Máy đo quang thông đơn là một dụng cụ đặc biệt trong phòng thí nghiệm để đo lường chính xác các thông số quang học đơn lẻ như độ hấp thụ, truyền ánh sáng hoặc nồng độ. Nó được sử dụng rộng rãi trong hóa học, sinh học, y học và các lĩnh vực khác. Hoạt động của nó cần phải tính đến độ chính xác, ổn định và an toàn, sau đây là 5 khâu chính là chuẩn bị trước khi vận hành, hiệu chuẩn dụng cụ, quy trình đo lường, xử lý dữ liệu, bảo trì và khắc phục sự cố.

I. Chuẩn bị trước khi vận hành: Tiêu chuẩn hóa môi trường và mẫu

1. Kiểm soát điều kiện môi trường

- Nhiệt độ và độ ẩm: Thiết bị nên được đặt trong môi trường nhiệt độ không đổi (20-25 ℃), tránh biến động nhiệt độ làm cho các thành phần quang học giãn nở và co lại, ảnh hưởng đến độ chính xác của bước sóng. Độ ẩm cần được kiểm soát ở mức 40% -60%, ngăn ngừa ống kính quang học bị ẩm mốc.

- Tránh ánh sáng và chống sốc: Tránh ánh sáng mặt trời trực tiếp hoặc nhiễu ánh sáng mạnh, dụng cụ cần được đặt trên mặt bàn trơn tru, tránh xa nguồn rung (ví dụ: máy ly tâm, máy khuấy từ).

- Ổn định nguồn điện: Sử dụng nguồn điện ổn định hoặc UPS để tránh dao động điện áp làm hỏng mạch chính xác.

2. Tiền xử lý mẫu

- Yêu cầu về độ rõ ràng: mẫu cần loại bỏ các hạt bằng cách ly tâm hoặc lọc để tránh nhiễu ánh sáng tán xạ.

- Phù hợp với dung môi: dung dịch tham chiếu phải phù hợp với dung môi của mẫu cần đo, ví dụ khi xác định nồng độ protein, dung dịch tham chiếu và mẫu cần được pha loãng với cùng một chất đệm.

- Phạm vi nồng độ: Ước tính trước nồng độ mẫu, đảm bảo độ hấp thụ trong phạm vi 0,1-1,0 (tuân theo khoảng tuyến tính của định luật Lambert-Bill), pha loãng quá cao và cô đặc quá thấp.

3. Thiết bị làm nóng trước và tự kiểm tra

- Làm nóng trước 15-30 phút sau khi khởi động, làm cho nguồn sáng (đèn deuterium hoặc đèn vonfram), máy dò và linh kiện điện tử đạt trạng thái ổn định.

- Thực hiện các thủ tục tự kiểm tra (ví dụ: hiệu chỉnh đường cơ sở, quét bước sóng) để xác nhận không có thông tin báo lỗi.

II. Hiệu chuẩn dụng cụ: cơ sở của đo lường chính xác

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

- Lựa chọn dung dịch so sánh: thường là dung môi (ví dụ: nước siêu tinh khiết, đệm), cần được xử lý hàng loạt với mẫu để loại bỏ nhiễu nền.

- Hiệu số không hoạt động: đổ chất lỏng tham chiếu vào đĩa so sánh, đặt vào đường dẫn ánh sáng, chọn chế độ "Hiệu số không" hoặc "Zero", làm cho độ hấp thụ về 0 (A=0). Nếu thiết bị không có chức năng giáo dục tự động, cần điều chỉnh thủ công nút điều chỉnh hiện tại tối.

2. Hiệu chuẩn bước sóng

- Phương pháp lọc tiêu chuẩn: Sử dụng bộ lọc tiêu chuẩn có bước sóng đã biết, chẳng hạn như laser helium neon 632,8nm, núm điều chỉnh bước sóng đến giá trị chỉ định và lỗi phải nhỏ hơn ± 1nm.

- Phương pháp đèn holmi: Xác minh độ chính xác bước sóng bằng nhiều đỉnh phát xạ của kính holmi trong vùng cực tím, có thể nhìn thấy, gần hồng ngoại (ví dụ: 241,5nm, 360,9nm, 536,5nm, v.v.).

3. Phạm vi và lựa chọn khe

- Phạm vi phù hợp: Chọn phạm vi phù hợp (chẳng hạn như 0-2A hoặc 0-100% T) dựa trên độ hấp thụ mẫu, tránh bão hòa tín hiệu hoặc khuếch đại tiếng ồn.

- Điều chỉnh chiều rộng khe: dưới tiền đề đảm bảo năng lượng, cố gắng giảm chiều rộng khe để giảm nhiễu loạn, mẫu nồng độ cao có thể tăng khe một cách thích hợp.

III. Quy trình đo lường: đặc điểm kỹ thuật hoạt động và kiểm soát chi tiết

1. Sử dụng đĩa so màu

- Lựa chọn vật liệu: vùng cực tím (200-400nm) cần đĩa so màu thạch anh, vùng ánh sáng nhìn thấy (400-780nm) có thể chọn đĩa so màu thủy tinh hoặc nhựa.

- Tính nhất quán của đường dẫn quang học: Đường kính ánh sáng của đĩa đo màu (thường là 1cm) cần phù hợp với giá trị cài đặt trước của dụng cụ, lau bề mặt bóng bằng bông cồn trước khi sử dụng, tránh dấu vân tay hoặc vết bẩn.

- Hướng tải: đánh dấu đĩa đo màu phải đối mặt với nó, chèn nghiêng vào buồng mẫu để tránh độ lệch khúc xạ.

2. Thứ tự đo lường

- Trống - Mẫu - Trống xen kẽ: Sau mỗi mẫu thử, chất lỏng tham chiếu cần được đo lại để bù cho sự trôi dạt của nguồn sáng.

- Kiểm tra độ dốc nồng độ: Khi chuẩn bị đường cong tiêu chuẩn, các phép đo tuần tự từ nồng độ thấp đến nồng độ cao, tránh ô nhiễm nồng độ dư cao đối với mẫu nồng độ thấp.

3. Thời gian và sự lặp lại

- Đo nhanh: Tránh phản ứng quang hóa xảy ra khi mẫu tiếp xúc với ánh sáng trong thời gian dài, cần kiểm soát thời gian đo đơn (thường<30 giây).

- Lặp lại phép đo: cùng một mẫu đo ít nhất 3 lần, tính trung bình và loại bỏ các giá trị bất thường có độ lệch>2%.

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

1. Hiệu chỉnh cơ bản so với đánh giá tiếng ồn

- Kiểm tra độ trôi cơ bản (thường<0,005A/h) trước khi đo, nếu độ trôi đáng kể cần sửa lại bằng không.

- Ghi lại mức độ nhiễu của chất lỏng tham chiếu (ví dụ: ± 0,002A), đảm bảo tỷ lệ tín hiệu nhiễu mẫu>100: 1.

2. Phương pháp đường cong tiêu chuẩn và tính toán trực tiếp

- Phương pháp đường cong tiêu chuẩn: xây dựng các sản phẩm tiêu chuẩn với nồng độ 3-5 gradient, vẽ đường cong hấp thụ-nồng độ, yêu cầu>0,999 cho hệ số tương quan R².

- Tính toán trực tiếp: Khi hệ số hấp thụ mol (ε) được biết, nồng độ có thể được tính toán trực tiếp bằng công thức A=εlc, cần chỉ ra nguồn gốc của giá trị ε (ví dụ: tài liệu hoặc thực nghiệm).

3. Xử lý giá trị bất thường

- Sự thay đổi đột ngột về độ hấp thụ có thể do bong bóng, bụi hoặc ô nhiễm đĩa đo màu và cần lấy mẫu lại để đo.

- Khi độ lặp lại kém (CV>1%), hãy kiểm tra sự lão hóa của nguồn sáng (chẳng hạn như giảm năng lượng của đèn deuterium), suy giảm phản ứng của máy dò hoặc tính đồng nhất của mẫu.

V. Bảo trì và khắc phục sự cố: kéo dài tuổi thọ của dụng cụ

1. Vệ sinh hàng ngày

- Làm sạch đĩa so màu: Rửa sạch bằng nước sạch ngay sau khi sử dụng, làm sạch bằng siêu âm trong 5 phút, lưu trữ sau khi sấy khô.

- Loại bỏ bụi bên ngoài dụng cụ: lau khung máy bằng vải không bụi, giấy ống kính lau nhẹ cửa sổ quang học, vô hiệu hóa dung môi hữu cơ.

2. Bảo trì thường xuyên

- Thay thế nguồn sáng: Tuổi thọ của đèn deuterium khoảng 500-1000 giờ, đèn vonfram khoảng 1000-2000 giờ, cần thay thế khi năng lượng suy giảm 20%.

- Hiệu chuẩn máy dò: gửi kiểm tra hàng năm hoặc hiệu chỉnh hệ thống đếm photon bằng các nguồn sáng tiêu chuẩn như đèn NISTtraceable.

- Bôi trơn các bộ phận cơ khí: Đường trượt thùng mẫu được thêm dầu bôi trơn đặc biệt mỗi nửa năm.

3. Xử lý sự cố thường gặp

- Độ hấp thụ cao: Kiểm tra xem đĩa đo màu có bị đảo ngược hay không, chất lỏng tham chiếu có bị ô nhiễm hay năng lượng nguồn sáng không đủ.

- Độ ồn cơ bản lớn: Làm sạch cửa sổ máy dò để kiểm tra khe cắm hoặc mạch nối đất kém.

- Độ lệch bước sóng: hiệu chỉnh lại hoặc điều chỉnh vị trí của lưới, liên hệ với nhà sản xuất để sửa chữa nếu cần thiết.