2. Ошибки при спектрофотометрических измерениях.

Кроме ошибок, связанных с измерением интенсивностей падающего и проходящего пучков света сле­дует учитывать и другие источники погрешностей.

Выходящий из монохроматора пучок света не является строго параллельным. Поэтому длина пути отдельных лучей пучка, а следовательно их поглощение,будет неодинаковым. Эффективная длина пути, пройденного непарал­лельным пучком внутри образца, больше толщины образца. Это учитывается при конструировании серийных спек­трофотометров, в которых погрешности вследствие непараллельности пучка света обычно не превышают оши­бок регистрирующей схемы. При сравнении поглощения в образцах одинаковой толщины эти ошибки компенсируются.

К ошибкам определения показателей поглощения приводят также попадание рассе­янного света на приемник излучения, неточная установка образцов и нелинейность реги­стрирующих устройств. Для умень­шения интенсивности рассеянного света приборы снаб­жаются сменными светофильтрами, выделяющими отдельные участки спектра. Лучшие результаты дают схемы с двойной монохроматизацией излучения.

Весьма существенным при спектрофотометрических измерениях является учет зависимости ошибки определения оптической плотности (или пропускания) от величины пропускания. Если точность определения оптической плотности связана только с погрешностями измерений интенсивностей падающего I₀ и проходя­щего I световых потоков и эти погрешности одинаковы для обоих потоков, то, используя (1), нетрудно полу­чить формулу для относительной ошибки:

(9)

Из ур.(9) следует, что наибольшая точность измерений может быть достигнута при значениях пропускания образцов, заключенных в пределах - 10- 45% (что соответствует интервалу оптической плотности от единицы до 0,2) . Для образцов с оп­тической плотностью меньше 0,2 или большей единицы ошибка измерений резко возрастает. При проведении количественного анализа используется формула (1) , которая выведена для строго монохроматического излу­че­ния. В то же время излучение, проходящее через выходную щель монохроматора спектрофотометра, не строго монохроматическое. Характеристикой степени монохрома­тичности пучка является спектральная ши­рина щели , которая для автоколлимационных систем в видимой и УФ-области спектра для не очень узких ще­лей может быть вычислена по формуле

(10)

где s - линейная ширина щели (в мм), Д_i - линейная дисперсия прибора (в мм/нм).

Величина ошибки, связанная с конечной шириной щели, зависит от степени изменения коэффициента поглощения в интервале . При исследовании веществ с широкими полосами поглощения спектральную ши­рину щели можно сделать намного меньше ширины полосы поглощения. В этом случае измеренная ве­личина поглощения будет слабо зависеть от ширины щели при измерении в максимумах или минимумах полос поглощения. Эта за­висимость резко усиливается при измерениях на крутых склонах полос поглощения. Для уменьшения ошибок, связанных с немонохроматичностью потока излучения, при прове­дении количе­ственного анализа рекомендуется измерять оптическую плотность в макси­мумах или минимумах полос по­глощения. Если это не удается, то необходима строгая фиксация спектральной ширины щели и длин волн, на которых проводятся измерения.