李 明 ,程 森 ,安 乐
1.辽宁营口沿海产业基地管委会环保局,辽宁营口 115003
2.辽宁省营口市环境监测中心站,辽宁营口 115003
原子吸收分光光度计自上个世纪70年代开始在我国开始普及,作为一种大型的分析仪器,其不仅结构复杂,而且还涉及到复杂的原子化过程,在其中还涉及多学科的交叉,包含了各个学科的最新的技术,在测量法的选择上,该光度计采用相对测量法原理,所以这就决定了这种类型仪器的性能,不是像普通的计量仪器那样由单一的一个或是两个因素决定,而是有多种因素共同作用的结果。在原子吸收分光光度计的类型划分方面,我们将其分为成两种,其一为新制造,其二为使用中,新制造的仪器必须按照检定规程中的条目进行检定,使用中和修理后的,要以精密度、基线稳定性,和检出限为主体的测试项目,进行严格的检测,这些项目检测只有完全合格后,仪器才能进行计量工作。近年来,随着技术的进步,相应类型的设备型号也随之不断增加,原子吸收分光光度计工作站日益多样化,其运作方式也都有自身的特点,本文对检定过程中遇到的问题进行了详细的阐述,并给出了解决问题的方法。
在这个测试中应注意以下几个问题:
1)作为本次测试,检查仪器的主要工作是检测的边缘波长的能量,所以要在指定的条件下进行测量。然而,在通常的仪器制造商有其最佳砷铯条件的测量建议,其建议中,光谱带都比较大,测试用的仪器都已经使用很长一段时间,其光学组件能量损失加大,在测量过程中,边缘能量较小,但如果适当增加光谱带宽,在目标波长的边缘仪器噪声变可以符合要求,因此,可用生产厂家的建议的测量条件进行测量;
2)不超过1.5s的响应时间的规定;
3)在测试过程中,进行长波边缘检定,铯灯的电流值不应太大,主要原因主要有以下两点,一是铯元素溅射率高,二是熔点比较低,如果通过灯的电流过大,空心阴极灯就会变热,容易造成溅射导致灯的损坏。因此,在认证过程中,应控制通过灯的电流不超过5mA。这一要求指的是直流电源,如果是方波脉冲供电,应根据占空比来对灯电流进行选择。
在日常工作中所使用的 仪器,在测试的过程中,我们应注意以下两点,一是光谱带宽应选定为0.3nm,因为谱峰值波长如果设定的太大,则波长不容易找到,这就会增大测量的误差。第二,扫描方向的选择,在日常的工作中,我们总结一般由短波向长波的方向进行扫描,因为测定的仪器的传动机构采用丝杆传动,而丝杆传动存在死区,这就会导致正向和反向扫描峰值读数不一致,所以在测量过程中,需要对扫描方向进行规定。但当前一些比较新的测量仪器,有些是自动设置波长,如日本岛津AA6501F,剖面线可扫描读出结果,日立Z- 8200,可以在工作站Lineprofile观察到的特征线,按一下维护保养- Instrument test,可以该次测量所需的波长。对于SOLAAR M6型设备,只需进入Spectrometer Status,就可以方便的执行这个测试。
在这个测试中应注意以下几个问题:
1)选择测量参数。在进行静态基线测量时,光谱的带宽应选为0.3nm,响应时间0.4s的,相应的光尺规模放大10倍。光谱通带选择大的时候,通过的过就会越多,这样就会造成一种错觉,认为稳定性比较好好,瞬态响应时间过长的噪音,同样也会造成虚假的稳定,测试程序必须根据选定的测量参数,规则的要求根据测量条件的顺序而定;
2)稳定的基线点火器具,根据第一次测试不同的条件下,以优化测铜。首先要进行光学的对准,对准操作分为下两步:
(1)铜灯的能量调到最大;
(2)使用光衰减器调整燃烧器的高度和前后位置。
在这一过程中。要注意调节气体的压力和气体的流动,以帮助达到最佳火焰,燃烧的火焰差,调整空气压力一般为0.2MPa,乙炔压力为0.05MPa~0.07 MPa;
3)实验室的通风要良好,在工作中我们发现,如果仪器所处的环境通风不畅就会导致基线不稳定,所以要安装通风设备,以满足仪器对环境的要求;
4)点火后要对仪器进行有一定的预热,然后开始检定。通过测试我们发现,一些高玻璃雾化器,如WYX-9003A,点火炉燃烧后10min,然后才能放入离子水,如预热时间没有达到要求,会导致炉温低,火焰易断裂,这样点火的基线就会不稳定。
分辨率测试必须在规定的条件下进行检定才有实际的意义。规定必须0.2nm光谱带宽。但在实际的工作中,我们还应该注意以下几个问题:
1)手动扫描的移动速度不可以太快,如果移动的速度太快,就会导致测量结果的不准确。对于那些自动扫描的设备,在选择扫描速度的同时,还应该考虑响应时间,一般情况下,应该选择较小的扫描速度和更快的响应时间;
2)分辨率的能谱要以Mn279.5nm作为基准,将其定位位于100%,以测量的峰值能量,不要选错,以免造成测量误差;
3)仪器的狭缝几何数的宽度,通常以毫米为单位,或就是不给一个数值单位,因此,当指令访问仪器,该仪器检测的指令对应到每个齿轮光谱带宽。
对于SOLAAR M6型设备,只要选到ServiceSoftware,就可以进行分辨率的测试。要掌握在光谱带宽的测试,以0.2nm的关键,自动扫描设备,选择一个较小的扫描速度和更快的响应时间。这一指标的测试也是非常重要的。在工作中,我们遇到两例连续的情况下,同类型的进口设备,生产厂家没有进行此项安装测试,我们在检定锰线时,峰值功率高达70%。这表明,进口仪器的某些方面并不具有优势。
石墨炉原子镉的检出限测量,精确的测试数量和测试的特点,应注意以下两个问题:
1)升温程序。石墨炉的升温程序由以下4个阶段:干燥,灰化,原子化,除残留四个阶段,不同的仪器,往往具有不同的最佳测量条件,这需要用户在工作中进行需要认真探索,以发现相关设备的最佳测量条件。进口设备,有时信号的灵敏度是非常低的,可以在原子化的时候,停气;
2)石墨管,在测试之前最好把一个新的石墨管,在开始测试之前,应该进行几次空烧,使空白降到最少。
[1]JJG694-2008,原子吸收分光光度计检定规程[S].