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濾光片式光度計的精度受哪些因素影響?
更新更新時間:2025-11-12 點擊次數:75
濾光片式光度計的精度主要受濾光片性能、光源狀態、樣品條件、儀器校準與環境等因素影響,具體如下: - 單色性好壞:濾光片半帶寬越寬(通常 5-20nm),雜散光越多,單色光純度差,會偏離朗伯 - 比爾定律,導致濃度計算誤差。優質濾光片半帶寬應匹配被測物質吸收峰寬度,減少雜光干擾。
- 透過率穩定性:濾光片長期使用會因氧化、積塵、劃痕等導致透過率下降或漂移,無法準確篩選目標波長光,直接影響光信號采集精度。
- 波長準確性:濾光片標定波長與被測物質最大吸收波長偏差越大,吸光度測量值偏差越大,比如測亞硝酸鹽需 543nm 濾光片,用 550nm 濾光片會明顯降低精度。
- 光強穩定性:鎢燈、LED 等光源啟動后未預熱穩定,或長期使用后光強衰減、波動,會導致入射光強度(I?)不穩定,進而使吸光度(A=lgI?/I)計算出現誤差。
- 光源光譜匹配度:光源光譜分布與濾光片目標波長不匹配,會導致目標波長光強不足,雜光比例升高,影響檢測靈敏度和精度。
- 光源老化與污染:光源表面積塵、燈絲老化,會降低光輸出效率和穩定性,引入測量偏差。
- 樣品澄清度:樣品渾濁、有沉淀或氣泡,會散射光線(而非吸收),導致透射光強度(I)異常降低,吸光度虛高。
- 樣品濃度范圍:濃度過高會使吸光度超出儀器線性范圍(通常 A=0.2-0.8),偏離朗伯 - 比爾定律;濃度過低則信號弱,易受噪聲干擾。
- 樣品溫度與穩定性:溫度變化會影響物質摩爾吸光系數(ε),還可能導致溶液折光率變化;樣品放置時間過長發生反應(如氧化、分解),會改變實際濃度。
- 比色皿狀態:比色皿內壁有污漬、劃痕,或配對比色皿透光率差異大,會導致光傳播受阻,引入系統誤差。
- 校準及時性:未定期用標準溶液建立 “吸光度 - 濃度” 標準曲線,或用空白樣品調零,儀器會因漂移導致測量值偏離真實值。
- 檢測器性能:光電池、光電二極管等檢測器靈敏度下降、響應線性變差,會導致光信號轉換為電信號時失真,影響數據精度。
- 儀器密封性:光學系統密封不嚴,外界雜光進入會干擾檢測光信號,尤其在強光環境下影響更明顯。
- 溫度與濕度:環境溫度劇烈變化會影響光源光強、檢測器響應和濾光片性能;濕度過高可能導致光學部件受潮發霉,降低透光率。
- 電磁干擾:附近有強電磁設備(如電機、變頻器),會干擾檢測器電信號傳輸,導致數據波動。
- 振動與灰塵:儀器受振動會使光學部件(如光源、濾光片、檢測器)定位偏移;環境灰塵多易污染光學表面,影響光傳輸。