淺析原子熒光光度計檢定中常見問題的解決辦法

莫洪波　戴宗賢　曾紅　張震　李毅　黃可

摘 要：在痕量、超痕量的測試當(dāng)中，原子熒光光譜法是一種十分有效的方法。在實際應(yīng)用中，該方法具有分析速度快、線性范圍寬、重現(xiàn)性好、靈敏度高等優(yōu)勢，在各類樣品中微量元素的痕量、超痕量測定中有著良好的效果，尤其是在食品、化妝品、飲用水、天然礦泉水的檢驗當(dāng)中，是一種常用的方法，并且在農(nóng)業(yè)環(huán)境、臨床醫(yī)學(xué)、冶金鋼鐵等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。在實際工作中，原子熒光光度計是一種十分重要的儀器設(shè)備。在儀器檢定時，對于一些常見的問題，應(yīng)當(dāng)采取有效的措施進(jìn)行解決，從而取得更好的檢定效果。

關(guān)鍵詞：原子熒光光度計；儀器檢定；常見問題；解決辦法

中圖分類號：O657.31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.116

隨著科技的不斷發(fā)展，化學(xué)計量取得了極大的進(jìn)步。在對痕量進(jìn)行檢測的過程中，化學(xué)計量儀器的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。其中，原子熒光光度計是一種十分常用的化學(xué)計量儀器，其具有譜線簡單、干擾比較少、分析靈敏度高、檢出限較低、分析速度快、可多元素同時測定、分析校準(zhǔn)曲線的線性范圍寬等優(yōu)勢，因而在化學(xué)計量領(lǐng)域當(dāng)中具有十分重要的作用和地位。在實際應(yīng)用當(dāng)中，為了使原子熒光光度計更好地發(fā)揮作用，應(yīng)當(dāng)采取有有效的辦法，對原子熒光光度計檢定中的常見問題進(jìn)行解決。

1 原子熒光光度計的分類

原子熒光光度計又稱原子熒光光譜儀，是根據(jù)熒光譜線的波長可定性分析這一原理制成的化學(xué)計量儀器。在一定實驗條件下，熒光強(qiáng)度與被測元素的濃度成正比，據(jù)此可以進(jìn)行定量分析。根據(jù)不同的色散系統(tǒng)，可以將原子熒光光度計分為色散型和非色散型兩類。兩類儀器的結(jié)構(gòu)基本相似，差別在于非色散儀器不用單色器。色散型儀器由輻射光源、單色器、原子化器、檢測器、顯示和記錄裝置組成。其中，在色散型當(dāng)中，光柵是色散元件，一般常用光電倍增管作為檢測系統(tǒng)。單色器用來選擇所需要的熒光譜線，排除其它光譜線的干擾。

在非色散型當(dāng)中，由于原子熒光具有簡單的光譜，因而可以將色散元件省去，利用濾光器對分析譜線、鄰近譜線進(jìn)行分離，降低背景。優(yōu)點(diǎn)是熒光信號強(qiáng)度大，儀器結(jié)構(gòu)簡單、操作方便；缺點(diǎn)是散射光的影響大。目前，常用的大都是非色散型的原子熒光光度計，而基于不同的元素測量量，還可將原子熒光光度計劃分為多道、雙道、單道等不同類型。從進(jìn)樣方式上，可分為傳統(tǒng)進(jìn)樣方式與連續(xù)流動進(jìn)樣方式。

2 原子熒光光度計的檢定方法

在原子熒光光度計的檢定中，通過對原子熒光譜線的強(qiáng)度、波長等進(jìn)行合理調(diào)整，獲取滿意的測試結(jié)果，從而實現(xiàn)定量分析、定性分析物質(zhì)。在計量檢定工作中，基于原子熒光光度計的工作原理，按照檢定規(guī)程的相關(guān)規(guī)定，對標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行配制。基于儀器穩(wěn)定的工作條件，要檢定儀器的通道間干擾，測量線性、重復(fù)性、檢出限、穩(wěn)定性等項目。在實際檢定過程中，檢定人員要對儀器的使用狀態(tài)是否穩(wěn)定加以確定，并對標(biāo)準(zhǔn)溶液、還原劑等進(jìn)行配制。在得到穩(wěn)定溶液之后，將儀器調(diào)節(jié)到最佳工作狀態(tài)，檢定原子熒光光度計。在標(biāo)準(zhǔn)溶液中，使用配制得到的還原劑，以還原其中的待分析元素，使其形成揮發(fā)性氣態(tài)氫化物。利用助載器，向原子化器當(dāng)中導(dǎo)入氣態(tài)氫化物，通過原子化的過程，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶓B(tài)原子。

3 檢定中的問題及解決辦法

3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的控制

在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)溶液的過程中，可能會發(fā)生標(biāo)準(zhǔn)值、測量值之間差距增大的情況，從而對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。對此，要對標(biāo)準(zhǔn)溶液是否在有效期內(nèi)進(jìn)行檢查，并檢查標(biāo)準(zhǔn)溶液配置中是否采用了正確的步驟和方法。對于砷銻標(biāo)準(zhǔn)混合溶液來說，在檢定使用時，因為試劑有腐蝕性，而且穩(wěn)定性較差，所以一定要當(dāng)場進(jìn)行配制，并確保使用具有較高純度的酸、稀釋劑以及一些其它需要用的試劑，防止被測元素混入其中。如果在砷銻標(biāo)準(zhǔn)溶液當(dāng)中添加了還原劑硫脲，通常應(yīng)當(dāng)靜置30 min左右，確保砷銻能夠分別還原成三價砷、三價銻，然后再進(jìn)行分析檢測。在使用的試劑當(dāng)中，應(yīng)采用相應(yīng)純度的硼氫化鉀、硼氫化鈉等。在存放硼氫化鈉、硼氫化鉀的過程中，應(yīng)當(dāng)將塑料瓶罩上黑罩，防止其因受到陽光直射而發(fā)生還原劑的分解，進(jìn)而產(chǎn)生氣泡，對測量精度產(chǎn)生影響。在對標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行配制的過程中，應(yīng)長期使用固定的容量瓶，不能隨意更換，避免發(fā)生污染的情況；應(yīng)使用固定的5 mL、10 mL等規(guī)格的單標(biāo)線吸管及100 mL、200 mL等規(guī)格的容量瓶進(jìn)行操作，直接在系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制中使用，從而確保線性滿足要求。此外，分析測定用水也會影響標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制效果。制備好的純水已經(jīng)放置了一段時間，尤其是接觸到空氣后，電導(dǎo)率會迅速下降，所以最好用新制備的純水。

3.2 空白溶液熒光強(qiáng)度的控制

在檢定檢出限的過程中，以砷元素空白液為例，需要連續(xù)11次進(jìn)行熒光強(qiáng)度的測量，同時，熒光應(yīng)當(dāng)達(dá)到200左右的強(qiáng)度值。而在實際測量當(dāng)中，有時可能會產(chǎn)生過高的測量值，甚至超過1 000.之所以會發(fā)生這樣的問題，可能是由于原子熒光光度計沒有使用純凈的水，其中存在少量的被測元素，因而增加了熒光強(qiáng)度。對此，要應(yīng)用高純蒸餾水、二次去離子水等，并用惰性塑料容器進(jìn)行保存，用硅膠管進(jìn)行量取。這是由于在一些玻璃器皿中，會有少量的銻、砷等元素，從而造成污染。此外，如果沒有高純度的水，也可利用一些品牌的純凈水代替。

在使用的鹽酸當(dāng)中，如果含有過多的砷，也會增加熒光強(qiáng)度值。對此，如果在檢定當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了過高的空白值，應(yīng)檢查使用的鹽酸當(dāng)中是否存在被測元素。通常情況下，一般質(zhì)量的鹽酸當(dāng)中都會含有一定量的砷。所以，應(yīng)當(dāng)使用優(yōu)級純的鹽酸。在購買鹽酸時，應(yīng)當(dāng)選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的優(yōu)級純鹽酸，同時避免儲液瓶受到污染。

3.3 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和測量重復(fù)性的控制

在測量當(dāng)中，如果管道連接處發(fā)生漏氣問題，就會對測量結(jié)構(gòu)重復(fù)性產(chǎn)生不良的影響。對此，要檢查氣液分離系統(tǒng)，檢查管道連接處的儀器背面、氬氣管道氣嘴口的位置是否存在漏氣現(xiàn)象?？梢栽诠芸谶B接位置涂抹肥皂水，如果產(chǎn)生了氣泡，則證明存在漏氣現(xiàn)象。另外，應(yīng)檢查水封當(dāng)中的水是否足量。如果水封當(dāng)中水量不足或沒有水，則加水口的位置會泄漏出氫化物氣體。

如果沒調(diào)節(jié)好空心陰極燈的位置，則會對測定分析的重復(fù)性、靈敏度等產(chǎn)生影響。對此，要調(diào)整空心陰極燈的位置，使聚光鏡匯聚空心陰極燈發(fā)射光束之后，能夠準(zhǔn)確地照射在石英爐原子化器的火焰中心位置；同時，要使燈的光斑與光電倍增管的透鏡中心點(diǎn)在一個水平面上。另外，元素?zé)舯仨毘浞诸A(yù)熱，尤其是汞燈、銻燈。這樣，才能保證儀器測量的穩(wěn)定性，確保相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和測量重復(fù)性符合檢定規(guī)程要求。

儀器的環(huán)境要求較高，應(yīng)保持實驗室內(nèi)環(huán)境溫度在15～30 ℃的范圍內(nèi)，相對濕度小于80%，通風(fēng)良好，儀器的透鏡、元素?zé)羟岸耸⒉ＡТ氨３智鍧?，原子化發(fā)生器透明度較高，從而確保儀器相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和測量重復(fù)性指標(biāo)不會因污染而出現(xiàn)測量結(jié)果偏大的情況。

如果沒有恰當(dāng)?shù)厥褂脴?biāo)準(zhǔn)溶液，也會造成一定的影響。在線性檢定工作曲線、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差的過程中，在配置完成砷銻混合標(biāo)準(zhǔn)溶液之后，如果馬上開始使用，則會造成較大的測量數(shù)據(jù)波動，工作曲線的線性、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差等都會受到不良影響。對此，要在配置完砷銻溶液后靜置30 min，將砷、銻還原為三價，然后才能對標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行使用。

4 結(jié)束語

在化學(xué)計量與檢測領(lǐng)域當(dāng)中，原子熒光光度計是一種十分重要的儀器，同時，由于其屬于大型精密儀器，具有較高的靈敏度和較低的檢出限，因而在檢定中容易受到一些因素的影響。對此，應(yīng)根據(jù)原子熒光光度計的類型及檢定方法，針對其中存在的一些常見問題采取有效的措施進(jìn)行解決，從而確保原子熒光光度計良好的檢測精度和應(yīng)用效果。

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〔編輯：王霞〕