主题：【第十四届原创】谈JJG178—2007《紫外、可见、近红外分光光度计》之成就与不足

谈JJG178—2007《紫外、可见、近红外分光光度计》之成就与不足

    JJG178—2007《紫外、可见、近红外分光光度计》（以下简称《规程》）由原国家质量监督检验检疫总局于2007-11-21发布，并于2008-05-21实施，该规程取代了JJG178-1996《可见分光光度计》、JJG689-1990《紫外、可见、近红外分光光度计》、JJG375-1996《单光束紫外-可见分光光度计》和JJG682-1990《双光束紫外可见分光光度》。
    当时应该说《规程》是很了不起的，将4个规程整合在一个规程中，在规程的起草史上都是罕见的。应该说《规程》起草团队做了大量的工作，付出了很大的努力，可见《规程》是很有成就的。
    但是，因为当时受到标物的限制，《规程》有不少不足之处。最让人揪心的是《规程》都实施14个年头了，一直以来人们对《规程》的不足没有引起足够的重视，以致于其不足一直没有人为之努力去完善，实际上因为这些不足，会将不合格的分光光度计误判为合格。
1、波长示值误差检定不能覆盖应有的波长范围
    可见光区波长范围为340nm ~ 900nm，按《规程》要求波长示值误差检定，每间隔100nm至少要选择一个波长检定点。但是现有的标准物质在800nm ~ 900nm没法选取波长示值误差检定点。现有波长标准物质的参考波长值见下所示：

    表1 汞灯参考波长值                                                    nm

  表2  氧化钬玻璃的参考波长值                                            nm

    干涉滤光片的波长在400nm至750nm的可见光光谱区内一般为三片，峰值波长分别（以我所现有的三片为例，最近一次校准，校准时光谱带宽2nm）为：
                  447.3nm    548.0nm    673.9nm

2、透射比示值误差检定不充分

    对于紫外光区重铬酸钾标准在相应波长下，不同温度时的透射比值见表3：

    表3 重铬酸钾标准在相应波长下，不同温度时的透射比值                      %

    对于可风光区，可见光谱中性滤光片，其透射比标称值为10%、20%和30%，透射比最大的我也只见过约40%。

    很明显对于50％70％90％等大透射比根本就没有检定，而产品测量中时不时要遇到这样的样品，这对用户来说是一大困扰，对于《规程》来说，显然是严重的失职。

3、杂散光的检定不仅遗漏严重，而且存着严重的认知错误

    杂散光是指远离吸收光的其它波长的入射光。由于单色器等光学元件制造不良，光源发出的光经过单色器时有可能从单色器舱内，及其它光学元件表面发生反射，从包光栅型分光光度计消除次级重叠现象的滤光片组，所有光学元件表面以及大气中的灰尘也可以发生散射。杂散光的存在会对比尔定律产生偏移。
    现行《规程 》规定的杂散光检定方法：采用碘化钠标准溶液、亚硝酸钠标准溶液和截止滤光片作为标准物质进行检定。例如：要检定722型可见分光光度计360nm处的杂散光，可采用使用波长360nm的截止滤光片进行检定。使用波长360nm的截止滤光片半高波长为400nm，截止波长不小于365nm，截止区吸光度不小于3，透光区平均透射比不低于80%。也就是说可采用使用波长360nm的截止滤光片，将波长小于365nm的光全部挡住，让波长大于400nm的光大都透过，实现360nm处杂散光检定的。显而易见，这样进行杂散光检定，对于波长小于360nm的杂散光全部漏检了。好在现行《规程》，相对合理地规定了杂散光的检定波长：对于以721型为代表的棱镜型可见分光光度计，在其工作波长范围360nm～800nm的近低端，420nm处检定杂散光；对于低端波长范围更宽一些的，以722型为代表的光栅型可见分光光度计，在其工作波长范围330nm～800nm的近低端，360nm处检定杂散光；对于紫外、可见分光光度计，还在其工作波长范围190nm～1100nm的近低端，220nm处检定杂散光。看得出现行检定规程这样规定杂散光检定波长的意图：是为了尽可能将所有波长的杂散光都检出来，即使有波长小于检定波长的杂散光漏检，这样也已经是使漏检的杂散光尽可能少了。
    其实不然，因为分光光度计在工作中不是静止不变的，根据工作需要，可能要给定其工作波长范围内的任意波长。但是，分光光度计在不同的给定波长情况下，光路状态是不一样的。以现在使得最广泛的光栅型分光光度计为例，起码消除次级重叠现象的滤光片有可能是不同的，自然杂散光也就不同。所以杂散光的检定，不说要求按波长示值误差那样每隔100nm选择一个杂散光检定点，起码每块消除次级重叠现象的滤光片处得选一个杂散光检定点。

4、我的一资深量友看了我的该帖后给我建议：

    《规程》没有透射比与吸光度转换的检定，检定时是以透射比为示值，而大多数用户工作时是以吸光度为示值。如果被检分光光度计透射比与吸光度转换不正确的话，会出大问题的。
    当然前面三点都有一个需要与可能的问题，需要是一个方面，但也要有可能哦！也就是说要研制开发我们所需要的标准物质，对于中性滤光片当然难度更大，但现在镀膜技术这么发达。再者现在不是流行说：没有做不到的，只有想不到的。或者说：办法总比问题多。所以只要人们对该问题有足够的认识，通过努力应该会有解决问题的那一天。

附：原文和《规程》见附件。