紫外分光光度計,是實驗室普及率最高的一種光譜儀器了,由于靈敏度高、選擇性好、準確度高、適用濃度范圍廣,最重要是分析成本低、操作簡便、快速得到廣泛的應(yīng)用,長期在分析領(lǐng)域扮演很重要的角色。但是常常會聽某些同學為啥時候更換光源而煩惱,每次數(shù)據(jù)有差別,都覺得是光源惹得禍,本文主要來解析光源壽命的一些問題,并附上史上最全的紫外分光度計使用故障排除方法總結(jié)。
紫外可見分光光度計原理結(jié)構(gòu)圖
在紫外可見分光光度計中,常用光源分兩類,熱輻射光源和氣體放電光源。
熱輻射光源用于可見光區(qū),如鎢燈和鹵鎢燈;氣體放電光源用于紫外光驅(qū),如氫燈和氘燈。
常用光源:氘燈、鎢燈壽命
現(xiàn)在的許多儀器裝的是“長壽”型燈源,據(jù)說氘燈可達2000小時,鎢燈3000小時。
一般儀器在開機初始化時氘燈和鎢燈均點亮。隨即可以根據(jù)程序控制來關(guān)閉不使用的那只光源。例如測試紫外區(qū)時則可關(guān)閉鎢燈;反之關(guān)閉氘燈。這樣就延長了那只不使用的光源燈的壽命,同時還可以減少不必要的光譜或光噪聲的干擾,可謂一舉兩得。至于光源燈的壽命這是一個老話題了,其中的因素太多了,如:使用次數(shù)、開啟關(guān)閉頻率(尤其對氘燈而言)、環(huán)境溫度、燈的質(zhì)量、外電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定程度、供電電路的穩(wěn)定度、使用間隔等等。
氘燈和鎢燈測試時關(guān)掉其中一個有影響嗎?
最好不要關(guān)閉,開機自檢應(yīng)該是都開著的,否則無法通過自檢;如果可以分開控制,跟所用測定波長有關(guān)系;如果涉及兩個波長區(qū)域會自動切換。
氘燈和汞燈是在不同波長的時候有程序控制自動變換的,一般是在360nm處變換。你設(shè)置參數(shù)后,就要進行基線掃描,除非你事先知道你所測物質(zhì)的吸收波長,那你設(shè)置的掃描范圍可能就大一些,這樣的話,兩個燈都要使用的。
如何延長氘燈使用壽命
鎢燈壽命無法延長,氘燈如果不用的時候,可以關(guān)閉,這樣可以達到延長使用時間的目的。
開機要預(yù)熱時間,頻繁開關(guān)也影響壽命,可以的話,集中樣品檢測,用完關(guān)機。
關(guān)于鎢燈已超過標定壽命的問題
實驗室某型號分光光度計軟件顯示鎢燈已經(jīng)超過1000小時的時間,提示需更換。會因為燈壽命超過了一點,性能就下降得那么明顯嗎?
氘燈壽命標定的1000小時不是到1000小時就不能用了,壞了,而是發(fā)光強度與新燈相比衰了一半,儀器基本能用,只是可能測量的噪聲會偏大些,準確度不會差太多。
對于是否要更換光源,可以1.先檢查燈的能量狀態(tài),如果很低建議更換。2.如果基線情況比較差建議更換。3.一般來說鎢燈用過超1000小時很平常。
另外,實驗結(jié)果做的不好,燈可能只是其中原因之一,也許反光鏡之類的也有問題,可以看看。
氘燈壽命標定的1000小時不是到1000小時就不能用了,壞了,而是發(fā)光強度與新燈相比衰了一半,儀器基本能用,只是可能測量的噪聲會偏大些,準確度不會差太多。
紫外可見分光光度計常見故障的排除
一.光源部分:
(1)故障:氘燈不亮;
原因:氘燈壽命到期(此種原因幾率最高);
檢查:燈絲電壓、陽極電壓均有,燈絲也可能未斷(可看到燈絲發(fā)紅);
處置:更換氘燈;
(2)故障:鎢燈不亮;
原因:鎢燈燈絲燒斷(此種原因幾率最高);
檢查:鎢燈兩端有工作電壓,但燈不亮;取下鎢燈用萬用表電阻檔檢測。
處置:更換新鎢燈;
(3)故障:鎢燈不亮;
原因:沒有點燈電壓;
檢查:保險絲被熔斷;
處置:更換保險絲,(如更換后再次燒斷則要檢查供電電路);
(4)故障:氘燈不亮;
原因:氘燈起輝電路故障;
檢查:氘燈在起輝的過程中,一般是燈絲先要預(yù)熱數(shù)秒鐘,然后燈的陽極與陰極間才可起輝放電,如果燈在起輝的開始瞬間燈內(nèi)閃動一下或連續(xù)閃動,并且更換新的氘燈后依然如此,有可能是起輝電路有故障,燈電流調(diào)整用的大功率晶體管損壞的幾率最大。
處置:需要專業(yè)人士修理;
二.信號部分:
(1)故障:吸光值結(jié)果出現(xiàn)負值(最常見);
原因:沒做空白記憶、樣品的吸光值小于空白參比液;
檢查:將參比液與樣品液調(diào)換位置便知;
處置:做空白記憶、調(diào)換參比液或用參比液配置樣品溶液;
(2)故障:樣品室內(nèi)無任何物品的情況下,全波長范圍內(nèi)基線噪聲大;
原因:光源鏡位置不正確、石英窗表面被濺射上樣品;
檢查:觀察光源是否照射到入射狹縫的中央?石英窗上有無污染物?
處置:重新調(diào)整光源鏡的位置,用乙醇清洗石英窗;
(3)故障:信號的分辨率不夠,具體表現(xiàn)是:本應(yīng)疊加在某一大峰上的小峰無法觀察到;
原因:狹縫設(shè)置過窄而掃描速度過快,造成檢測器響應(yīng)速度跟不上,從而失去應(yīng)測到的信號;按常理,一定的狹縫寬度要對應(yīng)一定范圍的掃描速度;或者狹縫設(shè)置得過寬,使儀器的分辨率下降,將小峰融合在大峰里了。
檢查:放慢掃描速度看一看或?qū)ⅹM縫設(shè)窄;
處置:將掃描速度、狹縫寬窄、時間常數(shù)三者擬合成一個最優(yōu)化的條件;
(4)故障:樣品室內(nèi)無任何物品的情況下,僅僅是紫外區(qū)的基線噪聲大;
原因:氘燈老化、光學系統(tǒng)的反光鏡表面劣化、濾光片出現(xiàn)結(jié)晶物;
檢查:可見區(qū)的基線較為平坦,斷電后打開儀器的單色器及上蓋,肉眼可以觀察到光柵、反光鏡表面有一層白色霧狀物覆蓋在上面;如果光學系統(tǒng)正常,最大的可能是氘燈老化,可以通過能量檢查或更換新燈方法加以判斷;
處置:更換氘燈、用火棉膠粘取鏡面上的污物或用研磨膏研磨濾光片(注意:此種技巧需要有一定維修經(jīng)驗者來實施);
處置:清洗比色皿,更換空白溶液;
(5)故障:樣品出峰位置不對;
原因:波長傳動機構(gòu)產(chǎn)生位移;
檢查:通過氘燈的656.1nm的特征譜線來判斷波長是否準確;
處置:對于高檔儀器而言處理手段相對簡單,使用儀器固有的自動校正功能即可;而對于相對簡單的儀器,這種調(diào)整則需要專業(yè)人員來進行了;
(6)故障:樣品信號重現(xiàn)性不良;
原因:排除儀器本身的原因外,最大的可能是樣品溶液不均勻所致;在簡易的單光束儀器中,樣品池架一般為推拉式的,有時重復推拉不在同一個位置上;
檢查:更換一種穩(wěn)定的試樣判定;
處置:采取正確的試樣配置手段;修理推拉式樣品架的定位碰珠;
(7)故障:做基線掃描或樣品掃描時,基線或信號有一個大的負脈沖;
原因:掃描速度設(shè)置得過快,信號在讀取時,誤將濾光片或光源鏡的切換當做信號讀取了;
(8)故障:沒有任何檢測信號輸出;
原因:沒有任何光束照射到樣品室內(nèi);
檢查:將波長設(shè)定為530nm,狹縫盡量開到最寬檔位,在黑暗的環(huán)境下用一張白紙放在樣品室光窗出口處,觀察白紙上有無綠光斑影像;
處置:檢查光源鏡是否轉(zhuǎn)到位?雙光束儀器的切光電機是否轉(zhuǎn)動了(耳朵可以聽見電機轉(zhuǎn)動的聲音)?
檢查:改變掃描速度;
(9)故障:做基線掃描或樣品掃描時,基線或信號有一個長時間段的負值或滿屏大噪聲;
原因:濾光片飼服電機“失步”,造成檔位錯位,國產(chǎn)電機尤甚;
檢查:重新開機有可能回復,或打開單色器對照波長與濾光片的相對位置來檢查(注意:打開單色器時要保護檢測器不被強光刺激);
(10)故障:當儀器波長固定在某個波長下時,吸光值信號上下擺動,特別是測量模式轉(zhuǎn)換為按鍵開關(guān)式的簡易儀器;
原因:開關(guān)觸點因長期氧化所致造成接觸不良;
檢查:用手加重力量按琴鍵時,吸光值隨之變化;
處置:用金屬活化劑清洗按鍵觸點即可;
處置:更換飼服電機;
(11)故障:樣品室放入空白后做基線記憶,噪聲較大,紫外區(qū)尤甚;
原因:比色皿表面或內(nèi)壁被污染、使用了玻璃比色皿或空白樣品對紫外光譜的吸收太強烈,使放大器超出了校正范圍;
檢查:將波長設(shè)定為250nm,先在不放任何物品的狀態(tài)下調(diào)零,然后將空比色皿插入樣品道一側(cè),此時吸光值應(yīng)小于0.07Abs;如果大于此值,有可能是比色皿不干凈或使用了玻璃比色皿;同樣方法也可判斷空白溶液的吸光值大小;
(12)故障:儀器零點飄忽不定,主要反映在簡易儀器上;
原因:在簡易儀器中,零點往往是通過電位器來調(diào)整,這種電位器一般是炭膜電阻制作的,使用久了往往造成接觸不良;
處置:更換電位器;
文章(文字)來源:網(wǎng)絡(luò)。