Máy quang phổ UV-Vis được sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm hóa học, dược phẩm, thực phẩm, môi trường và nghiên cứu vật liệu. Máy quang phổ dùng để xác định nồng độ, nhận diện hợp chất và kiểm soát chất lượng trong nhiều lĩnh vực như dược phẩm, thực phẩm, môi trường hay nghiên cứu vật liệu.
Độ chính xác của thiết bị phụ thuộc không chỉ vào chất lượng máy mà còn chịu ảnh hưởng từ mẫu thử, điều kiện đo và thao tác của người vận hành. Có những trường hợp thiết bị vẫn hoạt động bình thường nhưng kết quả giữa hai lần đo lại chênh lệch đáng kể, đường chuẩn khó đạt độ tuyến tính hoặc giá trị hấp thụ thay đổi bất thường.
Cuvet sạch nhưng chưa chắc đã đạt yêu cầu
Khi chuẩn bị phép đo, nhiều người chỉ rửa cuvet và kiểm tra bằng mắt thường. Trong khi đó, dấu vân tay, vệt nước khô hoặc những vết xước nhỏ trên bề mặt quang học đều có thể làm tia sáng bị tán xạ trước khi đi qua mẫu.
Hiện tượng này thường xuất hiện rõ hơn khi đo ở vùng tử ngoại, nơi yêu cầu độ truyền sáng của cuvet rất cao. Nếu kết quả bắt đầu dao động dù mẫu không thay đổi, việc kiểm tra lại cuvet nên được thực hiện trước khi nghĩ đến lỗi của thiết bị.
Chất lượng mẫu quyết định chất lượng phép đo
Một dung dịch chưa hòa tan hoàn toàn hoặc còn lẫn bọt khí sẽ làm đường truyền ánh sáng bị thay đổi. Máy đo quang phổ UV-Vis vẫn ghi nhận tín hiệu bình thường nhưng giá trị hấp thụ không còn phản ánh đúng bản chất của mẫu.
Đối với mẫu huyền phù, mẫu sinh học hoặc thực phẩm, quá trình lọc hoặc ly tâm trước khi đo thường mang lại độ lặp lại tốt hơn so với đo trực tiếp.
Chọn sai loại cuvet khiến kết quả sai ngay từ đầu
Cuvet thủy tinh đáp ứng tốt vùng ánh sáng khả kiến nhưng lại hấp thụ mạnh ở vùng tử ngoại. Nếu sử dụng để đo các bước sóng thấp, bản thân cuvet đã trở thành một yếu tố gây sai số.
Trong các phép đo UV, cuvet thạch anh luôn là lựa chọn phù hợp hơn vì có khả năng truyền tia tử ngoại ổn định.
Đo mẫu ngay sau khi bật máy đo quang phổ Uv-Vis
Nguồn sáng trong máy quang phổ cần thời gian để đạt trạng thái ổn định. Nếu bắt đầu phân tích ngay sau khi khởi động, cường độ phát xạ của đèn vẫn còn dao động, kéo theo đường nền thiếu ổn định.
Ở những phép đo định lượng với yêu cầu sai số thấp, chỉ vài phút chênh lệch trong thời gian làm nóng cũng có thể ảnh hưởng đến độ lặp lại giữa các lần phân tích.
Nguồn sáng suy giảm theo thời gian sử dụng
Đèn Deuterium và đèn Tungsten đều có tuổi thọ nhất định. Khi cường độ phát sáng giảm dần, máy vẫn vận hành nhưng tín hiệu thu được không còn ổn định như ban đầu.
Biểu hiện dễ nhận thấy là đường nền xuất hiện nhiều nhiễu hơn, giá trị hấp thụ thay đổi giữa các lần đo hoặc đường chuẩn khó đạt hệ số tương quan mong muốn. Theo dõi số giờ hoạt động của đèn giúp chủ động thay thế trước khi ảnh hưởng đến chất lượng dữ liệu.
Sai lệch bước sóng làm thay đổi kết quả phân tích
Máy quang phổ xác định nồng độ dựa trên khả năng hấp thụ tại một bước sóng xác định. Nếu bước sóng thực tế bị lệch so với giá trị cài đặt, đỉnh hấp thụ của mẫu cũng bị dịch chuyển, đặc biệt với các hợp chất có phổ hấp thụ hẹp.
Kiểm tra và hiệu chuẩn bước sóng định kỳ giúp duy trì độ chính xác của thiết bị trong suốt thời gian sử dụng.
Mẫu trắng không tương đồng với mẫu phân tích
Mẫu trắng được dùng để thiết lập đường nền trước khi tiến hành đo. Thành phần của mẫu trắng cần giống với mẫu phân tích, chỉ khác ở chỗ không chứa chất cần xác định. Nếu sử dụng sai dung môi hoặc thiếu các thành phần nền như dung dịch đệm, thuốc thử,... Máy quang phổ UV Vis sẽ không loại bỏ hoàn toàn tín hiệu nền, làm kết quả phân tích bị sai lệch. Vì vậy, việc chuẩn bị mẫu trắng đúng thành phần có ý nghĩa không kém so với việc chuẩn bị mẫu phân tích.
Mẫu quá đậm đặc làm mất tính tuyến tính
Định luật Beer-Lambert chỉ còn chính xác trong một khoảng nồng độ nhất định. Khi mẫu có độ hấp thụ quá cao, lượng ánh sáng truyền qua đầu dò giảm mạnh, khiến kết quả không còn tỷ lệ thuận với nồng độ.
Pha loãng mẫu trước khi đo thường mang lại giá trị ổn định hơn và giúp đường chuẩn duy trì tính tuyến tính.
Điều kiện phòng thí nghiệm cũng ảnh hưởng đến phổ hấp thụ
Máy quang phổ UV-Vis làm việc với tín hiệu quang học có cường độ rất nhỏ. Rung động từ các thiết bị đặt gần đó, luồng gió từ điều hòa thổi trực tiếp vào khoang đo hoặc nhiệt độ phòng thay đổi liên tục đều có thể làm kết quả dao động. Đối với các phép phân tích có yêu cầu độ chính xác cao, vị trí lắp đặt máy và điều kiện môi trường luôn được kiểm soát cùng với quy trình hiệu chuẩn.
Nhiều máy quang phổ phòng thí nghiệm bắt đầu xuất hiện các dấu hiệu bất thường trước khi phát sinh lỗi nghiêm trọng. Thời gian quét kéo dài hơn, đường nền có nhiều nhiễu hoặc giá trị mẫu trắng thay đổi giữa các lần đo đều là tín hiệu cho thấy hệ thống quang học cần được kiểm tra. Việc theo dõi các chỉ số vận hành theo định kỳ giúp phát hiện sớm sự suy giảm của nguồn sáng, đầu dò hoặc các linh kiện quang học, từ đó hạn chế tình trạng thiết bị phải dừng hoạt động đột xuất.
Độ chính xác của máy quang phổ UV-Vis phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Chất lượng mẫu, loại cuvet sử dụng, tình trạng nguồn sáng, bước sóng hiệu chuẩn và môi trường đặt thiết bị. Một quy trình vận hành thống nhất, kết hợp với bảo dưỡng và hiệu chuẩn định kỳ sẽ giúp Máy quang phổ duy trì độ ổn định trong thời gian dài, đồng thời giảm đáng kể số lần phải đo lặp hoặc phân tích lại mẫu.
