原子荧光光度计检定中的问题及解决方法

陈宇鸿 金春秋 / 浙江省温岭市疾病预防控制中心

0 引言

原子荧光光度计是利用原子荧光谱线的波长和强度进行物质的定性及定量分析的仪器，具有检出限低、灵敏度高、干扰较少、操作简便等优点，已广泛应用于医药卫生、食品监测、环保、地质等机构中砷、汞、硒、碲、铋、锡、锗等元素的测定。随着各类实验室中原子荧光光度计的普及，对其展开相应的检定和维护也成了计量测试的必然要求。特别是检定中发生的仪器故障，不但会阻碍检定工作的进行，而且影响仪器的使用保养。现按照中华人民共和国国家计量检定规程JJG 939-2009《原子荧光光度计》[1]中的方法，对检定时可能出现的仪器技术指标常见问题，提出有效的解决方法。

1 稳定性（漂移、噪声）控制

稳定的基线是原子荧光分析的基本要求。按规程要求开机，点亮砷、锑灯，但不点火，把灯电流、负电压调至规定范围内，预热时间30 min，可在原子化器上部放置荧光强度调节器，调整静态模拟信号的荧光强度初始值为500左右，并模拟记录，连续测量30 min，计算基线漂移和噪声。当基线漂移、噪声超出规程的技术指标范围时必须查找原因。首先，确定光源的稳定性，环境温度较低时要延长空心阴极灯的预热时间；判断空心阴极灯是否老化异常；负高压、灯电流设置过大会使噪声增大，稳定性变差，因此，需降低至合适的负高压和灯电流，有效降低噪声水平，使仪器趋于稳定；对原子荧光光度计的检测窗口进行遮光处理，检查仪器是否受到强光干扰。其次，合理调整空心阴极灯的位置及原子化器的高度也是保证仪器信号稳定的必要因素。另外，实验环境温度过低或过高，湿度过高均会使仪器处于不稳定状态，宜通过空调将室温保持在20～25 ℃，用除湿机将相对湿度控制在60%以下。

2 检出限、测量线性和测量重复性的控制

根据规程要求设置仪器工作参数至最佳工作状态，对0～20.0 ng/mL的砷、锑混合标准溶液进行3次测量，以测量平均值计算并绘制出工作曲线。在相同条件下对空白溶液进行连续11次的荧光强度测定，得出检出限。而对仪器重复性测量是对10.0 n g/mL的 砷、锑混合标准溶液进行7次连续测量，计算出相对标准偏差。根据测量中经常出现的问题，从仪器引起的异常问题与试剂发生的异常情况分析：

当仪器无响应信号时，可观察元素灯灯能量是否正常；点火炉丝是否点亮；载气是否正常；进样系统泵管是否有堵塞、漏液现象；若考虑导致原因为反应条件不正确或试剂失效，主要检查硼氢化钠或硼氢化钾是否吸潮。如出现上述情况，采取换灯、换炉丝、换泵管、换试剂等相应措施。

当仪器灵敏度偏低时，首先检查元素灯、炉丝是否发生老化，必要时换灯、换炉丝；灯电流、负高压是否调整到最佳匹配状态；原子化器是否在最佳位置，因为其位置的偏移会造成焦距的改变而降低仪器灵敏度；元素灯是否在最优位置，灯预热时间不足、灯位不合适及原子化器位置高度过低或过高均影响测量重复性；光路焦距偏离炉芯也会造成灵敏度低，需要调整至发射光束能够准确地聚焦在原子化器火焰的中心位置，选择8 cm左右作为原子化器的合适高度；载气流量过低，排废过快，或泵管变形等原因也会造成灵敏度降低，蠕动泵的转动异常，泵速过快，也会造成过于剧烈的反应，引发稳定性下降，准确的泵速及转动时间是保证测量稳定的条件，泵管疲劳也会引起重复性偏大，需及时调整设置或更换系统管路；其次，测量过程中，管道连接处若发生漏气，会对测量重复性形成不良影响，此时，需用检漏液或肥皂水检查疑似漏气处，如有气泡产生，则确定为漏气；仪器检测窗口有强光照射、排风口抽风或载气流速过大均可造成测量重复性差[2]；而原子荧光光度计的透镜、空心阴极灯前端玻璃窗的清洁，是确保良好测量重复性的因素。另外，氩气纯度不足也会使灵敏度下降，因此，需提高氩气纯度。

当出现空白荧光值偏高时，在设置最佳匹配的灯电流、负高压后，出现空白荧光值偏高现象，大多由试剂和污染引起，即酸、试剂或蒸馏水的本底值过高，因此，应选用通过实验室验收的优级纯盐酸、试剂及高纯度水；同时用10%硝酸对配置标准溶液所需的移液管、容量瓶、储液瓶等器皿进行浸泡过夜后清洗处理，避免受到污染；对仪器被污染所造成的空白荧光值增高现象，可将进样管路、石英炉管拆下，用10%优级纯酸浸泡过夜，清洗后再重新安装，有效解决仪器污染所发生的空白荧光值偏高问题。当仪器的测量线性<0.997时，要先检查标准溶液的有效期；考虑配置过程是否按规程要求；所用器皿是否经10%优级纯酸浸泡处理；加入还原剂后标准溶液是否达到规定静置时间，还原剂是否分解从而对测量线性产生影响，排除以上几点后，即可获得良好的测量线性和测量重复性。

另外，仪器环境对测量重复性也有较大影响，如室内的温度不恒定，仪器荧光产生效率也会随着温度的变化而变化，使仪器的稳定性明显下降，需用空调保持恒定的温度环境；而在高湿度环境中运行，仪器透镜易产生水雾，原子化器的底座也易发生水汽凝聚，直接影响稳定性，需用除湿机保证合适的湿度，继而确保检出限、测量线性和测量重复性符合检定规程的要求。

3 结语

原子荧光光度计作为化学检测与计量领域中广泛应用的大型精密仪器，虽具有检出限低、灵敏度高、测量线性及重复性好等优点，但在检定中易受到各种因素的影响，出现意想不到的问题。本文按照原子荧光光度计的检定方法，针对计量检定中可能发生的常见问题作了相关分析，并提出相对应的解决方法。