快速了解薄層色譜實驗誤差分析

薄層色譜掃描儀的校準，現階段沒有國家檢定規程或校準規范，只有地方檢定規程，如河北省出臺的地方檢定規程JJG(冀)059-2004《薄層色譜掃描儀檢定規程》。此外生產廠家也提供針對自身儀器波長的內部校準方法。

一、波長示值誤差校準方法現狀分析

JJG(冀)059-2004對儀器波長示值誤差校準提供了兩種方法，但現實操作中兩種方法都有一定的局限性。JJG(冀)059-2004中提供的用低壓汞燈進行波長校準的方法，需要對儀器內部結構比較熟悉，有豐富工作經驗的校準人員才能完成操作。且因需打開儀器光源室在儀器內部進行操作，部分用戶不易接受。國外廠家波長校準需應用校正軟件才能進行，而校正軟件一般不是儀器標準配置，另外購置需要花費幾萬元，用戶一般不會配備該軟件。國內廠家雖然免費提供波長校正軟件，但由于設備低端只能校準一個波長點，不能對全波長范圍進行有效校準，因此其在高端設備市場占有率不高，一般校準時很難接觸到。

二、新方法具體步驟

針對以上問題，筆者結合用戶實際操作，提出一種全新的方法對波長進行校準，以鈥玻璃波長標準濾光片作為校準標準設備，無需專用的校正軟件，校準人員只需將鈥玻璃波長標準濾光片當做日常樣品進行檢測，在檢測過程中即可對波長進行校準。現將新方法的通用操作步驟總結如下:

1.標準濾光片掃描坐標的確定

開機預熱，放置鈥玻璃波長標準濾光片于薄層掃描儀主機箱薄層板裝載臺上，然后在薄層掃描儀主機上手動調節光狹縫，使光斑能掃描到整個鈥玻璃波長標準濾光片，記錄儀器中顯示的坐標X軸和Y軸數據，以此作為鈥玻璃波長標準濾光片掃描起止位置。

2.標準濾光片掃描點的確定

打開操作軟件，設置儀器掃描參數:將第1步驟中確定的坐標X軸和Y軸數據輸入；選擇鈥玻璃波長標準濾光片的一個峰值波長(從該標準器的檢定或校準證書上可以獲得)為掃描波長；選擇較大的狹縫尺寸、適中的掃描速度和反射測量模式；其他參數按日常樣品進行設置。儀器參數設置好以后，對鈥玻璃波長標準濾光片進行定波長掃描。由于鈥玻璃波長標準濾光片的邊緣效應，掃描時濾光片的邊緣會形成尖銳的峰形。故只需選擇兩個尖峰之間的峰值點作為需做光譜分析的鈥玻璃標準濾光片掃描點即可。

3.標準濾光片的全波段光譜分析

鎖定需做光譜分析的鈥玻璃標準濾光片掃描點后，對其進行全波段掃描，掃描完成后對譜圖進行解析，即可獲得鈥玻璃波長標準濾光片的光譜圖。其各個峰值波長與標準值之差的最大值即為波長示值誤差。

下面將鈥玻璃波長標準濾光片在薄層掃描儀中得到的光譜圖與其在紫外分光光度計中得到的光譜圖及其峰值波長與標準波長進行對比，如圖1、圖2和表1所示。

<CTSM>表1波長對比表</CTSM>

由此可見，兩光譜圖十分吻合。在(200～700)nm的范圍內，譜圖中的峰值波長儀器示值與鈥玻璃波長標準濾光片的波長標準值(從該標準器的檢定或校準證書上可以獲得)也能一一對應。從而可以確定通過本方法得到的薄層色譜儀掃描圖確實為鈥玻璃波長標準濾光片的光譜圖。

三、波長示值誤差不確定度分析

1.測量依據

JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》。

2.測量環境條件

溫度:15℃～35℃，濕度:20%RH～85%RH。

3.測量標準

鈥玻璃波長標準濾光片。

4.被測對象

薄層掃描色譜儀，型號:Scanner3，出廠編號:080622，生產廠家:CAMAG。

5.測量方法

在規定條件下，對鈥玻璃波長濾光片連續測量3次，得到3次示值的算術平均值與在相應波長標準值之差，即為波長示值誤差。

6.評定結果的使用

符合上述條件的測量結果，可使用本不確定度的評定方法。

7.測量模型

式中:Δλ——薄層掃描色譜儀波長示值誤差，nm；——薄層掃描色譜儀波長示值的算術平均值，nm；λs——鈥玻璃波長標準濾光片波長標準值，nm。

8.輸入量的標準不確定度評定

(1)輸入量λ的標準不確定度的評定

輸入量的不確定度來源主要是薄層掃描色譜儀的測量不重復性，可以通過連續測量得到測量列，采用A類方法進行評定。

<CTSM> 圖1 薄層色譜儀掃描圖</CTSM>

<CTSM>圖2紫外分光光度計掃描圖</CTSM>

對1臺薄層掃描色譜儀，用氧化鈥波長標準濾光片，連續測量10次，得到測量列為364nm、364nm、363nm、364nm、364nm、364nm、365nm、364nm、364nm、364nm。

實際測量情況，在重復性條件下連續測量3次，以該3次測量算術平均值為測量結果，則可得到

(2)輸入量λs的標準不確定度u(λs)的評定

輸入量λs的不確定度主要來源于氧化鈥波長標準濾光片波長定值不確定度，可根據定值證書給出的定值不確定度來評定，因此應采用B類方法進行評定。

氧化鈥波長標準濾光片波長的證書給出波長定值的不確定度為0.3nm，包含因子k=2，則標準不確定度u(λs)=a/k=0.3/2=0.15nm

9.合成標準不確定度的評定

(1)靈敏系數

(2)標準不確定度匯總表

輸入量的標準不確定度匯總如表2所示。

<CTSM>表2不確定度匯總一覽表</CTSM>

(3)合成標準不確定度的計算

輸入量與λs彼此獨立不相關，所以合成標準不確定度可按下式得到:

10.擴展不確定度的評定

取包含因子k=2，則擴展不確定度U=k×uc(Δλ)=2×0.31nm=0.6nm

11.測量不確定度的報告與表示

薄層掃描色譜儀的波長示值誤差測量結果的擴展不確定度為U=0.6nm，k=2。