比色皿常識(shí)
比色皿( 又名吸收池，樣品池) 用來(lái)裝參比液、樣品液。配套在光譜分析儀器上，如分光光度計(jì)，血線蛋白分析儀，粒度分析儀等。比色皿是分光光度計(jì)的重要配件，一般為長(zhǎng)方體，其底及兩側(cè)為磨毛玻璃，另兩面為光學(xué)玻璃制成的透光面粘結(jié)而成。
比色皿的制造工藝有兩種, 一種是粘合劑粘合而成, 另一種是高溫熔融而成。比色皿的材料通常來(lái)源于石英、熔凝硅石和光學(xué)玻璃。常用比色皿的形狀有方形、矩形和圓筒形, 容量一般為幾毫升。也有用于少量試樣的微型或超微型毛細(xì)管皿。另外還有高、低溫恒溫比色皿。比色皿按照使用的波長(zhǎng)范圍分為可見(jiàn)光系列(稱玻璃比色皿)，紫外可見(jiàn)光系列(稱石英比色皿)，紅外光系列(稱紅外石英比色皿)。
紫外光度實(shí)驗(yàn)中的比色皿通常使用玻璃比色皿和石英比色皿，玻璃比色皿是用光學(xué)玻璃制成的比色皿，只能用于可見(jiàn)光區(qū)，適用于330-1000nm 波長(zhǎng)范圍，石英比色皿是用熔融石英( 氧化硅) 制成的比色皿，既適用于紫外光區(qū)，也可用于可見(jiàn)光區(qū)，適用于200-400nm波長(zhǎng)范圍。
利用石英和玻璃比色皿在紫外光區(qū)和可見(jiàn)光區(qū)有無(wú)吸收的差異，在紫外光區(qū)時(shí)，由于玻璃比色皿強(qiáng)烈吸收紫外光，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果有影響，石英比色皿不吸收紫外光，不會(huì)影響數(shù)據(jù)，因此在紫外光區(qū)不使用玻璃比色皿而使用石英比色皿。而在可見(jiàn)光區(qū)，玻璃的影響非常小，可忽略，和石英比色皿一樣均可以使用，但考慮到節(jié)約經(jīng)濟(jì)的因素，由于玻璃比色皿的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于石英比色皿，通常選擇可見(jiàn)光區(qū)使用玻璃比色皿，紫外光區(qū)使用石英比色皿。
比色皿的鑒別
比色皿透光面是由能夠透過(guò)所使用的波長(zhǎng)范圍的光的材料制成。在200-350nm工作的比色皿適用于紫外區(qū)，必須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區(qū)又可用于可見(jiàn)區(qū)，但是價(jià)格一般比較貴哦，所以要根據(jù)使用波長(zhǎng)選擇比色皿，如果不用紫外區(qū)的話，用普通玻璃比色皿就行了，一則浪費(fèi)沒(méi)必要，二則，嘿嘿，摔碎了也不心疼，哈哈。而普通硅酸鹽光學(xué)玻璃制成的透光面的比色皿，只能用于350nm至1000nm的可見(jiàn)區(qū)。(好象還能到2000nm，不過(guò)在這里不做討論了)。
1、直觀法
通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)的不同感官方法觀察和比較比色皿的外觀及澄清程度來(lái)進(jìn)行辨別。
(1) 比色皿上通常會(huì)有字母標(biāo)識(shí)，玻璃比色皿口沿處有“G”( Glass 玻璃) ，而石英比色皿口沿處有“Q”( Quartz 石英) 或者“QS /S”( Quartz Glass 石英玻璃) 。
(2) 如果沒(méi)有字母標(biāo)識(shí)或者標(biāo)識(shí)已磨損，可以在口沿處由上往下看，如果棱面發(fā)綠就是玻璃的，透明或發(fā)白就是石英的。更確切地說(shuō)，普通玻璃的斷口是淺綠的，硼酸玻璃的斷口是泛白的，而石英的斷面是透明的。
(3) 可以聽(tīng)聲辨別，石英敲擊的聲音比較清脆，玻璃器皿敲擊時(shí)發(fā)出的聲音發(fā)悶。
(4) 石英比玻璃的硬度大，如果把兩個(gè)比色皿對(duì)磨，石英比色皿磨損微小，而玻璃比色皿磨損比較大。
(5) 可用白熾燈照射，透光度高的是玻璃比色皿，而石英比色皿里面應(yīng)當(dāng)稍渾濁。
[注]: 以上都是快速簡(jiǎn)單的鑒別方法，除非是光學(xué)專業(yè)人士，否則極易由于個(gè)人差異產(chǎn)生誤差，一般情況只能作為權(quán)宜之法。并且現(xiàn)在的制備工藝精湛，無(wú)論是玻璃比色皿還是石英比色皿外觀都是澄清透明，厚度、質(zhì)量差別不大，因此僅通過(guò)這些感官的直觀鑒別方法在是不可取的。
2、機(jī)試法
使用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)來(lái)鑒別玻璃、石英比色皿和配對(duì)比色皿。
現(xiàn)行國(guó)家檢定規(guī)程規(guī)定石英比色皿在250nm下吸光度應(yīng)小于0.07abs，若吸光度大于0.07abs 則為玻璃比色皿。
比色皿內(nèi)不放置任何樣品，以空氣為介質(zhì)，波長(zhǎng)設(shè)置250nm，調(diào)零。將比色皿放置在樣品道，吸光值小于0.07abs的是石英的，反之是玻璃的。
比色皿的使用
在使用比色皿時(shí),兩個(gè)透光面要完全平行,并垂直置于比色皿架中,以保證在測(cè)量時(shí),入射光垂直于透光面,避免光的反射損失,保證光程固定。
比色皿一般為長(zhǎng)方體，其底及兩側(cè)為磨毛玻璃，另兩面為光學(xué)玻璃制成的透光面采用熔融一體、玻璃粉高溫?zé)Y(jié)和膠粘合而成。所以使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
(1) 拿取比色皿時(shí)，只能用手指接觸兩側(cè)的毛玻璃，避免接觸光學(xué)面，用力不可過(guò)大。同時(shí)注意輕拿輕放，防止破損。
(2) 比色皿中不應(yīng)長(zhǎng)期盛放含有腐蝕玻璃物質(zhì)的溶液。
(3) 比色皿高溫后易爆裂，因此不應(yīng)放在火焰或電爐上加熱或干燥箱內(nèi)烘烤。
(4) 當(dāng)比色皿里面被污染，應(yīng)用無(wú)水乙醇清洗，并晾干或及時(shí)擦拭干凈。
(5) 比色皿的透光面不應(yīng)與硬物或臟物接觸。比色皿使用時(shí)請(qǐng)勿碰撞。
(6)盛裝溶液時(shí)，高度應(yīng)為比色皿的2/3 處，光學(xué)面如有殘液可先用濾紙輕輕吸附，然后再用鏡頭紙或絲綢順著同一方向擦拭。
(7)比色皿中的液體，應(yīng)沿毛面傾斜，慢慢倒掉，不要將比色皿翻轉(zhuǎn)，直接口向下放在干凈的濾紙上吸干剩余液，然后用蒸餾水沖洗比色皿內(nèi)部倒掉(操作同上)避免液體外流，使第2次測(cè)量時(shí)不用擦拭比色皿，不致因擦拭帶來(lái)的誤差。
(8)比色前將各個(gè)比色皿中裝入蒸餾水，在比色波長(zhǎng)下進(jìn)行比較，誤差在±0.001吸光度以內(nèi)的比色皿選出4-8個(gè)進(jìn)行比色測(cè)定，可避免因比色皿差異造成測(cè)量誤差
(9)比色皿在使用后，應(yīng)立即用水沖洗干凈。必要時(shí)可用1：1的鹽酸浸泡，然后用水沖洗干凈。
(10)在測(cè)量時(shí)如對(duì)比色皿有懷疑，可自行檢測(cè)?？蓪⒉ㄩL(zhǎng)選擇在實(shí)際使用的波長(zhǎng)上，將一套比色皿都注入蒸餾水，將其中一只的透射比調(diào)至95%(數(shù)顯儀器調(diào)置100%)處，測(cè)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。
前人用過(guò)的經(jīng)驗(yàn)
1 使用前將比色皿在2%的硝酸溶液中浸泡24小時(shí)，然后用水，蒸餾水依次沖洗干凈，擦干。
2 比色前將各個(gè)比色皿中裝入蒸餾水，在比色波長(zhǎng)下進(jìn)行比較，誤差在±0.001吸光度以內(nèi)的比色皿選出4-8個(gè)進(jìn)行比色測(cè)定，可避免因比色皿差異造成測(cè)量誤差。
3 比色皿中的液體，應(yīng)沿毛面傾斜，慢慢倒掉，不要將比色皿翻轉(zhuǎn)，直接口向下放在干凈的濾紙上吸干剩余液，然后用蒸餾水沖洗比色皿內(nèi)部倒掉(操作同上)避免液體外流，使第2次測(cè)量時(shí)不用擦拭比色皿，不致因擦拭帶來(lái)的誤差。
比色皿管理維護(hù)
(1) 按照實(shí)驗(yàn)中所使用的波長(zhǎng)來(lái)選擇相應(yīng)的比色皿( 玻璃或者石英) ，紫外光區(qū)用石英比色皿，而可見(jiàn)光區(qū)既可以使用玻璃比色皿，又可以使用石英比色皿。考慮到價(jià)格問(wèn)題，可見(jiàn)光區(qū)選用玻璃比色皿。盡量做到專人專用或者專組專用，用完清理后就交回。這樣不易搞混不同的比色皿，也不影響比色皿間的配對(duì)。
(2) 盡量做到每個(gè)實(shí)驗(yàn)每臺(tái)紫外分光光度計(jì)有專用的配套比色皿，不相互混用。如有交叉使用，可記錄在冊(cè)，下次恢復(fù)正常。
(3) 用完即清洗，清洗后在通風(fēng)陰涼處干燥，等徹底干燥后放入相應(yīng)裝具中。放置時(shí)，裝具保持清潔干燥，比色皿應(yīng)秉承“光面朝上，毛面在兩側(cè)”的原則，這樣便于抓取兩毛面拿出使用，不易弄污光面。
關(guān)于比色皿配對(duì)與誤差測(cè)定的說(shuō)明
比色皿配對(duì)比較麻煩，一般在分光光度法測(cè)定時(shí)采用比色皿誤差測(cè)定后進(jìn)行樣品的測(cè)定。
1、比色皿配對(duì)
樣品溶液先配成吸收度在0.6-0.8之間的濃度測(cè)定，然后用同批溶劑將溶液稀釋一倍，再測(cè)吸收度。
從供試品溶液的配制起，平行操作兩次，并注明測(cè)定時(shí)的溫度。
同一臺(tái)儀器測(cè)定所得二份結(jié)果間的偏差應(yīng)不超過(guò)l%。當(dāng)結(jié)果符合要求后，對(duì)各臺(tái)儀器測(cè)得的平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，若相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過(guò)1.5%，則以測(cè)得的平均值為相應(yīng)藥物的吸收系數(shù)。
現(xiàn)行的國(guó)家檢定規(guī)程中規(guī)定配對(duì)的兩只比色皿間差值不得超過(guò)±0.5%。因?yàn)樵诳梢?jiàn)光區(qū)，玻璃比色皿和石英比色皿都可以使用，所以可利用每對(duì)比色皿間的透光率直接進(jìn)行比較。
使用4對(duì)比色皿，在波長(zhǎng)500nm下，以空氣和純水為介質(zhì)，使用透光率T 進(jìn)行測(cè)量，將每組比色皿中的一只透射率調(diào)為100%，測(cè)量另外一只透光率，凡透射率之差不大于5% ( △T=0.005=0.5%) ，即可配對(duì)使用。
2、比色皿誤差測(cè)定與樣品測(cè)定
1）任意取用2只清潔比色皿。
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為空白皿，調(diào)節(jié)儀器的吸收度為0;
4）測(cè)定另一只比色皿的吸收度，測(cè)得值為A0。用此比色皿測(cè)定樣品，儀器的顯示值為A，則樣品的真實(shí)測(cè)得值A(chǔ)樣=A-A0
談到實(shí)驗(yàn)中的紫外分光光度法，大家更多關(guān)注的是紫外分光光度計(jì)的儀器性能等等，而往往忽略了比色皿，但是您知道嗎，小小的比色皿其實(shí)也有很多講究，而且對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響也很明顯。
比色皿的洗滌
分光光度法中比色皿潔凈與否是影響測(cè)定準(zhǔn)確度的因素之一。因此，比色皿必須保持清潔和無(wú)傷痕， 選擇正確的洗凈方法：玻璃和石英比色皿通?？捎美渌峄蚓凭?、乙醚、丙酮、正己烷等有機(jī)溶劑清洗。
應(yīng)按照測(cè)定的各種試劑，采用溶解中和的方法進(jìn)行清洗，原則上是: 一不能損壞比色皿的結(jié)構(gòu)和透光性能; 二能夠采用中和溶解的方法來(lái)達(dá)到比色皿干凈如初的效果。而分光光度計(jì)中比色皿潔凈與否，則是影響測(cè)定準(zhǔn)確度的因素之一。
比色皿清洗液
濃鹽酸：甲醇：水=1：4：3
如果比色皿被有機(jī)物污染，宜用鹽酸—乙醇(1：2)混合液浸洗，也可用相應(yīng)的有機(jī)溶劑如醇醚混合物浸泡洗滌。如：油脂污染可用石油醚浸洗，鉻天青顯色劑污染可用硝酸(1：2)浸洗等。比色皿不可用堿液洗滌，也不能用硬布、毛刷刷洗。
鉻酸洗液效果不錯(cuò)，但浸泡時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)腐蝕掉比色皿的粘接劑使其散架。另外因?yàn)樗鼤?huì)在比色皿壁上吸附而出現(xiàn)一層鉻化物的薄膜，這種薄膜很難去除，鉻酸清洗后的比色皿在紫外區(qū)間基本不透光，導(dǎo)致不能使用。
稀釋的酸浸泡，效果不錯(cuò)，但酸濃度不能太高。
也可用冷的或溫?zé)岬?40~50℃)陰離子表面活性劑的碳酸鈉溶液(2%)浸泡，可加熱10分鐘左右。對(duì)于有色物質(zhì)的污染可用HCL(3mol/L)-乙醇(1+1)溶液洗滌。
有色物質(zhì)污染的比色皿用鹽酸:乙醇(1:2)浸泡一段時(shí)間,顏色就去掉了。
清洗步驟
1.比色皿用完后應(yīng)當(dāng)先用適當(dāng)溶劑沖洗，注意里外都要洗到。如果溶劑無(wú)毒的話，可以裝入一半溶劑后，用手指按住比色皿的兩端，用力搖晃，次數(shù)應(yīng)當(dāng)是不少于三次。
2.然后用大量的自來(lái)水沖洗，這一步對(duì)水溶液和鹽溶液非常重要。當(dāng)然如果所用溶劑不親水這步可以放棄。
3.最后再用去離子水清洗,注意里外都要洗到，如果溶劑不親水的這一步也可放棄。
4.洗完后不要刻意的將比色皿擦干，虛放在比色皿盒內(nèi),不用蓋上讓其自然揮干。
注意
清洗最好在用后立即進(jìn)行,否則樣品干后就更難處理;
洗好的比色皿應(yīng)當(dāng)是透明,沒(méi)有水跡的;
經(jīng)常使用的比色皿可以在洗凈后浸泡在純水或分析純乙醇里中保存。
當(dāng)測(cè)定溶液是無(wú)機(jī)鹽溶液，石英比色皿的一般清潔方法如下：
(1) 用乙醚和無(wú)水乙醇的混合液(各50%)清洗。
(2) 若太臟可用專用洗液清洗。但時(shí)間要短(10分鐘之內(nèi)) ，再用清水清洗干凈。注意選擇比色皿洗滌液的原則是去污效果好，不損壞比色皿，同時(shí)又不影響測(cè)定。
(3) 不能用洗潔精之類的清潔劑。以免影響測(cè)量。
(4) 比色皿不可用堿液洗滌，也不能用硬布、毛刷刷洗。
而當(dāng)遇到測(cè)定各種酸、堿、有機(jī)溶液時(shí)，如若測(cè)定溶液是酸，如果不干凈，可用弱堿溶液洗，若是測(cè)定溶液是堿，如果不干凈，可用弱酸溶液洗，要是測(cè)定溶液是有機(jī)物質(zhì)，如果不干凈，可用有機(jī)溶劑，比如無(wú)水乙醇等溶液洗。
值得注意的是，分析實(shí)驗(yàn)常用的鉻酸洗液( 洗液) 不宜用于比色皿洗滌，這是因?yàn)閹谋壬笤谠撓匆褐锌赡軙?huì)產(chǎn)生熱量，致使比色皿膠接面裂開(kāi)而損壞。同時(shí)經(jīng)洗液洗滌后的比色皿還可能殘存微量鉻(鉻在紫外區(qū)有吸收) ，因此會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的測(cè)定。一般主張使用硝酸和過(guò)氧化氫( 5：1) 的混合溶液泡洗，然后用清水沖洗干凈。
最后，對(duì)一般方法難以洗凈的比色皿，還可以采取以下兩種方法：
(1) 先將比色皿浸入含有少量陰離子表面活性劑的碳酸鈉( 20克/升) 溶液泡洗，經(jīng)水沖洗后，于過(guò)氧化氫和硝酸( 5：1) 混合溶液中再浸泡半小時(shí)。
(2) 在通風(fēng)櫥中用鹽酸、水和甲醇( 1：3：4) 混合溶液泡洗，一般不超過(guò)10分鐘。
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