紫外數(shù)據(jù)處理常見(jiàn)的七個(gè)問(wèn)題
常見(jiàn)問(wèn)題一:測(cè)試模式、波長(zhǎng)范圍的選擇
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紫外測(cè)試模式分為透過(guò)和反射。透過(guò)模式時(shí),樣品置于光源與檢測(cè)器之間,Y軸數(shù)據(jù)通常用吸光度(A)或透光率(T%)表示。透過(guò)模式樣品必須透光,如液體或者透明薄膜。反射模式時(shí),樣品置于積分球檢測(cè)器末端,Y軸數(shù)據(jù)通常用吸光度(A)或相對(duì)反射率(R%)表示。反射模式適合測(cè)試不透光的樣品,如粉末、塊體等。
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因此,要根據(jù)樣品選擇合適的測(cè)試模式。粉末、大的塊體、不透明薄膜一般不測(cè)透過(guò)率,沒(méi)有意義。測(cè)試波長(zhǎng)范圍可根據(jù)樣品的吸收、漫反射情況決定,如若不清楚樣品情況,可選擇全波長(zhǎng)掃描。
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常見(jiàn)問(wèn)題二:未適時(shí)做歸一化處理
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液體樣濃度不同、粉末取樣質(zhì)量不同,測(cè)試獲得的吸收譜(反射譜)對(duì)應(yīng)的吸光度(反射率)就不一樣。其中,反射率測(cè)試時(shí),要求樣品量足夠多,反射面大于光斑大小。在紫外數(shù)據(jù)分析時(shí),為了減少樣品自身濃度和用量的影響,通常會(huì)選擇將圖譜做歸一化處理,更直觀比較不同樣品的光譜規(guī)律。對(duì)于同一液體樣品,吸光度理論上和濃度成正比。不同濃度液體樣品,吸光度值不一樣,但吸收曲線類似,峰位保持不變。Origin的歸一化處理教程可網(wǎng)上自行搜索。
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常見(jiàn)問(wèn)題三:光源、檢測(cè)器切換造成的信號(hào)跳躍
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儀器測(cè)試中,存在光源、檢測(cè)器的切換過(guò)程,造成測(cè)試時(shí)圖譜上表現(xiàn)出的信號(hào)跳躍。光源切換時(shí),從可見(jiàn)到紫外,因光源強(qiáng)度的差異,造成信號(hào)波動(dòng)。檢測(cè)器切換時(shí),從近紅外到可見(jiàn),因檢測(cè)器信號(hào)水平的差異,造成信號(hào)波動(dòng)。這樣的波動(dòng)對(duì)于強(qiáng)吸收和弱吸收樣品的影響尤為明顯。具體波動(dòng)的波長(zhǎng)位置因儀器設(shè)置不同而略有差異,實(shí)際的波動(dòng)情況也和樣品相關(guān)。
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常見(jiàn)問(wèn)題四:數(shù)據(jù)平滑問(wèn)題
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紫外測(cè)試中,一般測(cè)試紫外-可見(jiàn)區(qū)默認(rèn)間隔1nm,測(cè)試近紅外-中紅外區(qū),步長(zhǎng)間隔會(huì)適當(dāng)大些,可以2-4nm,特殊需求會(huì)另外調(diào)整。上述情況下,數(shù)據(jù)仍可能存在曲線毛糙、不光滑的情況,為了使曲線更美觀,可將曲線適當(dāng)做平滑處理。但平滑處理必須合理適度,過(guò)度平滑后的曲線可能失真,偏離實(shí)際情況。一般測(cè)試時(shí)都默認(rèn)保存原始數(shù)據(jù)而不做任何數(shù)據(jù)上的處理,確有需要平滑處理再另用origin處理。
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常見(jiàn)問(wèn)題五:吸光度相關(guān)問(wèn)題
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吸光度為負(fù)值,有多種可能的情況:
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測(cè)試問(wèn)題:是否合理操作,艙門是否關(guān)到位;基線校正或空白扣除未做好;空白對(duì)照與樣品的位置放反;參比樣的選擇、比色皿的規(guī)范使用;
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樣品原因:因?yàn)闇y(cè)的是相對(duì)數(shù)值,做參比的假想是:參比的吸收是零,實(shí)際上存在一些弱吸收樣品的吸收比參比樣還小的情況。比如我們固體樣測(cè)試時(shí),選擇的參比大多是硫酸鋇(R%≥99.8%),大部分物質(zhì)反射率低于硫酸鋇,也存在個(gè)別物質(zhì)反射率在特定波段大于硫酸鋇的情況,就會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。另外,也可能是樣品中負(fù)干擾的物質(zhì),有熒光或磷光的影響。
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常見(jiàn)問(wèn)題六:執(zhí)著要計(jì)算吸收率
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首先要先區(qū)分清楚吸光度和吸收系數(shù)、吸收率的概念。
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吸收率其實(shí)是個(gè)不太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母拍睿衫斫鉃?-R%-T%的結(jié)果。但是實(shí)際應(yīng)用中,吸收率的換算并不準(zhǔn)確。因?yàn)闊o(wú)論是R%還是T%,本身測(cè)的都是相對(duì)的數(shù)值,且透過(guò)的測(cè)試和反射的測(cè)試,光打在樣品的區(qū)域未必是一致的,導(dǎo)致1- R%-T%結(jié)果的誤差,甚至出現(xiàn)負(fù)值。一般測(cè)試中,我們也不建議去算吸收率。嚴(yán)格意義講,吸收率主要體現(xiàn)在特殊的薄膜材料,均質(zhì)的,光學(xué)玻璃等。
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常見(jiàn)問(wèn)題七:與預(yù)期不符
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經(jīng)常遇到如下的測(cè)試反饋:
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xxx nm處的峰型很奇怪,不應(yīng)該出現(xiàn);xxx nm處的特征吸收峰沒(méi)有出現(xiàn);預(yù)期樣品對(duì)整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)的吸光度很強(qiáng)(或反射率很高),但實(shí)際結(jié)果有規(guī)律不一致;預(yù)期兩個(gè)樣品吸光度(或反射率)有差異,但實(shí)際結(jié)果差別不大等等等。
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一般來(lái)說(shuō),對(duì)于常規(guī)的樣品,只要儀器良好、操作得當(dāng),測(cè)試結(jié)果一般不會(huì)有較大偏差。當(dāng)然對(duì)于特殊的樣品,如上說(shuō)的強(qiáng)吸收和弱吸收的樣品、或者樣品本身不均勻,都可能導(dǎo)致儀器響應(yīng)的一些誤差和不同儀器測(cè)試的結(jié)果差異。關(guān)于測(cè)試結(jié)果與預(yù)期不符的情況,還是要結(jié)合樣品情況再多做分析或復(fù)測(cè)排查。
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