浅析722型分光光度计的正确使用与维护

李冬梅 刘 岩 马萍欣

(防化研究院，北京 102205)

722型分光光度计(以下简称仪器)是分析化学实验室中常用的分析仪器，它价格低廉，操作简单,使用方便,准确度、精密度高，广泛应用于化学、生物学、医学、环境监测等科学领域。分光光度计的正确使用与维护可以有效地延长其使用寿命，也是直接决定分析测量结果准确性的质量保证。

1 仪器的工作原理

分光光度计是根据物质的分子对紫外、可见、近红外区辐射(光)的选择性吸收和朗伯-比耳(Lambert-Beer)定律对物质进行定量分析和定性鉴别的仪器[1]。仪器由光源、单色器、样品室、检测器、显示系统5部分构成[2]。722型分光光度计是以卤钨灯为光源，衍射光栅为色散元件，端窗式光电管为光电转换器的单光束数显式分光光度计。

仪器波长刻度盘下面的转动轴与光栅上的扇形齿轮相吻合，通过转动波长刻度盘而带动光栅转动，以改变光源出射狭缝的波长值，波长范围为360～800 nm。

2 仪器的操作方法

2.1 操作步骤

(1)取下防尘罩，将灵敏度调节钮置于“1”档，将选择开关置于“T”档。

(2)打开试样室盖，检查样品室内是否放有遮光物，若有则取出。插上电源插头，按下电源开关，指示灯亮，仪器预热20 min。

(3)调节波长旋钮，使测试所需波长值对准标线。

(4)在试样室盖打开的情况下，调节“0%T”旋钮，使显示器显示为“.000”。

(5)用待测的溶液润洗洁净的吸收池后，倒入相应的溶液(溶液不可装太满，以免溢出腐蚀仪器，一般装至池高的 2/3～4/5 即可)，用滤纸吸干吸收池外壁水珠，用擦镜纸擦亮透光面。将盛参比溶液的吸收池置于试样架的第1格内，盛试样的吸收池按试样编号依次置于第2～4格内，用弹簧夹固定好，盖上试样室盖。

(6)将参比溶液推入光路，调节“100%T”旋钮，使之显示为“100.0”, 如果显示不到“100.0”则要增大灵敏度档，然后再调节“100%T”旋钮，直到显示为“100.0”。

(7)稳定地显示“100.0”透射比后，将选择开关置于“A”档，此时吸光度显示应为“.000”;否则，需调节吸光度调零钮，使显示为“.000”。将试样推入光路，这时的显示值即试样的吸光度。

(8)若测量浓度c，先将选择开关旋至c档，将已知浓度的溶液推入光路，调节浓度旋钮，使数字显示器显示为标定值，再将被测溶液推入光路，则显示值即为被测溶液相应的浓度值。

(9)仪器使用完毕，关闭电源(短时间不用，不必关闭电源，只需打开试样室盖，即停止照射光电管)，洗净吸收池并放回原处，仪器冷却10 min后，盖上防尘罩。

2.2 操作注意事项

(1)测量过程中，参比溶液不要拿出试样室，可随时将其置入光路以检查吸光度零点是否有变化，如不为“.000”，则不要先调节吸光度调零钮，而应将选择开关置于“T”档，用“100%T”旋钮调至“100.0”，再将选择开关置于“A”档，这时如不为“.000”，方可调节吸光度调零钮。

(2)测量过程中，若大幅度改变测试波长，需等数分钟才能正常工作(因波长大幅度改变，光能量变化急剧，光电管响应迟缓，需要一段光响应平衡时间)。

3 仪器的维护和保养

分光光度计是精密分析仪器，正确安装、使用和保养对保持仪器良好的性能，保证测量结果的准确度有着重要作用。

3.1 仪器的工作环境

(1)仪器应安放在干燥的房间内，使用温度为 10～35℃，相对湿度不超过85%。

(2)仪器应放置在坚固平稳的工作台上，且避免强烈的震动或持续的震动。

(3)室内照明不宜太强，且应避免直射日光的照射。

(4)电扇不宜直接向仪器吹风，以防止光源灯因发光不稳定而影响仪器的正常使用。

(5)尽量远离高强度的磁场、电场及发生高频波的电器设备。

(6)供给仪器的电源电压为 AC(220±22)V，频率为 (50±l)Hz，并必须有良好的接地措施。推荐使用功率为1 000 W以上的电子交流稳压器，以加强仪器的抗干扰性能。

(7) 避免在有硫化氢等腐蚀性气体的场所使用。

3.2 仪器的日常维护和保养

(1)光源 光源的寿命是有限的，为了延长光源使用寿命，在不使用仪器时不要开光源灯，应尽量减少开关次数。在短时间的工作间隔内可以不关灯。刚关闭的光源灯不能立即开启。

仪器连续使用时间不应超过3 h，若需长时间使用，最好间歇30 min。

如果光源灯亮度明显减弱或不稳定，应及时更换新灯。更换后要调节好灯丝位置，不要用手直接接触窗口或灯泡，避免油污沾附。若不小心接触过，要用无水乙醇擦拭。

(2)单色器 单色器是仪器的核心部分，装在密封盒内，不能拆开。选择波长应平衡地转动，不可用力过猛。为防止色散元件受潮生霉，必须定期更换单色器盒干燥剂(硅胶)。若发现干燥剂变色，应立即更换。

(3)吸收池 必须正确使用吸收池，应特别注意保护吸收池的两个光学面，为此必须做到：

①测量时，池内盛的液体量不要太满，以防止溶液溢出而侵入仪器内部。若发现吸收池架内有溶液遗留，应立即取出清洗，并用滤纸吸干。

②拿取吸收池时，只能用手指接触两侧的毛玻璃，不可接触光学面。

③不能将光学面与硬物或脏物接触，只能用擦镜纸或丝绸擦拭光学面。

④凡含有腐蚀玻璃的溶液，不得长时间盛放在吸收池中。

⑤吸收池使用后应立即用水冲洗干净。有色物污染可以用 3 mol/L HCl 和等体积乙醇的混合液浸泡洗涤。生物样品、胶体或其它在吸收池光学面上形成薄膜的物质要用适当的溶剂洗涤。

⑥不得对吸收池进行加热烘烤。

(4)检测器 光电转换元件不能长时间曝光，并且应避免强光照射或受潮积尘。

(5)当仪器停止工作时，必须切断电源。

(6)为了避免仪器积灰和玷污，在停止工作时，应盖上防尘罩。

(7)仪器若长期不用，要定期通电，每次不少于 20～30 min，以保持整机呈干燥状态，并且维持电子元器件的良好性能。

4 常见故障分析和排除方法

仪器常见故障、产生原因及排除方法见表1。

表1 仪器常见故障、产生原因及排除方法

5 减除仪器因素误差的措施

5.1 减除入射光束单色性不纯的影响

各种不同的分光光度分析仪器除了本身的质量决定其单色光的纯度不同外，使用或操作不当也会影响单色光的纯度，例如同一台分光光度计，由于出射狭缝调节不当(过宽)就会使单色光纯度差。因此除了应该根据分析的具体要求选择适当的仪器外，还必须正确地使用仪器。

5.2 减除杂散光的影响

杂散光的主要来源是仪器的光学元件保护不好，例如透镜或反射镜上有尘埃或指纹印；仪器光学系统的暗箱中的黑体被划伤或脱落；在操作时未盖好样品室盖等。要消除杂散光应注意以下几点：

(1)做好仪器(特别是光学系统)的防潮和防霉工作，绝对不允许用手或其它硬物触碰光学元件和暗箱的黑体。

(2)保护好吸收池架，并应经常保持其清洁和干燥。

(3)测量时，必须盖严样品室盖。

5.3 减除吸收池误差

吸收池的误差大小或使用不当都会给测量结果带来误差，即使是同一组数个同规格的吸收池，也不能保证其光程长度绝对相等，只是其误差在一定的范围之内。为了减除由此而产生的误差，使用时必须对吸收池进行配对校正。玻璃吸收池配套性校正的具体步骤如下：

(1)检查吸收池透光面是否有划痕或斑点，吸收池各面是否有裂纹，如有裂纹，则不应使用。

(2)在选定的吸收池毛面上口附近，用铅笔标上进光方向并编号，并用蒸馏水冲洗 2～3 次。

(3)拇指和食指捏住吸收池两侧毛面，分别在4个吸收池内注入蒸馏水到池高3/4处，吸收池内蒸馏水不可装得过满，以免溅出而腐蚀吸收池架和仪器。装入水后，吸收池内壁不可有气泡。用滤纸吸干池外壁的水滴，再用擦镜纸或丝绸轻轻擦试光面至无痕迹。按吸收池上所标箭头方向(进光方向)垂直放在吸收池架上，并用吸收池夹固定好。

(4)打开样品室盖，将选择旋钮置于“T”档，用波长调节旋钮将波长调至 440 nm，调节“0%T”旋钮,使显示器显示为“000.0”。

(5)关闭样品室盖，将在参比位置上的吸收池推入光路。调节100%T 调节钮，使显示器显示为“100%”或“95%”，反复调节几次，直至稳定。

(6)拉动吸收池架拉杆，依次将被测溶液推入光路，读取并记录相应的透射比值。若所测各吸收池透射比偏差小于 0.5%，则这些吸收池可配套使用；超出上述偏差的吸收池不能配套使用。

5.4 仪器的定期检定

722型分光光度计是精密分析仪器。为保证仪器分析测量结果的准确可靠，国家将其列为强制检定的工作计量器具。实验室用分光光度计进行化学分析测量前必须送交计量部门按照JJG 178-2007[1]进行检定，经检定合格方可使用。分光光度计检定周期一般不超过1年。

[1] JJG 178-2007 紫外、可见、近红外分光光度计的检定规程[S].

[2] 国防科工委科技与质量司.化学计量(上册)[M].北京：原子能出版社，2002:215-242.

[3] 王化正,李玉生.实用分析仪器检修手册[M].北京:石油工业出版社,2002:98-130.