禹重科技-行业知识：干货丨光谱分析中比色皿的选择与校正

光谱分析中，常会用到比色皿进行定量和定性分析，很多人都知道，比色皿洗不干净的话，后果很严重，但很少人知道比色皿选择不当，也会造成不良后果，石英的还是玻璃的？不管是选择、使用、维护，都是有讲究的。

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，对物质进行定量、定性分析。

按使用的波长范围可分为三大系列，即可见光系列（称玻璃比色皿），紫外可见光系列（称石英比色皿），红外光系列（称红外比色皿）。也就是说，在紫外光区用石英比色皿，在可见光区既可以用石英比色皿又可以用玻璃比色皿，可见光区一般用玻璃比色皿。

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比色皿物理特性

1、机械强度大，适应温度变化强，粘结部非常牢固，耐压可耐数个大气压。

2、极为精密的光学加工工艺，透光面的光学性能非常优秀,成组误差≤0.3％。

3、选用优质石英玻璃和光学玻璃，确保无气泡，无条纹,石英比色皿在波长200nm处大于80％,玻璃比色皿在波长340nm处大于80％。

比色皿选择与鉴别

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。玻璃比色皿对紫外线几乎全部吸收，吸光度非常大。

而石英比色皿的吸光度则小得多。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。

比色皿有不同的光程长度，一般常用的有0.5、l、2、3、5cm ，选择哪种光程长度的比色皿，应视分析样品的吸光度而定。当比色液的颜色较淡时，应选用光程长度较大的如2cm、3cm比色皿；当比色液的颜色较深时，应选用光程长度较小的如0.5cm 、lcm比色皿，以使所测溶液的吸光度在0.1-0.7之间。

比色皿有方向性。有些比色皿上标有方向标记，使用时必须注意。无方向标记的比色皿应予以校正，校正时要先确定方向并作好标记，以减少测定误差。

比色皿的校正方法

将纯净的蒸馏水注入比色皿中，把其中吸收zui小的比色皿的吸光度置为零，并以此为基准，测出其它比色皿的相对吸光度。测定比色液时，应将其吸光度减去比色皿的吸光度。同一组比色皿相互间的差异应小于测定误差，在测定同一溶液时，吸光度差值应小于0.5％ ，否则应对差值进行校正。

比色皿的光程长度也需校正，校正时可将吸光度约为0.4的溶液分别注入校正皿和具有准确光程长度的标准比色皿中，测定吸光度。以标准比色皿的吸光度为1.00，求出校正比色皿吸光度的相对值作为该比色皿的校正系数。测定比色液时，可将所测得的吸光度乘以该皿的校正系数以得到实际吸光度值。

比色皿的选择

比色皿选择或使用不当,造成无法测量或引起测量误差的现象在实验中经常出现，这一问题又很容易被实验人员忽视。

紫外区的定义为190-400nm，石英比色皿可用于190-900nm，玻璃比色皿用于360-900nm，紫外区的一定要用石英比色皿，必须配置紫外/可见分光光度计，否则低波长段不能分析。  对于一般的非光学专业人员，用眼睛是不能分开石英比色皿和玻璃比色皿的。但两者硬度差别很大。石英比色皿比玻璃比色皿硬度大（绝对值）几十倍，如果把两个对磨，石英比色皿将很少被磨损，而玻璃比色皿磨损非常大。

由于石英比色皿的透光范围从0.12-4.5微米(120nm-450nm)，广泛的谱段范围内没有任何吸收峰。而玻璃比色皿只有0.4—4微米（400-4000nm），且有许多离子吸收峰。所以，石英比色皿要比玻璃比色皿优越的多，化验数据更准确、更可靠。

比色皿的鉴定

用手摸或者肉眼就能观察出来，只有光学技术人员凭经验“靠肉眼比较折光率差别”可以准确判定，他们肉眼观察微弱的离子吸收现象，靠经验评价也能区分。但是，对没有经验的人员来说，极易发生判定错误。

方法1：

石英比色皿上有一个Q字样(quartz石英)，而玻璃的上面有一个G字样(glass玻璃)，从字面上可以直接区分两种比色皿，如果字样已经没有啦，只能上机在紫外区实测啦，在紫外区透过率大是石英的，几乎没有透过率的是玻璃的。市面上卖的比色皿造型不是完全一样的，有的没有石英标识。可在紫外波长下检测空比色皿的吸光度，玻璃的吸光度要比石英的大。

方法2：

将光度计的波长设定为250nm，样品室内不放任何物品，调零，然后将比色皿置于样品道一侧，吸光值小于0.07Abs的是石英材料，反之是玻璃材料。注：如果吸光值稍稍大于0.07Abs 的话，有可能也是石英材料的，只不过是杯子内壁没有洗净之故。

比色皿的正确使用和注意事项

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粘结而成。

使用时注意事项

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。

2.不得将光学面与硬物或脏物接触。盛装溶液时,高度为比色皿的2/3处即可,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擦拭。

3.凡含有腐蚀玻璃的物质的溶液,不得长期盛放在比色皿中。

4.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,后用水洗干净。

5.不能将比色皿放在火焰或电炉上进行加热或干燥箱内烘烤。

6.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。

7.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。

8.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。

比色皿的洗涤方法

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，必须重视选择正确的洗净方法。

每次使用完毕的比色皿，一般先用自来水冲洗，再用蒸馏水冲洗三次，倒置于干净的滤纸上晾干，然后存放于比色皿盒中。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。

含有能腐蚀玻璃物质的溶液，如氢氟酸、氟化物的高浓度溶液不可放人比色皿中。含氟离子浓度低的溶液也不宜在皿中久置。比色皿质地较脆，石英皿尤甚，使用时动作要轻，切勿摔碰。市场面上一般使用的石英比色皿均为石英粉烧接的，专用超声波清洗， 洗比色皿清洗时毛面朝下。

石英比色皿清洁方法

1．用乙醚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)，再用清水清洗干净。

3. 不要用洗洁精之类的清洁剂，以免影响测量。

注: 高级分光光度计都采用zhuanli技术加工的石英比色皿,采用石英本体材料经过高温熔融胶合，减少污染,使用寿命更长(价格是普通石英比色皿二倍)。

如何对比色皿进行清洗，只能按照各种试剂，采用能溶解中和的方法来进行清洗，原则上一是不能损坏比色皿的结构和透光性能；二是能够采用中和溶解的方法来达到比色皿干净如初的效果。

1.比如测定溶液是酸，如果不干净，就用弱碱溶液洗，要是测定溶液是碱，如果不干净，就用弱酸溶液洗，要是测定溶液是有机物质，如果不干净，就用有机溶剂，比如酒精等溶液洗。

2.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.分析常用的铬酸洗液不宜用于洗涤比色皿，这是因为带水的比色皿在该洗液中有时会局部发热，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很可能残存微量铬，其在紫外区有吸收，因此会影响铬及其他有关元素的测定。一般主张使用硝酸和过氧化氢（5：1）的混合溶液泡洗，然后用水冲洗干净。 

4.对一般方法难以洗净的比色皿，还可以采取以下两种方法：

A、先将比色皿侵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，再于过氧化氢和硝酸（5：1）混合溶液中侵泡半小时。

B、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。

5.黑壁微量石英比色皿，因其材质的不一致，尤其要注意不能放在酒精里浸泡，用完后，可以立即用棉球或擦镜纸沾酒精清洗，晾干，然后存放于干净的容器或盒子中备用。

6.熔融一体比色皿，可以参照玻璃粉高温烧结的比色皿清洗方法，可以长时间浸泡在酒精或酸性溶液，也可以超声波清洗机清洗，操作时应将超声频率调至最低限度，避免频率过高导致比色皿破损。

先用清水涮洗三次，然后用清洗液洗三次，zui后再用清水洗三次，比色皿上没有污渍即可，然后放入干净的容器内，晾干，以备下次使用。

编辑：禹重科技UZonglab

文章来源：化工仪器网