比色皿的使用指南

王中泰

比色皿的使用指南

比色皿是分光光度法的重要部件，本文汇总了比色皿的使用、鉴别、清洗、管理维护以及相关注意事项，希望能对小伙伴们有所帮助。

比色皿( 又名吸收池，样品池) 用来装参比液、样品液。配套在光谱分析仪器上，如分光光度计，血线蛋白分析仪，粒度分析仪等。比色皿是分光光度计的重要配件，一般为长方体，其底及两侧为磨毛玻璃，另两面为光学玻璃制成的透光面粘结而成。

比色皿的制造工艺有两种, 一种是粘合剂粘合而成, 另一种是高温熔融而成。比色皿的材料通常来源于石英、熔凝硅石和光学玻璃。常用比色皿的形状有方形、矩形和圆筒形, 容量一般为几毫升。也有用于少量试样的微型或超微型毛细管皿。另外还有高、低温恒温比色皿。比色皿按照使用的波长范围分为可见光系列（称玻璃比色皿），紫外可见光系列（称石英比色皿），红外光系列（称红外石英比色皿）。
紫外光度实验中的比色皿通常使用玻璃比色皿和石英比色皿，玻璃比色皿是用光学玻璃制成的比色皿，只能用于可见光区，适用于330～1000nm 波长范围，石英比色皿是用熔融石英( 氧化硅) 制成的比色皿，既适用于紫外光区，也可用于可见光区，适用于200～400nm波长范围。
利用石英和玻璃比色皿在紫外光区和可见光区有无吸收的差异，在紫外光区时，由于玻璃比色皿强烈吸收紫外光，对实验数据和结果有影响，石英比色皿不吸收紫外光，不会影响数据，因此在紫外光区不使用玻璃比色皿而使用石英比色皿。而在可见光区，玻璃的影响非常小，可忽略，和石英比色皿一样均可以使用，但考虑到节约经济的因素，由于玻璃比色皿的价格远远低于石英比色皿，通常选择可见光区使用玻璃比色皿，紫外光区使用石英比色皿。

一、比色皿的鉴别

1、直观法通过视觉、听觉的不同感官方法观察和比较比色皿的外观及澄清程度来进行辨别。

(1) 比色皿上通常会有字母标识，玻璃比色皿口沿处有“G”( Glass 玻璃) ，而石英比色皿口沿处有“Q”( Quartz 石英) 或者“QS /S”( Quartz Glass 石英玻璃) 。
(2) 如果没有字母标识或者标识已磨损，可以在口沿处由上往下看，如果棱面发绿就是玻璃的，透明或发白就是石英的。更确切地说，普通玻璃的断口是浅绿的，硼酸玻璃的断口是泛白的，而石英的断面是透明的。
(3) 可以听声辨别，石英敲击的声音比较清脆，玻璃器皿敲击时发出的声音发闷。
(4) 石英比玻璃的硬度大，如果把两个比色皿对磨，石英比色皿磨损微小，而玻璃比色皿磨损比较大。
(5) 可用白炽灯照射，透光度高的是玻璃比色皿，而石英比色皿里面应当稍浑浊。

注：以上都是快速简单的鉴别方法，除非是光学专业人士，否则极易由于个人差异产生误差，一般情况只能作为权宜之法。并且现在的制备工艺精湛，无论是玻璃比色皿还是石英比色皿外观都是澄清透明，厚度、质量差别不大，因此仅通过这些感官的直观鉴别方法在是不可取的。
2、机试法
使用紫外可见分光光度计来鉴别玻璃、石英比色皿和配对比色皿。
现行国家检定规程规定石英比色皿在250nm下吸光度应小于0.07abs，若吸光度大于0.07abs 则为玻璃比色皿。
比色皿内不放置任何样品，以空气为介质，波长设置250nm，调零。将比色皿放置在样品道，吸光值小于0.07abs的是石英的，反之是玻璃的。

二、比色皿的使用

在使用比色皿时,两个透光面要完全平行,并垂直置于比色皿架中,以保证在测量时,入射光垂直于透光面,避免光的反射损失,保证光程固定。
比色皿一般为长方体，其底及两侧为磨毛玻璃，另两面为光学玻璃制成的透光面采用熔融一体、玻璃粉高温烧结和胶粘合而成。所以使用时应注意以下几点。
(1) 拿取比色皿时，只能用手指接触两侧的毛玻璃，避免接触光学面。同时注意轻拿轻放，防止破损。
(2) 比色皿中不应长期盛放含有腐蚀玻璃物质的溶液。
(3) 比色皿高温后易爆裂，因此不应放在火焰或电炉上加热或干燥箱内烘烤。
(4) 当比色皿里面被污染，应用无水乙醇清洗，并晾干或及时擦拭干净。
(5) 比色皿的透光面不应与硬物或脏物接触。

（6）盛装溶液时，高度应为比色皿的2 /3 处，光学面如有残液可先用滤纸轻轻吸附，然后再用镜头纸或丝绸擦拭。
（7）比色皿中的液体，应沿毛面倾斜，慢慢倒掉，不要将比色皿翻转，直接口向下放在干净的滤纸上吸干剩余液，然后用蒸馏水冲洗比色皿内部倒掉(操作同上)避免液体外流，使第2次测量时不用擦拭比色皿，不致因擦拭带来的误差。
（8）比色前将各个比色皿中装入蒸馏水，在比色波长下进行比较，误差在±0.001吸光度以内的比色皿选出4-8个进行比色测定，可避免因比色皿差异造成测量误差。
（9）比色皿在使用后,应立即用水冲洗干净。必要时可用1:1的盐酸浸泡,然后用水冲洗干净。

前人用过的经验：
1 使用前将比色皿在2%的硝酸溶液中浸泡24小时，然后用水，蒸馏水依次冲洗干净，擦干。
2 比色前将各个比色皿中装入蒸馏水，在比色波长下进行比较，误差在±0.001吸光度以内的比色皿选出4-8个进行比色测定，可避免因比色皿差异造成测量误差。
3  比色皿中的液体，应沿毛面倾斜，慢慢倒掉，不要将比色皿翻转，直接口向下放在干净的滤纸上吸干剩余液，然后用蒸馏水冲洗比色皿内部倒掉(操作同上)避免液体外流，使第2次测量时不用擦拭比色皿，不致因擦拭带来的误差。

三、比色皿的管理维护

(1) 按照实验中所使用的波长来选择相应的比色皿( 玻璃或者石英) ，紫外光区用石英比色皿，而可见光区既可以使用玻璃比色皿，又可以使用石英比色皿。考虑到价格问题，可见光区选用玻璃比色皿。尽量做到专人专用或者专组专用，用完清理后就交回。这样不易搞混不同的比色皿，也不影响比色皿间的配对。

(2) 尽量做到每个实验每台紫外分光光度计有专用的配套比色皿，不相互混用。如有交叉使用，可记录在册，下次恢复正常。
(3) 用完即清洗，清洗后在通风阴凉处干燥，等彻底干燥后放入相应装具中。放置时，装具保持清洁干燥，比色皿应秉承“光面朝上，毛面在两侧”的原则，这样便于抓取两毛面拿出使用，不易弄污光面。

四、比色皿的使用注意事项

1．拿取比色皿时，只能用手指接触两侧的毛玻璃，避免接触光学面，用力不可过大。
2．不得将光学面与硬物或脏物接触。盛装溶液时，高度为比色皿的2/3处即可，光学面如有残液可先用滤纸轻轻吸附，然后再用镜头纸或丝绸顺着同一方向擦拭。
3．凡含有腐蚀玻璃的物质的溶液，不得长期盛放在比色皿中。
4．比色皿在使用后，应立即用水冲洗干净。必要时可用1：1的盐酸浸泡，然后用水冲洗干净。
5．不能将比色皿放在火焰或电炉上进行加热或干燥箱内烘烤。
6．在测量时如对比色皿有怀疑，可自行检测。可将波长选择在实际使用的波长上，将一套比色皿都注入蒸馏水，将其中一只的透射比调至95%（数显仪器调置100%）处，测量其它各只的透射比，凡透射比之差不大于0.5%即可配套使用。
7、比色皿换向后误差可达4％一7％左右。所以在精确测量时；定要看准比色皿箭头标志。如无标志，可作配套检定后按方向在毛玻璃上端作上箭头一致的标记。以避免操作时搞反。
8、比色皿使用时请勿碰撞。