Zertifizierte Referenzmaterialien zur spektrophotometrischen Messung (CRM) im sichtbaren Bereich (370-680 nm) sind seit über30 Jahren aus einer Reihe von Quellen zugänglich.
Die Verwendung von Glasfiltern mit neutraler Dichte für Messungen von sichtbaren Absorptionen wurde anfangs vom National Institute of Standards and Technology (NIST) in den USA und dem National Physical Laboratory (NPL) in Großbritannien aufgestellt. Diese Materialien sind jetzt auch aus kommerziellen Quellen erhältlich, wo Akkreditierung für Kalibrierungslaboratorien gemäß ISO/IEC17025 für die Zertifizierung dieser Filter erreicht wurde.
Gute spektroskopische Anwendung empfiehlt, daß dort, wo es möglich ist, sowohl Wellenlängen- als auch Absorptionsskalen durch angemessene Referenzmaterialien überprüft werden sollte. Sind Messungen im UV-Bereich durchzuführen, ist es nicht ratsam, solche Referenzmaterialien zu nutzen, die im sichtbaren Bereich zertifiziert sind, da sich die instrumentalen Charakteristika zwischen den beiden Bereichen bedeutend voneinander unterscheiden können. Idealerweise sollten die zertifizierten Werte "eingeklammert" werden, d.h. Werte ober- und unterhalb des erforderlichen Wellenlängen- bzw. Absorptionsbereichs aufweisen.
In den letzten Jahren haben versiegelte Referenzmaterialien in Fern-UV-Quarzküvetten die untere Grenze bis in den UV-Bereich hinein auf etwa 240 nm erweitert. Diese Materialien, hauptsächlich Holmiumoxid in Perchlorsäure für Wellenlängen und acidifiziertes Kaliumdichromat für Absorption, wurden wiederum von NIST entwickelt und als SRM2034 bzw. SRM935a verkauft.
Während SRM2034 zweckmäßigerweise im Format einer versiegelten Küvette erhältlich ist, gibt es SRM935a nur vom NIST als festes Referenzmaterial, aus dem Lösungen nach anerkannten Verfahren hergestellt werden müssen.
Vor vielen Jahren hat ein kommerzieller Verkäufer diese Lösungsbereitung und die Küvettenversiegelung in seine Herstellungsverfahren aufgenommen.
Als Ergebnis ist eine Linearitätsreihe von Konzentrationen von 0 mgl-1 to 100 mgl-1 acidifiziertem Kaliumdichromat von anerkannten Kalibrierungs-laboratorien gemäß ISO/IEC17025 erhältlich.
So wie sich Vorgänge und Techniken entwickelt haben, um den analytischen Anforderungen des biochemischen Marktes zu entsprechen, wurden auch wichtige Applikationen für den Bereich 200-280 nm entwickelt, die routinemäßig für die meisten qualitativ hochwertigen UV-sichtbaren Spektrophotometer erhältlich sind.
Der Definition nach erfordert es die Überprüfung dieser Applikationen und der benutzten Spektrophotometer, daß die entsprechenden zertifizierten Referenzmaterialien zugänglich gemacht werden.
Schaut man sich die allgemeinen Charakteristika an, die man von einem zertifizierten Referenzmaterial verlangt, so können diese in fünf einfachen Aussagen zusammengefasst werden: u Schnell zugänglich, sicher, einfach in der Handhabung; u den optischen Eigenschaften des Messinstruments zu entsprechen, z.B. spektrale Bandbreite, etc.; u Unbeeinflusst von äußeren Bedingungen zu bleiben, z.B. einen niedrigen Temperaturkoeffizienten und eine gute chemische Stabilität zu haben, etc.; u von einem Zertifikat begleitet zu werden, durch das ein oder mehrere Werte durch einen Vorgang zertifiziert werden, von dessen Werten ein oder mehrere durch einen Vorgang zertifiziert wird/werden, der Rückführbarkeit zu einer genauen Umsetzung der Einheit aufstellt, in der die Werte ausgedrückt sind, und bei dem jeder zertifizierte Wert von einer Unbestimmtheit als konstatiertes Niveau begleitet wird.[1] In qualitativ hochwertiger Umgebung kalibriert zu werden, gutgeheißen durch einen unabhängigen Dritten.
Unter Beachtung dieser bestimmten Anforderungen wurden zwei zertifizierte Referenzmaterialien zur Abdeckung dieses Fern-UV-Bereichs von 200-280 nm produziert.
Das erste davon ist eine Wellenlängenreferenz, hergestellt durch dauerhafte Heißversiegelung einer sauren Seltenerdlösung in einer Fern-UV-Quarzküvette.
Die Anwendung von in Säure gelösten Seltenerdoxiden ist eine anerkannte Standardmethode zur Überprüfung der Wellenlängenskala eines Spektrophotometers im UV- und im sichtbaren Bereich wie zuvor beschrieben vgl. Holmiumoxid. Dieses Referenzmaterial übersteigt ganz einfach die Nutzbarkeit dieser Elementengruppe bis in den erforderlichen spektralen Bereich.
Bei dem zweiten handelt es sich um eine Reihe von versiegelten Küvetten, die eine Lösung aus Nikotinsäure enthalten.
Der Gebrauch von in verdünnter Salzsäure gelöster Nikotinsäure ist eine gut dokumentierte Methode [2] zur Überprüfung von Absorptionsskala - und linearität eines Spektrophotometers im Fern-UV-Bereich.
Bei Bereitung in 0,1 M Salzsäure ergibt Nikotinsäure ein spektrales Diagramm, das charakteristische Spitzenwerte bei etwa 210 nm und 260 nm enthält. Im Konzentrationsbereich 5-25 mg/l werden die offensichtlichen Absorptionen als lineare Konzentrationsfunktion verlaufen, sofern die Absorptionsskala eines Spektrophotometers mit geringer SBW (<2nm) linear ist.
In beiden Fällen bietet die dauerhafte Versiegelung der Lösung in einer Quarzküvette tatsächlich ein schnell zugängliches, in der Handhabung einfaches, sicheres Material.
Diese Produkte sind für den Gebrauch mit kommerziellen UV-sichtbaren Spektrophotometern entworfen, und in der Praxis enthalten die Zertifikate genaue Angaben zur spektralen Bandbreite etc, bei der man die gemessenen Werte erhalten hat.
Deshalb ist es von großer Bedeutung, daß das "Referenz"-Spektrophotometer, mit dem gemessen wird, wesentliche Charakteristika besitzt, die zumindest passen, und idealerweise besser die Charakteristika, die von den meisten kommerziell erhältlichen Spektrophotometern berichtet werden.
Aus den oben genannten Gründen ist die anfängliche und weitergeführte Überprüfung dieses Instruments entscheidend für den gesamten Zertifizierungsprozess und bildet eine der Hauptfaktoren der ISO/IEC17025-Akkreditierung.
Die Wirkung von Umweltfaktoren, z.B. Temperatur, Stabilität, kann nur durch entsprechende experimentelle Studien aufgestellt werden. Da beide Parameter zum gesamten Unbestimmtheitsmaß für die Referenzen beitragen, ist eine Minimierung dieser Werte für die Produktion eines brauchbaren gesamten Unbestimmtheitsmasses bzgl. der zertifizierten Werte wesentlich.
Diese Studien sind jetzt abgeschlossen, und bei beiden Materialien wurden ein geringer thermaler Ausdehnungskoeffizient und eine ausgezeichnete chemische Langzeit-stabilität beobachtet.
Bei der Zertifizierung dieser Referenzmaterialien bzgl. angemessener Parameterwerte liefert die Zertifizierung gemäß ISO/IEC17025 die maßgebliche Bestätigung von außen von Rückführbarkeit, berechnetem Unbestimmtheitsmaß, Einsatz von entsprechend ausgebildetem Personal, etc.
Im Ganzen entsprechen diese beiden neuen Referenzen den aufgestellten Anforderungen, und werden bei der Überprüfung neuer oder bestehender Applikationen im Fern-UV-Bereich (200-280 nm) helfen.
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