《可见光光度计光度准确度概念》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可见光光度计光度准确度概念（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、word光度准确度( Photometric Accur acy ) 是一个非常重要的技术指标。任何使用者买一台紫外可见分光光度计都是为了分析工作, 进展分析工作的目的是出数据, 其根本要数据要准确可靠, 这在很大程度上取决于仪器的光度准确度这个最重要的技术指标与其有关指标。一、光度准确度的表示方法 目前, 国际上对紫外可见分光光度计光度准确度的表示方法主要有两种:一种是吸光度准确度( Absorbance Accuracy ) 或吸光度误差( Absorbance Er ror ) , 用AA (或A) 表示; 另一种是透射比准确度( Transmittance Accuracy) 或透射比
2、误差, 用TA ( 或T) 表示。国外的紫外可见分光光度计制造商, 绝大多数都给出吸光度准确度或吸光度误差AA ( 或A) , 并都指出在什么吸光度情况下测量。如美国Varian 公司的Cary500、美国P-E 公司的Lambda9、Lambda900 等仪器, 都给出在1. 0Ab s 时, 吸光度准确度或吸光度误差AA (或A) 为0. 003Ab s。但国外有少数仪器制造商在给出吸光度准确度或吸光度误差AA ( 或A) 的同时, 还给出透射比准确度或透射比误差TA(或T)。如日本岛津公司的UV-260、UV-2450PC、UV-2550PC 等仪器, 都给出在吸光度为00. 5A 时,
3、 吸光度准确度或吸光度误差AA ( 或A) 为0. 002A; 吸光度为0. 5 1. 0A 时, 吸光度准确度或吸光度误差AA ( 或A) 为0. 004A。但同时又给出透射比准确度或透射比误差TA (或T) 为0. 3% T。我国生产紫外可见分光光度计的厂商, 很多都在给出吸光度准确度或吸光度误差AA ( 或A) 的同时, 也给出透射比准确度或透射比误差TA(或T)。如普析通用公司的TU-1901、T U-1800 系列, 瑞利公司的UV-2100 , 分析仪器总厂的760MC 等紫外可见分光光度计等, 在给出吸光度为00. 5A 时, 吸光度准确度或吸光度误差AA (或A) 为0. 00
4、2A;吸光度为0. 5 1. 0A 时, 吸光度准确度或吸光度误差AA ( 或A ) 为0. 004A。但同时又给出透射比准确度或透射比误差TA (或T) 为0. 3%T。还有许多制造商只给出透射比准确度或透射比误差TA (或T) , 并且不讲明在多少透射比情况下测试, 这是不对的。我们认为, 给出吸光度准确度或吸光度误差AA (或A) , 同时也给出透射比准确度或透射比误差TA (或T) 是对的。只给出吸光度准确度或吸光度误差AA (或A) , 不给出透射比准确度或透射比误差TA ( 或T) 也是可以的, 因为符合使用者只要求或只使用吸光度表示分析测试结果的习惯。只给透射比准确度或透射比误差
5、TA (或T) ,而不给吸光度准确度或吸光度误差AA (或A) 是不适宜的, 原因如下: 第一,假如给出TA (或T) = 0. 5%T, 而不讲明在什么透射比情况下测试, 就应理解为在0100%T 围的任何地方测试都能达到TA (或T) = 0. 5% T。但实际上, 假如在10% T 处测量, TA ( 或T) = 0. 5% T 时产生的透射比相对误差为5%。而在90%T 处测量, 如此TA (或T) = 0. 5% T 时产生的透射比相对误差为0. 56% , 二者相差很大。也就是说, 不可能在0100%T 围的任何地方测试都能达到TA (或T) = 0. 5% T。第二, 用户在使用
6、紫外可见分光光度计时, 根本上没有人只用透射比T 和透射比误差T A ( 或T)来表示光度准确度和分析测试误差。相反, 大家一般都用吸光度值A 和吸光度误差AA (或A) 来表示分析测试结果和分析误差。第三, 为了与国际接轨, 应采用吸光度值A 和吸光度误差AA (或A) 来表示紫外可见分光光度计的光度准确度。因为, 目前国际上绝大多数使用者, 都是采用吸光度值A和吸光度误差AA (或A) 来表示紫外可见分光光度计的分析测试结果和分析误差。第四, 吸光度准确度或吸光度误差AA (或A) 和透射比准确度或透射比误差TA ( 或T) , 在使用时二者在数值上会相差很大。假如要把TA(或T) = 0
7、. 5% T 换算成AA ( 或A) , 如此在10% T 处( 相当在1A 处) ,0. 5% T 的透射比误差, 产生的AA ( 或A ) 为0. 022A, 而在90% T 处(相当在0. 0046A 处) , TA ( 或T) = 0. 5% T 时产生的AA ( 或A) 为0. 0024A, 这同样是一个惊人的差距。因此, 在给出一台紫外可见分光光度计的光度准确度时, 不管是用吸光度准确度或吸光度误差AA ( 或A) 表示,还是用透射比准确度或透射比误差TA ( 或T) 表示, 都应该指出在多少吸光度或在多少透射比情况下测试。否如此, 既会使人在物理概念上的模糊不清,又会给使用者带来
8、极大的麻烦。 但是, 目前仍有许多厂商在给出透射比准确度或透射比误差TA ( 或T)时, 都一律写成0. 3% T。特别是许多制造厂商对自称是高档紫外可见分光光度计的仪器, 根本上都是写成“ 0. 3% T ( 0100% T )。如日本岛津的UV-2401PC、UV-2450PC、UV-2550PC 等紫外可见分光光度计, 国的TU1900、UV-2100、UV-760MC 等紫外可见分光光度计等。从理论上讲任何高档紫外可见分光光度计的透射比准确度或透射比误差TA (或T) 不可能在0100% T 都能达到0. 3%T 的透射比准确度。 在紫外可见分光光度计的技术指标表示方法上, 之所以产生
9、错误, 主要原因有两个: 第一, 不甚了解透射比准确度或透射比误差TA (或T) 与透过率真值T 的关系, 不懂得吸光度准确度或吸光度误差AA ( 或A) 与吸光度真值A 的关系。不知道影响透射比误差TA (或T) 和吸光度误差AA ( 或A) 的主要因素。第二, 商业上的需要, 人家给出的都是 0. 3% T ( 0 100% T) , 我如果不这样写, 就会影响销售。 目前国外都有一些厂商在说明书或仪器样本中称“ 光度准确度 为“ 测光精度, 这种称谓混淆了准确度( Accuuracy) 和精细度( Pr ecision ) 的概念。准确度是指的测量值与理论值之差, 该偏差越小说明测量的数
10、据越准确可靠, 或者说光度准确度越高。而精细度是指的分析测试数据的离散性或重复性, 是指同一操作者, 在一次开机中连续重复屡次测试某一吸收峰的吸光度值中最大与最小值之差。该差值越小, 说明该仪器的光度重复性越好。“ 光度准确度 和“ 光度精细度 二者不能混淆。正确的说法应该是紫外可见分光光度计的“ 光度准确度 而不能说成“ 测光精度。 还有人讲“ 紫外可见分光光度计没有准确度, 光度精细度或光度重复性就是光度准确度。这也是一个错误的。光度精细度或光度重复性是指屡次测量中的离散性。如3 次或5 次测量中吸光度的最大值与最小值之差即为光度精细度或光度重复性。而准确度如此是指实际测量的吸光度值与真值
11、或理论值之差。Owen 为了说明精细度( Precision ) 和准确度( Accuuracy ) 的区别, 用打靶的例子作了精辟的说明( 见图4-1 )。二、影响光度准确度的主要因素 影响紫外可见分光光度计光度准确度的主要因素有以下几个方面。 仪器的杂散光大小。 仪器的光度噪声。 仪器的基线平直度。 仪器的光谱带宽。 试样的来源, 包括样品的制备, 取样的方法。 样品的制备, 包括称量、容量、溶剂、试剂、pH 值、时间、温度等。 比色皿的性能等。 由此可知, 光度准确度或吸光度误差AA ( 或A) 是一个综合性的技术指标。要使用紫外可见分光光度计测得准确可靠的数据, 必须注重上述几个方面的
12、影响。否如此, 不可能得到准确可靠的数据。特别应该指出的是, 在给出吸光度误差AA (或A) , 同时也给出透射比误差TA ( 或T) 时, 二者不能相互矛盾。三、吸光度准确度和透射比准确度的关系 比耳定律指出: A = - lg T, 故T = 10 - A ; C = ( - 1/ ab) lg T, 故T =10 - abc 。 式和式中, A 为吸光度; T 为透射比; a 为摩尔吸光系数; b 为光程;c 为被测试样的浓度。由此可见, A、T、C 之间有着密切的关系。由于A 或T 的测量误差可引起对被测试样浓度C 的测量误差。假如设T 的误差为T A ( 或T) , 如此可求出不同T
13、A ( 或T) 的情况下, 相对吸光度误差AA/ A ( AA 为吸光度真值A 与测量值Am 之差) 与A 的关系。或求出不同A 下AA/ A ( 或A/ A) 与TA 的关系。 作者研究了AA/ A 与TA 和A 的关系, 导出了AA/ A 与T A 和A 之间的关系的理论计算公式, 具有普遍的指导意义。式( 4-9 ) 为吸光度误差AA 与吸光度真值A 和透射比绝对误差T A 关系的理论计算公式。由此可见, AA 与A 和T A 的数学关系式比拟复杂; 当TA 一定时,AA 可通过不同的A 求得; 当A 一定时, AA 可通过不同的TA 求得。图4-2 透射比误差T( TA ) 与吸光度误
14、差A 和吸光度真值A0 的关系 作者根据式( 4-9 ) , 计算出了7 种透射比误差下, 透射比误差TA 与吸光度真值A 的关系(即分析测试结果的相对误差) , 绘制了这6 条误差曲线很适用, 可以覆盖目前各国不同厂家制造的、各种不同类型和型号的紫外可见分光光度计的误差关系。分析测试工作者只要知道自 图4-2 透射比误差T( TA ) 与吸光度误差A 和吸光度真值A0 的关系己使用的仪器的TA ( 制造商都会提供, 最好使用自己测试的数据) , 再根据使用者当时测试的吸光度数据, 就可以从图4-2 查得使用者当时所测数据因为仪器的TA 而引起的相对误差, 从而知道自己分析测试数据的可靠性。如
15、某厂商给出的仪器指标中, TA 为0. 5% T , 而分析测试要求的准确度为1% , 如此可马上从图4-2 上查得该仪器肯定不能满足自己的使用要求; 又如假如仪器给出的TA 为0. 3%T , 但分析测试要求的准确度为1% (相对误差) , 如此可马上从图4-2 上查得该仪器因为TA 为0. 3% T, 由于TA (或T) 的限制, 即使其他因素不产生误差, 它也只能满足对吸光度为0. 250. 75A 的试样的分析测试要求; 假如试样的吸光度 0. 75A ( 浓度偏高) 时,如此测量误差都会超过1%。 目前, 国外许多仪器厂商, 对光度准确度这个非常关键的技术指标经常同时用两种方法表示: 一种是AA ( 或A) , 另一种是TA ( 或T) , 但其中很多二者是自相矛盾的。如日本岛津的UV-3101PC 型紫外可见分光光度计,它给出的光度准确度分别表示为: 吸光度误差AA (或A) 为0. 002A (00. 5A) ; 0. 004A ( 0. 5 1. 0A ) ; 同时又给出透射比误差TA ( 或T) 为0. 3% T。从图4-2 可知, 这是一组自相矛盾的技术指标。因为, 从图4-2 可查到TA ( 或T)
