在光谱分析中,石英与玻璃比色皿的材质选择直接影响检测精度与适用场景,其核心差异体现在光学特性、化学稳定性及环境适应性三方面。
光学特性对比
石英比色皿采用熔融石英(高纯度二氧化硅)制成,透光范围覆盖紫外至近红外光区(185-2500nm),尤其在紫外波段(190-400nm)透光率超80%,且无吸收峰,确保核酸、蛋白质等紫外敏感物质的检测数据准确性。其光学均匀性佳,成组,适合高精度定量分析。玻璃比色皿则以硼硅酸盐玻璃为主,透光范围局限于可见光区(350-2500nm),在紫外波段(<350nm)透光率骤降至<10%,仅适用于常规可见光检测。
化学稳定性与耐用性
石英比色皿具备强的耐腐蚀性,可耐受6mol/L盐酸、无水乙醇等强酸强碱及有机溶剂,且机械强度高(莫氏硬度7级),表面硬度远超玻璃,长期使用不易划伤。其耐温范围达-50℃至+150℃,热膨胀系数低至5.5×10⁻⁷/℃,可承受快速温变冲击。玻璃比色皿虽能耐受部分酸碱及有机溶剂,但在氢氟酸(HF)或强碱性溶液中易腐蚀,且耐温性较差(一般≤400℃),高温下易形变。
选择指南
波长适配:紫外检测(如DNA定量、药物分析)必选石英比色皿;可见光检测(如生物化学、环境监测)可选用玻璃比色皿以降低成本。
样品特性:强腐蚀性或高温样品需用石英比色皿;常规水溶液样品可用玻璃比色皿。
精度要求:高精度实验(如标准曲线建立)优先选择石英比色皿,其透光率稳定性可保障数据重现性。
成本考量:石英比色皿单价为玻璃的5-10倍,若实验频次低或预算有限,可短期使用玻璃比色皿,但需定期更换以避免透光率下降。
典型应用场景
石英比色皿:紫外-可见分光光度计检测核酸浓度、蛋白质含量;环境监测中重金属离子(如铅、汞)的紫外吸收分析。
玻璃比色皿:可见光分光光度计测定食品添加剂、水质COD;教学实验中的常规比色分析。
石英比色皿以全波段透光性、化学惰性及耐温性成为高精度检测的选择,而玻璃比色皿凭借成本优势适用于可见光区的常规分析。实验者需根据波长需求、样品性质及预算综合决策,以实现检测效率与经济性的平衡。