El fotómetro de un solo parámetro es un instrumento especial en el laboratorio para medir con precisión un solo parámetro óptico (como la absorción, la transmitancia o la concentración), que es ampliamente utilizado en química, biología, medicina y otros campos. Su operación debe tener en cuenta la precisión, estabilidad y seguridad, y se detalla a continuación desde los cinco enlaces principales de preparación previa a la operación, calibración del instrumento, proceso de medición, procesamiento de datos, mantenimiento y resolución de problemas.
I. preparación previa a la operación: estandarización del medio ambiente y las muestras
1. control de las condiciones ambientales
- temperatura y humedad: el instrumento debe colocarse en un ambiente a temperatura constante (20 - 25 ° c) para evitar fluctuaciones de temperatura que provoquen expansión térmica y contracción fría de los elementos ópticos y afecten la precisión de la longitud de onda. La humedad debe controlarse entre el 40% y el 60% para evitar que las lentes ópticas se vean afectadas por la humedad y el moho.
- protección contra la luz y los choques: evitar la luz solar directa o la interferencia de la luz fuerte, el instrumento debe colocarse en una mesa estable y mantenerse alejado de la fuente de vibración (como centrifugadoras, agitadores magnéticos).
- estabilidad de la fuente de alimentación: utilice una fuente de alimentación estabilizada o UPS para evitar que las fluctuaciones de tensión dañen los circuitos de precisión.
2. pretratamiento de muestras
- requisitos de claridad: las muestras deben eliminar las partículas mediante centrifugación o filtración para evitar interferencias de luz dispersa.
Emparejamiento de disolventes: la solución de referencia debe ser consistente con el disolvente de la muestra a medir, por ejemplo, al determinar la concentración de proteínas, la solución de referencia y la muestra deben diluirse con el mismo amortiguador.
- rango de concentración: estimar previamente la concentración de la muestra para garantizar que la Absorbancia esté dentro del rango de 0,1 - 1,0 (siguiendo el rango lineal de la Ley Lambert - beer), que debe diluirse demasiado y condensarse demasiado bajo.
3. calentamiento de instrumentos y autoinspección
Precalentar durante 15 - 30 minutos después de encenderlo para estabilizar la fuente de luz (lámpara de deuterio o lámpara de tungsteno), el detector y los componentes electrónicos.
Realizar procedimientos de autoexamen (como corrección de línea de base, escaneo de longitud de onda) para confirmar que no hay información incorrecta.
II. calibración del instrumento: la base de la medición precisa
1. cero escuela en blanco (configuración de referencia)
- selección de la solución de referencia: suele ser un disolvente (como agua ultrapura, amortiguador) y debe tratarse en el mismo lote que la muestra para eliminar la interferencia de fondo.
Operación de corrección cero: vierta el líquido de referencia en la placa de petri, Póngalo en el camino de luz y elija el modo "corrección cero" o "ajuste cero" para que la absorción vuelva a cero (a = 0). Si el instrumento no tiene función de corrección automática cero, es necesario ajustar manualmente la perilla de corriente oscura.
2. calibración de la longitud de onda
- método de filtro estándar: utilizando un filtro estándar con una longitud de onda conocida (como un láser de helio - neón de 632,8 nm), ajuste la perilla de longitud de onda al valor indicador con un error inferior a ± 1 nm.
Método de lámpara de holmio: verificar la precisión de la longitud de onda a través de múltiples picos de emisión del vidrio de holmio en las regiones ultravioleta, visible e infrarroja cercana (como 241,5 nm, 360,9 nm, 536,5 nm, etc.).
3. selección de rangos y ranuras
- coincidencia de rangos: elija el rango adecuado (por ejemplo, 0 - 2a o 0 - 100% t) en función de la absorción de la muestra para evitar la saturación de la señal o la amplificación del ruido.
- ajuste del ancho de la ranura: bajo la premisa de garantizar la energía, minimizar el ancho de la ranura para reducir la interferencia de luz dispersa, y las muestras de alta concentración pueden aumentar adecuadamente la ranura.
III. proceso de medición: especificaciones de operación y control de detalles
1. uso de placas de Petri
- selección de materiales: la zona ultravioleta (200 - 400 nm) requiere una placa de Petri de cuarzo, y la zona de luz visible (400 - 780 nm) puede elegir una placa de Petri de vidrio o plástico.
Consistencia de la ruta óptica: el diámetro de la luz de la placa de Petri (generalmente 1 cm) debe coincidir con el valor preestablecido del instrumento y limpiar la superficie luminosa con algodón alcohólico antes de usarlo para evitar huellas dactilares o manchas.
Dirección de carga: la marca de la placa de Petri está orientada hacia arriba, inclinándose para insertar la Cámara de muestra para evitar desviaciones de refracción.
2. orden de medición
- alternancia en blanco - muestra - blanco: después de cada muestra probada, es necesario volver a medir el líquido de referencia para compensar la deriva de la fuente de luz.
Prueba de gradiente de concentración: al preparar la curva estándar, se mide de baja a alta concentración, evitando la contaminación residual de alta concentración de muestras de baja concentración.
3. tiempo y repetibilidad
- medición rápida: para evitar reacciones fotoquímicas en muestras expuestas a la luz durante mucho tiempo, es necesario controlar el tiempo de medición única (generalmente menos de 30 segundos).
- medición repetida: se miden al menos tres veces en la misma muestra, se calcula la media y se eliminan las anomalías que se desvían más del 2%.
IV. procesamiento de datos: análisis de errores y corrección de resultados
1. corrección de referencia y evaluación del ruido
Comprobar la deriva basal antes de la medición (generalmente < 0005a / h), y volver a corregir cero si la deriva es significativa.
- registrar el nivel de ruido del líquido de referencia (por ejemplo ± 0002a) y garantizar que la relación señal - ruido de la señal de la muestra sea superior a 100: 1.
2. método de curva estándar y cálculo directo
- método de curva estándar: preparación de un estándar de concentración de gradiente de 3 - 5, dibujo de la curva de absorción - concentración, el coeficiente de correlación R m2 necesita > 0999.
- cálculo directo: cuando se conoce el coeficiente de absorción de luz molecular (epsilon), la concentración se puede calcular directamente a través de la fórmula a = Epsilon lc, indicando la fuente del valor Epsilon (como la literatura o la medición).
3. manejo de valores anormales
El salto repentino de la Absorbancia puede ser causado por la contaminación de burbujas, polvo o placas de petri, por lo que es necesario volver a tomar muestras para la medición.
- comprobar el envejecimiento de la fuente de luz (por ejemplo, la disminución de la energía de la lámpara de deuterio), la atenuación de la respuesta del detector o la uniformidad de la muestra cuando la repetibilidad es deficiente (cv1 > 1%).
V. mantenimiento y solución de problemas: prolongar la vida útil del instrumento
1. limpieza diaria
- limpieza de la placa de petri: Enjuague con agua limpia inmediatamente después de usarlo, limpie con ultrasonido durante 5 minutos y almacénelo después de secarlo.
- Eliminación de polvo en el exterior del instrumento: limpie el Gabinete con un paño sin polvo, limpie ligeramente la ventana óptica con papel de lente y prohíba el disolvente orgánico.
2. mantenimiento periódico
- cambio de fuente de luz: la vida útil de la lámpara de deuterio es de aproximadamente 500 - 1000 horas, la lámpara de tungsteno es de aproximadamente 1000 - 2000 horas, y debe reemplazarse cuando la energía se atenúa en un 20%.
- calibración del detector: calibrar el sistema de conteo de fotones cada año con una fuente de luz estándar (como la luz nisttraceable).
- lubricación de componentes mecánicos: el deslizamiento del almacén de muestras se agrega aceite lubricante especial cada seis meses.
3. manejo de fallas comunes
- alta absorción: comprobar si la placa de comparación es inversa, si el líquido de referencia está contaminado o si la energía de la fuente de luz es insuficiente.
Ruido alto en la línea de base: limpiar la ventana del detector y comprobar si las ranuras están atascadas o el circuito está mal fundamentado.
Desviación de longitud de onda: recalibrar o ajustar la posición de la rejilla y contactar con el fabricante para repararla si es necesario.