分光光度計在環境監測中的用途

1．前言

一臺分光光度計，應該用一個怎樣的形容詞來說明它zui主要的特點，這是一件看起來簡單，實際上并不容易的事。

1. 概述

所謂“” 分光光度計，首先它不是僅用于在某一波長測定吸光度，而是能夠在的波長范圍內自動進行掃描，并能在扣除相應的空白后，將各波長的吸光度值儲存在微機中的自動控制的掃描式分光光度計。

通常，分光光度計的主要技術指標為光學指標，這些指標當然是十分重要的，但是，在這里要特別強調的是：用微機進行各種數據處理的功能，這里所說的數據處理并不僅僅是標準曲線的回歸、濃度的計算，而主要是指能用微機對一次掃描中所得到的各個波長的吸光度值（即對吸收曲線）進行較復雜的數學運算，如求導數（微分）、解聯立方程等。

3．用途

分光光度法是當前環境監測中，用得zui多的一種儀器分析方法，但是，在應用中還存在不少問題，除了靈敏度不夠理想外，zui常遇到的是干擾問題，這種干擾主要有兩類：懸浮物和其它有色物質。現行的方法中，在遇到這些干擾時是用過濾、吸附、共沉等前處理方法來解決，這些方法不但操作繁瑣而且不可避免地會使被測物受到損失，導致結果偏低。

而利用分光光度計能對吸收曲線進行數學運算的功能，可以較理想地解決這種干擾。（以下為應用方法簡介）

A．多波長分光光度法

這種方法五十年代就已被提出，我國在八十年代就已有專著出版，由于儀器的進展較慢，因此未能被推廣應用。這種方法是對一個試樣的幾個波長處的吸光度進行數學運算，其中zui常用的是雙波長法。

雙波長法的應用方式有很多，zui簡單的一種是“差吸光度法”。其基本

原理為：比耳定律適用于任意波長，對某一吸收曲線在λ₁處有A₁=a₁bc

在λ₂處有A₂=a₂bc    則 A₁-A₂=（a₁-a₂）bc   即差吸光度與濃度成正比。

將此原理用于消除懸浮物干擾：懸浮物在兩個波長很近（<60nm）時，對光線的散射能力基本相同，也就是說在λ₁處和λ₂處，由于懸浮物的散射造成的吸光度近似相等，因此在A₁-A₂時兩者抵消，所以根據被測物的吸收

曲線選擇兩個鄰近的波長，用“差吸光度法”制作標準曲線，并用以測定，即可消除懸浮物的干擾。

將此原理用于消除其它有色物質的干擾：zui常用的是“等吸收波長法”。即：根據被測物與該有色物質的吸收曲線選擇兩個合適的波長，對此二波長該有色物質有相等的吸光度，而被測物的吸光度不相等，將在此二波長測得的吸光度相減，該有色物質的吸光度即被抵消。因此，仍用“差吸光度法”即可將有色物質的干擾消除。

從理論上說，這種“多波長法”可以用普通的分光光度計來實現，但是，繁瑣的操作和每個操作不可避免的隨機誤差，使這一可能性無法兌現。

       B．導數分光光度法

這種方法也出現于五十年到八十年代，我國開始有人注意這方面工作。但是，沒有“”的分光光度計，這種方法幾乎無法實現。

這種方法的基本原理是：在吸收曲線的每一波長處均取一相等且很小的波長差（Δλ），將此Δλ（幾個nm）所引起的吸光度變化率ΔA/Δλ相對于波長λ的掃描所得到的，即為原來吸收曲線的一階導數曲線，以此類推，這樣，按“雙波長法”中所述，在Δλ很小時，懸浮物的散射能力基本不變，因此在導數曲線中懸浮物對吸光度的影響已被消除，故“導數分光光度法”，消除其它有色物質干擾的能力比“雙波長法”更強，因為兩個吸收曲線即便峰值波長*重疊，只要半峰寬不同，也能設法分辨。

目前在分析測試工作中，均用微分電路來得到導數曲線的，現已用到了四階導數（當今的分光光度計能得到九階導數曲線）。

4．建議

凡是有能力、有條件在分光光度法方面做試驗、研究工作的單位或個人，應多做一些“多波長法和導數法”應用于環境監測工作，以便更好地使分光光度法在環境監測中起到更大的作用，而監測人員可以用較少的勞動量得到更高的數據質量。

————摘自《中國環境監測》