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第13章 常用器械及仪器设备(12)

2.1.6在雾化室下面30cm处,将13-18cm长的排水管弯成圆环,充入一定量的水作为水封。管子的一端与雾化室废液出口相联结,用夹子夹牢,另一端浸入废液瓶中液面下15cm左右。废液排水导管应时刻保持畅通无阻。

2.2调试调试仪器应选用波长大于250nm,辐射强度大、发光稳定、对火焰状态反应迟钝的元素灯作为光源,最好是铜灯,镁、镍等元素灯也可以。

2.2.1对光调整

2.2.1.1光源对光:接通220V电源,开启交流稳压器,点燃某元素灯,调单色器波长至该元素最灵敏线位置,使仪表有信号输出。移动灯的位置,使接收器得到最大光强。用一张白纸挡光检查,阴极光斑应聚焦成像在燃烧器缝隙中央或稍靠近单色器一方。

2.2.1.2燃烧器对光燃烧器缝隙位于光轴之下并平行于光轴,可以通过改变燃烧器前后、转角、水平位置来实现。先调节表头指针满刻度,用对光棒或火柴杆插在燃烧器缝隙中央,此时表头指针应从最大回到零,即透光度从looZ~00,然后把光棒或火柴杆垂直放置在缝隙两端,表示指示的透光度应降至20Z--30Z。如达不到上述指标,应对燃烧器的位置再稍微调节,直到合乎要求。也可以点燃火焰,喷雾该元素的标准溶液,调节燃烧器的位置,到出现最大吸光度为止。

2.2.2喷雾器调整:喷雾器中的毛细管和节流嘴的相对位置和同心度是调节喷雾器的关键,毛细管口和节流嘴同心度愈高,雾滴愈细,雾化效率愈高。一般可以通过观察喷雾状况来判断调整的效果,拆开喷雾器,拿一张滤纸,将雾喷到滤纸上,滤纸稍湿则是恰到好处的位置。

有些仪器的喷雾器是可调的,在未点火时,先将喷雾器调节到反喷位置,即插入液面的毛细管出现气泡,然后点燃火焰喷雾标准液,按相反方向慢慢移动,得到最大吸光度便可固定下来。

2.2.3碰撞球的调节:碰撞球位置以噪音低、灵敏度高为好。将喷雾器卸下,吸喷蒸馏水,改变碰撞球位置,当喷出韵雾远而细并慢慢转动前进时,就是它的最佳位置。这项调节有较大难度,一般情况下使用出厂时的位置不再调节。

2.2.4试样提取量的调节试样提取量是指每分种吸取溶液的毫升数,表示为ml/min,溶液提取量与吸光度不成线性关系,在4—6ml/min有最佳吸收灵敏度,大于6ml/min灵敏度反而下降。通过改变喷雾气流速度和聚乙烯毛细管的内径及长度,能调节试样提取量,以适应各种不同溶液的喷雾。

2.2.5测试项目

2.2.5.1稳定性:常以基线稳定度来表示,指仪器在正常运行中,仪表指示、基线的漂移与波动的程度。选用质量优良的铜空心阴极灯,在不点火、不进样的情况下,将“标尺扩展,开到最大,灯预热半小时后测定基线漂移应小于0.004单位吸收值。

2.2.5.2波长精度:指谱线波长理论值与仪器波长实际读数的差值。允许的差值范围为:190.0-600.0nm±0.5nm;600—0900.0nm±1.0nm。采用汞灯的下列谱线进行检查:Hg230.2、253.7、296.7、366.3、404.7、435.8、546.1、577.0、579.0、690.7和737.2nm。

2.2.5.3单色器的分辨率:表示仪器分开相邻两条谱线的能力,常用镍灯或汞灯来测试。有波长扫描装置的仪器,对共振线进行自动扫描,配一台10mV的记录仪记录波形。没有扫描装置的仪器,可以手动”波长鼓轮”,观察表头指针偏转的程度,用镍灯时,应明显地看到230.0、231.6和231.Onm三个波峰的起落。

2.2.5.4灵敏度:国际提纯与应用化学联合会(IUPAC)规定,某种分析方法在一定条件下的灵敏度,是表示被测物质或含量改变一个单位时所引起的测量信号的变化。在原子吸收光谱法中可以理解为校正曲线的斜率(dA/dC)。但我们经常用另一个概念来作为仪器对某个元素在一定条件下的分析灵敏度,这就是特征浓度S。根据国际统一标准,在原子吸收光谱分析中,把产生1%光吸收或0.0044吸光度所对应的元素浓度定义为特征浓度,用ug/m11%来表示。通过测定某一浓度C的标准溶液的吸光度A,可计算出相应的特征浓度。在火焰原子吸收法中,其表达式为:S=C×0.0044/A/(ug/ml 1%);在石墨炉原子吸收法中为:S=C?fe52V×0.0044/A(ug/ml 1%);式中C为被测元素的含量,V为进样量,A为吸光度。

2.2.5.5检出极限:一个有用信号能否被检测出来,同噪声大小有直接关系,噪声大,表明仪器波动范围大,即稳定性差。对一台仪器稳定性好坏,可以用测定同一浓度的标准溶液所得到的标准偏差来衡量,也可用检出极限来表示。它的定义是:在选定的实验条件下,被测元素溶液能给出的测量信号两倍于标准偏差б时所对应的浓度,单位是ug/ml,计算公式如下:

D·L=C×2б(ug/m1)

式中,D.L为检出限;C为试验溶液浓度,ug/ml;A为试验溶液平均吸光度;б为用空白溶液进行10次以上的吸光度测定所计算得到的标准偏差。石墨炉法中常用绝对检出限表示。

检出极限意味着仪器能检测的元素最低浓度,它比灵敏度有更明确的意义,是原子吸收光谱仪最重要的技术指标,它既反映仪器的质量和稳定性,也反映仪器对某元素在一定条件下的检出能力。

3.仪器的使用电子计算机技术引入原子吸收光谱仪后,性能较好的仪器一般都由微机来控制操作,但由于仪器的型号不同,使用方法也不尽一致。现以美国ATI UNICAM公司生产的Solaar—929型原子吸收光谱仪为例,介绍原子吸收光谱仪的使用方法。

3.1打开主机,计算机进入Windows窗口,选择Solaar-929光标连续压两下,进入此页面,进入Spectmeter中的Lamp,设定所需用的灯及灯电流,进入element,选择要分析的元素。

3.2点灯,然后到Action中的Setup optics设定光路,进入System,选择要用火焰还是石墨炉。

3.3输入Calibration参数。

3.4如用石墨炉,则需要输入炉程序及自动器参数。

3.5进入Sequence输入程序。

3.6点火,优化气体流量、撞击球及火焰头位置。

3.7石墨炉则要优化炉头位置及自动进样器位置。

3.8选择Action中的Analyse进行分析。

3.9分析完毕到File中选Save存数据并打印结果。

3.10退出Windows,关机、关气、关水。

4.仪器的保养

4.1开机前,检查各插头是否接触良好,调好狭缝位置,将仪器面板的所有旋钮回零再通电。开机应先开低压,后开高压,关机则相反。

4.2空心阴极灯需要一定预热时间。灯电流由低到高慢慢升到规定值,防止突然升高,造成阴极溅射。有些低熔点元素灯如sn、Pb等,使用时防止震动,工作后轻轻取下,阴极向上放置,待冷却后再移动装盒。装卸灯要轻拿轻放,窗口如有污物或指印,用擦镜纸轻轻擦拭。空心阴极灯发光颜色不正常,可用灯电流反向器(相当于一个简单的灯电源装置),将灯的正、负相反接,在灯最大电流下点燃20—30min;或在大电流100—150mA下点燃1-2min,使阴极红热。阴极上的钛丝或钽片是吸气剂,能吸收灯内残留的杂质气体,这样可以恢复灯的性能。闲置不用的空心阴极灯,定期在额定电流下点燃30min。

4.3喷雾器的毛细管是用铂一铱合金制成,不要喷雾高浓度的含氟样液。工作中防止毛细管折弯,如有堵塞,可用细金属丝清除,小心不要损伤毛细管口或内壁。

4.4日常分析完毕,应在不灭火的情况下喷雾蒸馏水,对喷雾器、雾化室和燃烧器进行清洗。喷过高浓度酸、碱后,要用水彻底冲洗雾化室,防止腐蚀。吸喷有机溶液后,先喷有机溶剂和丙酮各5min,再喷1%硝酸和蒸馏水各5min。燃烧器如有盐类结晶,火焰呈锯齿形,可用滤纸或硬纸片轻轻刮去,必要时卸下燃烧器,用1:1乙醇一丙酮清洗,用毛刷蘸水刷干净。如有熔珠,可用金相砂纸轻轻打磨,严禁用酸浸泡。

4.5单色器中的光学元件严禁用手触摸和擅自调节。可用少量气体吹去其表面灰尘,不准用擦镜纸擦拭。防止光栅受潮发霉,要经常更换暗盒内的干燥剂。光电倍增管室需检修时,一定要在关掉负高压的情况下,才能揭开屏蔽罩,防止强光直接照射,引起光电倍增管产生不可逆的“疲劳”效应。

4.6点火时,先开助燃气,后开燃气,关闭时,先关燃气,后关助燃气。

4.7使用石墨炉时,样品注入的位置要保持一致,减少误差。工作时,冷却水的压力与惰性气流的流速应稳定。一定要在通有惰性气体的条件下接通电源,否则会烧毁石墨管。

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