毛面倾斜,慢慢倒掉,不要将比色皿翻转,直接口向下放在干净的滤纸上吸干剩余液,然后用蒸馏水冲洗比色皿内部倒掉(操作同上)避免液体外流,使第2次测量时不用擦拭比色皿,不致因擦拭带来的误差。
        (8)比色前将各个比色皿中装入蒸馏水,在比色波长下进行比较,误差在±0.001吸光度以内的比色皿选出4-8个进行比色测定,可避免因比色皿差异造成测量误差。
        (9)比色皿在使用后,应立即用水冲洗干净。必要时可用1:1的盐酸浸泡,然后用水冲洗干净。
        (10)在测量时如对比色皿有怀疑,可自行检测。可将波长选择在实际使用的波长上,将一套比色皿都注入蒸馏水,将其中一只的透射比调至95%(数显仪器调置100%)处,测量其它各只的透射比,凡透射比之差不大于0.5%即可配套使用。
        前人用过的经验
        1、使用前将比色皿在2%的硝酸溶液中浸泡24小时,然后用水,蒸馏水依次冲洗干净,擦干。
        2、比色前将各个比色皿中装入蒸馏水,在比色波长下进行比较,误差在±0.001吸光度以内的比色皿选出4-8个进行比色测定,可避免因比色皿差异造成测量误差。
        3、比色皿中的液体,应沿毛面倾斜,慢慢倒掉,不要将比色皿翻转,直接口向下放在干净的滤纸上吸干剩余液,然后用蒸馏水冲洗比色皿内部倒掉(操作同上)避免液体外流,使第2次测量时不用擦拭比色皿,不致因擦拭带来的误差。
        比色皿管理维护
        (1)按照实验中所使用的波长来选择相应的比色皿(玻璃或者石英),紫外光区用石英比色皿,而可见光区既可以使用玻璃比色皿,又可以使用石英比色皿。考虑到价格问题,可见光区选用玻璃比色皿。尽量做到专人专用或者专组专用,用完清理后就交回。这样不易搞混不同的比色皿,也不影响比色皿间的配对。
        (2)尽量做到每个实验每台紫外分光光度计有专用的配套比色皿,不相互混用。如有交叉使用,可记录在册,下次恢复正常。
        (3)用完即清洗,清洗后在通风阴凉处干燥,等彻底干燥后放入相应装具中。放置时,装具保持清洁干燥,比色皿应秉承“光面朝上,毛面在两侧”的原则,这样便于抓取两毛面拿出使用,不易弄污光面。
        关于比色皿配对与比色皿误差测定的说明:
        比色皿配对比较麻烦,一般在分光光度法测定时采用比色皿误差测定后进行样品的测定。
        1、比色皿配对
        样品溶液先配成吸收度在0.6~0.8之间的浓度测定,然后用同批溶剂将溶液稀释一倍,再测吸收度。
        从供试品溶液的配制起,平行操作两次,并注明测定时的温度。
        同一台仪器测定所得二份结果间的偏差应不超过l%。当结果符合要求后,对各台仪器测得的平均值进行统计,若相对标准偏差不超过1.5%,则以测得的平均值为相应药物的吸收系数。
        现行的国家检定规程中规定配对的两只比色皿间差值不得超过±0.5%。因为在可见光区,玻璃比色皿和石英比色皿都可以使用,所以可利用每对比色皿间的透光率直接进行比较。
        使用4对比色皿,在波长500nm下,以空气和纯水为介质,使用透光率T进行测量,将每组比色皿中的一只透射率调为100%,测量另外一只透光率,凡透射率之差不大于5%(△T=0.005=0.5%),即可配对使用。
        2、比色皿误差测定与样品测定
        (1)任意取用2只清洁比色皿。
        (2)2只比色皿中加入相同的空白溶液。
        (3)以其中的任何一只比色皿为空白皿,调节仪器的吸收度为0;
        (4)测定另一只比色皿的吸收度,测得值为A0。用此比色皿测定样品,仪器的显示值为A,则样品的真实测得值A样=A-A0。
        比色皿的洗涤
        分光光度法中比色皿洁净与否是影响测定准确度的因素之一。因此,比色皿必须保持清洁和无伤痕,选择正确的洗净方法:玻璃和石英比色皿通常可用冷酸或酒精、丙酮、正己烷等有机溶剂清洗。
        应按照测定的各种试剂,采用溶解中和的方法进行清洗,原则上是:一不能损坏比色皿的结构和透光性能;二能够采用中和溶解的方法来达到比色皿干净如初的效果。而分光光度计中比色皿洁净与否,则是影响测定准确度的因素之一。
        1、比色皿清洗液
        浓盐酸:甲醇:水=1:4:3
        如果比色皿被有机物污染,宜用盐酸—乙醇(1:2)混合液浸洗,也可用相应的有机溶剂如醇醚混合物浸泡洗涤。如:油脂污染可用石油醚浸洗,铬天青显色剂污染可用硝酸(1:2)浸洗等。比色皿不可用碱液洗涤,也不能用硬布、毛刷刷洗。
        铬酸洗液效果不错,但浸泡时间不宜过长,否则会腐蚀掉比色皿的粘接剂使其散架。另外因为它会在比色皿壁上吸附而出现一层铬化物的薄膜,这种薄膜很难去除,铬酸清洗后的比色皿在紫外区间基本不透光,导致不能使用。
        稀释的酸浸泡,效果不错,但酸浓度不能太高。
        也可用冷的或温热的(40~50℃)阴离子表面活性剂的碳酸钠溶液(2%)浸泡,可加热10分钟左右。对于有色物质的污染可用HCL(3mol/L)-乙醇(1+1)溶液洗涤。
        有色物质污染的比色皿用盐酸:乙醇(1:2)浸泡一段时间,颜色就去掉了。
        2、清洗步骤
        (1)比色皿用完后应当先用适当溶剂冲洗,注意里外都要洗到。如果溶剂无毒的话,可以装入一半溶剂后,用手指按住比色皿的两端,用力摇晃,次数应当是不少于三次。
        (2)然后用大量的自来水冲洗,这一步对水溶液和盐溶液非常重要。当然如果所用溶剂不亲水这步可以放弃。
        (3)最后再用去离子水清洗,注意里外都要洗到,如果溶剂不亲水的这一步也可放弃。
        (4)洗完后不要刻意的将比色皿擦干,虚放在比色皿盒内,不用盖上让其自然挥干。
        3、注意
        清洗最好在用后立即进行,否则样品干后就更难处理;
        洗好的比色皿应当是透明,没有水迹的;
        经常使用的比色皿可以在洗净后浸泡在纯水或分析纯乙醇里中保存。
        当测定溶液是无机盐溶液,石英比色皿的一般清洁方法如下:
        (1)用和无水乙醇的混合液(各50%)清洗。
        (2)若太脏可用专用洗液清洗。但时间要短(10分钟之内),再用清水清洗干净。注意选择比色皿洗涤液的原则是去污效果好,不损坏比色皿,同时又不影响测定。
        (3)不能用洗洁精之类的清洁剂。以免影响测量。
        (4)比色皿不可用碱液洗涤,也不能用硬布、毛刷刷洗。
        而当遇到测定各种酸、碱、有机溶液时,如若测定溶液是酸,如果不干净,可用弱碱溶液洗,若是测定溶液是碱,如果不干净,可用弱酸溶液洗,要是测定溶液是有机物质,如果不干净,可用有机溶剂,比如无水乙醇等溶液洗。
        值得注意的是,分析实验常用的铬酸洗液(洗液)不宜用于比色皿洗涤,这是因为带水的比色皿在该洗液中可能会产生热量,致使比色皿胶接面裂开而损坏。同时经洗液洗涤后的比色皿还可能残存微量铬(铬在紫外区有吸收),因此会影响实验的测定。一般主张使用硝酸和过氧化氢(5:1)的混合溶液泡洗,然后用清水冲洗干净。
        最后,对一般方法难以洗净的比色皿,还可以采取以下两种方法:
        (1)先将比色皿浸入含有少量阴离子表面活性剂的碳酸钠(20克/升)溶液泡洗,经水冲洗后,于过氧化氢和硝酸(5:1)混合溶液中再浸泡半小时。
        (2)在通风橱中用盐酸、水和甲醇(1:3:4)混合溶液泡洗,一般不超过10分钟。

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