【摘要】 本指南系统解析比色皿的分类(材质、用途、适用仪器)、选择方法(波长适配、光程选择、特殊用途)、操作规范(装样、空白校正、测量顺序)及清洗维护技巧,帮助提升分光光度分析的准确性、重复性与实验效率。

比色皿是分光光度分析中的关键耗材,其正确选择和使用直接影响实验数据的准确性。本指南操作主要介绍比色皿分类、选择、用途,为提高实验数据的可靠性、准确性、重复性提供理论基础。

玻璃比色皿

石英斜口比色皿(黑体)

石英比色皿

一、分类:

比色皿是实验室中用于分光光度分析的常见器皿,根据不同的标准有不同的分类:

1.按材质分类

玻璃比色皿:

普通光学玻璃:适用于可见光区(340-2500 nm),价格较低,但易受强酸强碱腐蚀。

石英玻璃(熔融石英):适用于紫外-可见-近红外全波段(190-2500 nm),尤其是紫外区(190-340 nm)。耐高温、耐腐蚀,但成本较高。

硼硅酸盐玻璃:耐化学性较好,但紫外透光率不如石英。

塑料比色皿

聚苯乙烯(PS):廉价,一次性使用,适用于可见光区(340-800 nm),但易被有机溶剂溶解。

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,亚克力):透光性较好,但耐溶剂性差。

2.按用途分类

常规比色皿:用于普通分光光度计,两面透光。

荧光比色皿:四面透光(用于荧光分光光度计),通常为石英材质。

流动比色皿:与流动注射分析仪(FIA)或高效液相色谱(HPLC)联用,带液体进出口。

高温/高压比色皿:特殊设计,用于高温或高压条件下的检测。

3. 按适用仪器类型

紫外-可见分光光度计:需石英或紫外透光玻璃材质。

红外分光光度计:需特殊红外透光材料(如氟化钙、溴化钾)。

荧光光度计:需四面透光且低荧光背景的石英比色皿。

 

二、使用指南:

1、根据测量波长选择材质

材质

适用波长范围

特点

适用场景

石英(熔融石英)

190–2500 nm

紫外-可见-近红外全波段,耐高温、耐腐蚀

紫外区测量(如DNA/RNA定量)、高温实验

光学玻璃

340–2500 nm

仅适用于可见光区,不耐强酸强碱

常规比色分析(如酶标法、蛋白检测)

塑料(PS/PMMA)

340–800 nm

廉价、一次性使用,易被有机溶剂溶解

教学实验、快速筛查

2、根据样品体积选择光程

光程(mm)

适用样品浓度

典型应用

1 mm

极高浓度(吸光度>2)

高浓度蛋白、染料检测

10 mm

常规浓度(0.1–1.5 AU)

大多数分光光度分析

50 mm

极低浓度(吸光度<0.1)

环境水质检测(如COD、氨氮)

3、特殊用途比色皿

荧光比色皿:四面透光,低荧光背景(石英材质)。

流动比色皿:带进样口和出样口,适用于流动注射分析(FIA)或HPLC联用检测。

微量比色皿:适用于样品量少(如50 μL)的实验,减少试剂消耗。

 

三、操作注意事项:

1、装样与操作

注入液体至比色皿的 2/3–3/4 高度,避免溢出或气泡干扰。

使用 移液枪 加样,避免直接倾倒导致污染。

手持比色皿的 磨砂面,避免触碰透光面(影响透光率)。

注:

样品过满或过少(影响光路稳定性)。

手指直接接触透光面(留下指纹或油污)。

未擦拭比色皿外壁(液体残留导致光散射误差)。

2、空白校正

每次测量前用 空白溶剂(如蒸馏水、缓冲液) 校正基线。

确保空白比色皿与样品比色皿 材质、光程一致。

3、测量顺序

先测空白 → 调零(消除溶剂背景)。

再测标准品 → 建立标准曲线。

最后测样品 → 计算浓度。

 

四、比色皿的清洗与维护

1、清洗方法

污染物类型 推荐清洗方法

水溶性物质 蒸馏水冲洗3次 → 超纯水润洗

有机溶剂残留 乙醇/丙酮浸泡 → 超纯水冲洗

蛋白质/生物样品 1% SDS 或 1M NaOH 浸泡 → 水洗

染料/顽固污渍 稀盐酸(5%)或硝酸浸泡 → 彻底冲洗

注:

石英比色皿 避免使用氢氟酸(HF),会腐蚀表面。

塑料比色皿 避免使用强酸、强碱或有机溶剂。

清洗后 自然晾干 或用 氮气吹干,避免擦拭导致划痕。

2、存放要求

存放于 洁净干燥环境,避免灰尘污染。

长期不用时,可浸泡在 蒸馏水 中防止干裂(石英/玻璃比色皿)。

 

五、比色皿的寿命与更换建议

石英比色皿:若无划痕或腐蚀,可长期使用(2–5年)。

玻璃比色皿:建议1–2年更换,避免透光率下降。

塑料比色皿:一次性使用或短期实验,避免重复使用导致误差。

 

总结

正确选择和使用比色皿是保证分光光度分析准确性的关键。重点关注:

材质匹配波长(紫外用石英,可见光用玻璃/塑料)。

光程适配浓度(高浓度用短光程,低浓度用长光程)。

规范操作(避免污染、正确清洗)。

定期检查(观察是否有划痕、污渍或透光率下降)。

 

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