可见分光光度计透射比示值误差对测量结果的影响

　　可见分光光度计广泛应用于企、事业单位的检测部门,进行化学物质的定量分析。仪器读取的透光率值直接参与物质的量的评定。因此透光率示值的是否准确直接影响分析结果的准确。

　　1　光吸收定律

　　光吸收定律是光吸收的依据。其内容是当一束平行单色光垂直通过吸收介质时,吸光度与介质厚度和介质浓度的乘积成正比。

　　A=KCL=-logτ, (1)

　　式中:A——吸收介质的吸光度;

　　L——吸收介质的厚度;

　　C——吸收介质的浓度;

　　τ——透过吸收介质的透射光强度与入射光强度之比;

　　K——吸光收系数。

　　吸光收系数有两种表示方法: (1)如果吸收介质的浓度为1 mol/L,光径为1.0 nm,则吸光度系数称为摩尔吸光系数,单位为: L/mol·cm。(2)如果吸收介质的浓度为1 %,光径为1.0 nm,则吸光度系数称为百分吸光系数,单位为: L/g·cm。

　　根据对数定义式(1)可写成

　　可见I/I0为透过吸收介质的透射光强度与入射光强度之比,即:

　　吸光度与吸收介质的浓度成正比,与透射比的负对数成正比。为了定量分析计算时方便、明显,一般仪器直接可测得经过介质吸收后投射光的光强度。

　　2　透射比示值误差对测量结果的影响

　　透射比示值误差是指仪器透射比测量值与标准中性滤光片透射比值之差。误差来源包含系统误差和随机误差,即仪器结构、光电转换特性和测量中环境变动,仪器不稳、读数误差。所以仪器在测量中存在有一个与光辐射功率大小无关的绝对不确定量,而且对仪器的分析测试结果有影响,这样对被测浓度的结果也有影响。由于透射比与浓度的对数关系,这种影响不是太直观,为了便于分析,将光吸收定律进行变形,计算。

　　光吸收定律-logτ=KLc。(3)

　　两边取微分,得:

　　由1n10=2.303代入上式,并除以式(3),得:

　　用有限值表示为:

　　因为A=KLc ,

　　式中:——浓度的相对误差;

　　——吸光度的相对误差;

　　Δτ——仪器光辐射功率测量中恒定的不确定量。

　　透射比正确度的大小,在仪器用绝对测量法中,直接影响样品的吸光度值,即给样品的浓度带来误差。它是影响仪器测量准确度的主要因素。一般认为,透射比误差主要考虑仪器光度测量的不确定度,多数情况下,仪器对辐射功率的测量会有一个与该辐射功率大小无关的绝对不确定度,当Δτ为某值时,可计算出不同A值时的相对误差。在仪器用相对测量法中,由于采用了已知浓度的标准样品作比较,透射比系统误差的影响可以消除。此时仪器测量准确的保证在于检测器光电转换的线性。