原子吸收常見問題及故障排查！
發(fā)布日期：2023-02-27
核心提示：原子吸收光譜儀是分析化學(xué)領(lǐng)域中一種極其重要的分析方法，但是很多用戶在使用過程中經(jīng)常會遇到這樣或者那樣的問題，比如標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性不好、數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、空白值較高、漂移很大等問題。本文是原子吸收光譜儀在使用過程中經(jīng)常遇到的問題及解決方案，這是廣大原子吸收光譜儀一線用戶的親身體會和經(jīng)驗(yàn)積累現(xiàn)整理如下。
原子吸收光譜儀是分析化學(xué)領(lǐng)域中一種極其重要的分析方法，但是很多用戶在使用過程中經(jīng)常會遇到這樣或者那樣的問題，比如標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性不好、數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、空白值較高、漂移很大等問題。本文是原子吸收光譜儀在使用過程中經(jīng)常遇到的問題及解決方案，這是廣大原子吸收光譜儀一線用戶的親身體會和經(jīng)驗(yàn)積累現(xiàn)整理如下。
通常原子吸收分光光度計(jì)靈敏度下降的原因有：D、檢測器故障，多半是老化(但這種現(xiàn)象很少);E、樣品吸收管路堵塞(這種現(xiàn)象經(jīng)常導(dǎo)致靈敏度下降);2、如何判定AAS氘燈和元素?zé)舻墓獍咭恢?#63;原子吸收常見問題處理準(zhǔn)備一張白紙，在元素?zé)艉碗疅粽{(diào)整完了后，用一張白紙擋在元素?zé)魺舸暗那懊妫儆昧硪粡埌准堅(jiān)谠踊鞯纳戏秸业诫疅舻墓獍啵詈檬窃诮裹c(diǎn)的地方，然后設(shè)法固定。然后把原來的白紙去掉或是打開元素?zé)簦屧責(zé)舻墓膺M(jìn)來，看看元素?zé)舻墓獍呤遣皇呛碗疅舻墓獍嘀睾希绻睾暇捅砻髡{(diào)節(jié)好了，如果不重合，先調(diào)節(jié)好氘燈后固定下來，就不要再動了，然后調(diào)節(jié)元素?zé)羰蛊涔獍吲c氘燈的光斑重合。3、用火焰原子吸收法測定時(shí)，是不是每次做樣前都要做標(biāo)準(zhǔn)曲線呢?A、最好每次都做標(biāo)準(zhǔn)曲線，如果單次樣品量比較多的話，在測試過程中還要加入標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校正。B、如果每天有很多樣品要測試，你就用QC來控制了，如果你控制的QC能過，那你也可以不用做標(biāo)準(zhǔn)曲線了。做鉻的時(shí)候，加入氯化銨可以消除鐵的干擾，還可以提高靈敏度，加入濃度一般為1%～5%。5、鋼瓶中乙炔氣的總壓力用到哪個(gè)數(shù)值時(shí)要換氣?在運(yùn)輸和使用中的注意事項(xiàng)?A、一般當(dāng)鋼瓶氣體小于0.5MPa時(shí)，為安全考慮我們就要考慮換氣了。B、溶解乙炔氣瓶必須根據(jù)國家《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》的要求，進(jìn)行定期技術(shù)檢驗(yàn)。C、乙炔氣瓶使用前，應(yīng)稍微打開瓶閥除去瓶口的臟物，安裝好專用的乙炔減壓器，使減壓器位于瓶體最高部位。并檢查接頭處是否有漏氣，確認(rèn)后調(diào)整到規(guī)定壓力再使用。D、乙炔氣瓶一般應(yīng)在40℃以下使用，當(dāng)溫度超過40℃時(shí)，應(yīng)采取有效的降溫措施。E、乙炔氣瓶不得靠近熱源及電氣設(shè)備，乙炔氣瓶應(yīng)豎直擺放;如果要使用已臥放的乙炔氣瓶，必須先直立靜止20分鐘后再使用。F、嚴(yán)禁銅、銀、汞等及其制品與乙炔接觸，必須使用銅合金器具時(shí)，合金的含銅量應(yīng)小于65%。G、乙炔氣瓶內(nèi)的氣體嚴(yán)禁用盡，乙炔氣瓶內(nèi)應(yīng)留余壓0.1MPa～0.3Mpa。H、在室內(nèi)或密閉的環(huán)境下使用乙炔氣瓶，要防止泄漏，加強(qiáng)通風(fēng)，避免發(fā)生燃爆事故。B、打開空壓機(jī)，打開空壓機(jī)體上的放氣閥，看空壓機(jī)內(nèi)有無水。C、空壓機(jī)壓力上升后，調(diào)節(jié)出口壓力是否在儀器規(guī)定的范圍內(nèi)。E、檢測點(diǎn)火器或者點(diǎn)火按鈕失靈(已壞)。F、以上都檢測無誤，請聯(lián)系維修工程師。A、《全球環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)水監(jiān)測操作指南》中規(guī)定：給定置信水平為95%時(shí)，樣品測定值與零濃度樣品的測定值有顯著性差異即為檢出限(D.L)。這里的零濃度樣品是不含待測物質(zhì)的樣品。D.L=4.6×δ 式中：δ為空白平行測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差(重復(fù)測定11次以上)。B、美國EPA SW-846中規(guī)定方法檢出限：MDL=3.143×δ(δ為重復(fù)測定7次)。一般來說，測試儀器的檢出限，就用蒸餾水測試11次以上求出標(biāo)準(zhǔn)偏差，然后用3*δ計(jì)算儀器檢出限。8、為減少火災(zāi)及爆炸發(fā)生的可能性，注意以下幾點(diǎn)：A、選擇有機(jī)溶液時(shí)，在滿足分析要求的情況下，盡量選擇閃點(diǎn)高的有機(jī)溶液;C、不要將裝有有機(jī)溶液的容器敞蓋放在燃燒頭附近，噴溶液時(shí)，用蓋將容器蓋好，在蓋上通一個(gè)2mm的小孔，將進(jìn)樣毛細(xì)管插入進(jìn)樣。在滿足要求的條件下盡可能少用有機(jī)溶液。D、廢液管應(yīng)采用耐有機(jī)溶劑的管子，如腈橡膠。儀器標(biāo)配廢液管不適合有機(jī)溶液。液封盒上的通氣口不能堵住。E、廢液容器要采用小的、寬口容器，并經(jīng)常倒空。不要積累大量可燃溶劑。不要采用玻璃容器以防回火時(shí)容器爆炸產(chǎn)生尖利碎片。金屬容器因不易觀察到液面，不宜采用。將容器放置在儀器下可以看到的地方，每天工作完畢后，將廢液清除干凈。F、分析工作完成后或每天工作完成后，應(yīng)將液封盒中的溶液倒空。不要將硝酸或高氯酸殘留物與有機(jī)溶劑混合。I、僅在所有安全連鎖滿足要求時(shí)，采用儀器內(nèi)部點(diǎn)火器進(jìn)行點(diǎn)火。
原子吸收火焰分類：空氣-氫氣、氬氣-氫氣、空氣-丙烷、空氣-乙炔和氧化亞氮-乙炔等常用的原子吸收火焰類型有：乙炔～空氣火焰，乙炔～笑氣等。乙炔～空氣火焰用于測試以下元素：銀、金、鈣、鉻、鎘、鈷、鐵、汞、鉀、鋰、鎂、錳、鎳、鉛、鈉、銻、鉈、鋅等;乙炔～笑氣火焰用于測試以下元素：鋁、鋇、鑭、鉬、錫、鈦、釩、鎢等。10、原子吸收有什么優(yōu)缺點(diǎn)?A、檢出限較低，靈敏度較高。火焰原子吸收法的檢出限可以達(dá)到ppb級，石墨爐原子吸收法的檢出限可達(dá)到10-10～10-14g。B、分析精度好;火焰原子吸收法測定中、高含量元素的相對標(biāo)準(zhǔn)差可<1%，其準(zhǔn)確度已接近于經(jīng)典化學(xué)方法。石墨爐原子吸收法的分析精度一般約為3-5%。D、應(yīng)用范圍廣;可測定的元素達(dá)70多個(gè)，不僅可以測定金屬元素,也可以用間接原子吸收法測定非金屬元素和有機(jī)化合物。F、原子吸收光譜法的不足之處是多元素同時(shí)測定尚有困難,有相當(dāng)一些元素的測定靈敏度還不能令人滿意。火焰原子吸收光譜儀使用光源大都是空心陰極燈，空心陰極燈的燈電流大小決定著燈輻射強(qiáng)度。在一定范圍內(nèi)增大燈電流可以增大輻射強(qiáng)度，同時(shí)噪音也增大，但是儀器靈敏度降低。如果燈電流過大，會導(dǎo)致燈本身發(fā)生自蝕現(xiàn)象而縮短燈使用壽命;會放電不正常。相反，在一定范圍內(nèi)降低燈電流可以降低輻射強(qiáng)度，儀器靈敏度提高，但燈穩(wěn)定性和信噪比下降。因此，在具體檢測工作中，如被測樣濃度高時(shí)，則使用較大燈電流，以獲得較好穩(wěn)定性;如被測樣濃度低時(shí)，則在保證穩(wěn)定性滿足要求的前提下，使用較低的燈電流，以獲得較好的靈敏度。霧化器作用是將試液霧化。它是原子吸收光譜儀重要部件，其性能對測定靈敏度、精密度和化學(xué)物理干擾等產(chǎn)生顯著影響。霧化器噴霧越穩(wěn)定，霧滴越微小均勻，霧化效率也就越高，相應(yīng)靈敏度越高，精密度越好，化學(xué)物理干擾越小。霧化器調(diào)節(jié)目前都是通過人工調(diào)節(jié)撞擊球和毛細(xì)管之間相對位置來實(shí)現(xiàn)。檢測人員應(yīng)將霧化器調(diào)節(jié)到霧滴細(xì)小而均勻，最好是霧滴在撞擊球周圍均勻分布。提升量大小影響到靈敏度高低。過高或過低的提升量會使霧化器霧化不穩(wěn)定。每個(gè)廠家儀器提升量范圍各不相同，各自有一定變化范圍。增大提升量辦法有：(1) 增大助燃?xì)饬髁浚@樣增大負(fù)壓使提升量增大。(2)縮短進(jìn)樣管長度，縮短進(jìn)樣管長度使管阻力減小，使試液流量增大。相反，如想降低提升量，則可以減小助燃?xì)饬髁炕蚣娱L進(jìn)樣管長度。每種元素的分析線有很多條，通常共振線靈敏度最高，經(jīng)常被用來作為分析線，但測量較高濃度樣品時(shí)，就要選擇次靈敏線。調(diào)節(jié)燃燒頭高度和前后位置，使來自空心陰極燈光束通過自由電子濃度最大火焰區(qū)，此時(shí)靈敏度最高，穩(wěn)定性最好。若不需要高靈敏度時(shí)，如測定高濃度試液時(shí)，可通過旋轉(zhuǎn)燃燒頭角度來降低靈敏度，以便有利于檢測。火焰類型和狀態(tài)對靈敏度高低起著重要作用，應(yīng)根據(jù)被測元素特性去選擇不同火焰。目前火焰按類型分有空氣一氫火焰、空氣一乙炔火焰、一氧化氮一乙炔火焰。空氣一氫火焰的火焰溫度較低，用于測定火焰中容易原子化的元素如砷、硒等;空氣一乙炔火焰屬于中溫火焰，用于測定火焰中較難離解的元素如鎂、鈣、銅、鋅、鉛、錳等;一氧化氮一乙炔火焰屬于高溫火焰，用于測定火焰中難于離解的元素如釩、鋁等。火焰按狀態(tài)分有貧焰、化學(xué)計(jì)量焰、富焰。貧焰是指使用過量氧化劑時(shí)的火焰，由于大量冷的氧化劑帶走火焰中的熱量，這種火焰溫度較低，又由于氧化劑充分，燃燒完全，火焰具有氧化性氣氛，所以這種火焰適用于堿金屬元素的測定。化學(xué)計(jì)量焰是按化學(xué)計(jì)量關(guān)系計(jì)算的燃料和氧化劑比率燃燒的火焰，它具有溫度高、干擾少、穩(wěn)定、背景低等特點(diǎn)，除堿金屬和易形成難離解氧化物的元素，大多數(shù)常見元素常用這種火焰。富焰是便用過量燃料的火焰，由于燃燒不完全，火焰具有較強(qiáng)的還原氣氛，所以，這種火焰具有還原性，適用于測定較易于形成難熔氧化物的元素如鑰、稀土元素等。在其他條件一定的情況下，狹縫的大小是決定靈敏度的又一原因。當(dāng)被測元素?zé)o鄰近干擾線時(shí)，可采用較大的狹縫。當(dāng)被測元素有鄰近干擾線時(shí)，可采用較小的狹縫。12、校正曲線為何會發(fā)生彎曲呢?原子吸收常見問題處理光吸收的最簡式A=KC，只適用于理想狀態(tài)均勻稀薄的蒸汽原子，隨著吸收層中原子濃度的增加，上述簡化關(guān)系就不應(yīng)用了。在高濃度下，分子不成比例地分解;相對于穩(wěn)定的原子溫度，較高濃度下給出的自由原子比率較低。(1)由于有不被吸收的輻射、雜散光的存在，不可能全部光被吸收到同一程度來保持曲線線性;(2)由于光源的老化或使用高的燈電流引起的空心燈譜線擴(kuò)寬和產(chǎn)生自吸;(3)由于單色器狹縫太寬，則傳送到檢測器去的譜線不可能只有一條，校正曲線表現(xiàn)出更大的彎曲(4)樣品中元素的電離電位不同，在火焰中發(fā)生電離時(shí)，不同元素的基態(tài)原子數(shù)不同。濃度低時(shí)，電離度大，吸光度下降多;濃度增高，電離度逐漸減小，吸光度下降程度也逐漸減小，所以引起標(biāo)準(zhǔn)工作曲線向濃度軸彎曲(下部彎曲)。13、何謂銳線光源?在原子吸收光譜分析中為什么要用銳線光源?銳線光源是發(fā)射線半寬度遠(yuǎn)小于吸收線半寬度的光源，如空心陰極燈。在使用銳線光源時(shí)，光源發(fā)射線半寬度很小，并且發(fā)射線與吸收線的中心頻率一致。這時(shí)發(fā)射線的輪廓可看作一個(gè)很窄的矩形，即峰值吸收系數(shù)Kn 在此輪廓內(nèi)不隨頻率而改變，吸收只限于發(fā)射線輪廓內(nèi)。這樣，求出一定的峰值吸收系數(shù)即可測出一定的原子濃度。14、在原子吸收光度計(jì)中為什么不采用連續(xù)光源(如鎢絲燈或氘燈)，而在分光光度計(jì)中則需要采用連續(xù)光源?雖然原子吸收光譜中積分吸收與樣品濃度呈線性關(guān)系，但由于原子吸收線的半寬度很小，如果采用連續(xù)光源，要測定半寬度很小的吸收線的積分吸收值就需要分辨率非常高的單色器，目前的技術(shù)條件尚達(dá)不到，因此只能借助銳線光源，利用峰值吸收來代替。而分光光度計(jì)測定的是分子光譜，分子光譜屬于帶狀光譜，具有較大的半寬度，使用普通的棱鏡或光柵就可以達(dá)到要求，而且使用連續(xù)光源還可以進(jìn)行光譜全掃描，可以用同一個(gè)光源對多種化合物進(jìn)行測定。
編輯：songjiajie2010
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