分光光度计在环境监测中的用途

1．前言

一台分光光度计，应该用一个怎样的形容词来说明它zui主要的特点，这是一件看起来简单，实际上并不容易的事。

1. 概述

所谓“” 分光光度计，首先它不是仅用于在某一波长测定吸光度，而是能够在的波长范围内自动进行扫描，并能在扣除相应的空白后，将各波长的吸光度值储存在微机中的自动控制的扫描式分光光度计。

通常，分光光度计的主要技术指标为光学指标，这些指标当然是十分重要的，但是，在这里要特别强调的是：用微机进行各种数据处理的功能，这里所说的数据处理并不仅仅是标准曲线的回归、浓度的计算，而主要是指能用微机对一次扫描中所得到的各个波长的吸光度值（即对吸收曲线）进行较复杂的数学运算，如求导数（微分）、解联立方程等。

3．用途

分光光度法是当前环境监测中，用得zui多的一种仪器分析方法，但是，在应用中还存在不少问题，除了灵敏度不够理想外，zui常遇到的是干扰问题，这种干扰主要有两类：悬浮物和其它有色物质。现行的方法中，在遇到这些干扰时是用过滤、吸附、共沉等前处理方法来解决，这些方法不但操作繁琐而且不可避免地会使被测物受到损失，导致结果偏低。

而利用分光光度计能对吸收曲线进行数学运算的功能，可以较理想地解决这种干扰。（以下为应用方法简介）

A．多波长分光光度法

这种方法五十年代就已被提出，我国在八十年代就已有专著出版，由于仪器的进展较慢，因此未能被推广应用。这种方法是对一个试样的几个波长处的吸光度进行数学运算，其中zui常用的是双波长法。

双波长法的应用方式有很多，zui简单的一种是“差吸光度法”。其基本

原理为：比耳定律适用于任意波长，对某一吸收曲线在λ₁处有A₁=a₁bc

在λ₂处有A₂=a₂bc    则 A₁-A₂=（a₁-a₂）bc   即差吸光度与浓度成正比。

将此原理用于消除悬浮物干扰：悬浮物在两个波长很近（<60nm）时，对光线的散射能力基本相同，也就是说在λ₁处和λ₂处，由于悬浮物的散射造成的吸光度近似相等，因此在A₁-A₂时两者抵消，所以根据被测物的吸收

曲线选择两个邻近的波长，用“差吸光度法”制作标准曲线，并用以测定，即可消除悬浮物的干扰。

将此原理用于消除其它有色物质的干扰：zui常用的是“等吸收波长法”。即：根据被测物与该有色物质的吸收曲线选择两个合适的波长，对此二波长该有色物质有相等的吸光度，而被测物的吸光度不相等，将在此二波长测得的吸光度相减，该有色物质的吸光度即被抵消。因此，仍用“差吸光度法”即可将有色物质的干扰消除。

从理论上说，这种“多波长法”可以用普通的分光光度计来实现，但是，繁琐的操作和每个操作不可避免的随机误差，使这一可能性无法兑现。

       B．导数分光光度法

这种方法也出现于五十年到八十年代，我国开始有人注意这方面工作。但是，没有“”的分光光度计，这种方法几乎无法实现。

这种方法的基本原理是：在吸收曲线的每一波长处均取一相等且很小的波长差（Δλ），将此Δλ（几个nm）所引起的吸光度变化率ΔA/Δλ相对于波长λ的扫描所得到的，即为原来吸收曲线的一阶导数曲线，以此类推，这样，按“双波长法”中所述，在Δλ很小时，悬浮物的散射能力基本不变，因此在导数曲线中悬浮物对吸光度的影响已被消除，故“导数分光光度法”，消除其它有色物质干扰的能力比“双波长法”更强，因为两个吸收曲线即便峰值波长*重叠，只要半峰宽不同，也能设法分辨。

目前在分析测试工作中，均用微分电路来得到导数曲线的，现已用到了四阶导数（当今的分光光度计能得到九阶导数曲线）。

4．建议

凡是有能力、有条件在分光光度法方面做试验、研究工作的单位或个人，应多做一些“多波长法和导数法”应用于环境监测工作，以便更好地使分光光度法在环境监测中起到更大的作用，而监测人员可以用较少的劳动量得到更高的数据质量。

————摘自《中国环境监测》