原子螢光光度計的檢定/校準中常見問題淺談

2021-01-07 電子產品世界

  原子螢光光譜分析方法(AFS)是20世紀60年代中期提出並發展起來的新型光譜分析技術,是介於原子發射光譜法(AES)和原子吸收光譜法(AAS)之間的光譜分析技術,兼有原子吸收和原子發射兩種技術的優點,同時又克服了兩種技術的不足。具有譜線簡單、分析靈敏度高、幹擾少、線性範圍寬、可多元素同時分析等特點,同時該方法分析速度快、檢測成本低,是一種優良的痕量分析技術。

  目前,原子螢光光譜分析方法已廣泛應用於衛生檢驗、農業、冶金、地質、環保、醫學等多個領域,因而開展原子螢光光度計的檢定、校準工作是計量測試行業適應分析技術發展的必然要求。

  按照JJG939-1998《非色散原子螢光光度計》國家計量檢定規程的要求,以儀器測定砷、銻元素的性能作為其檢定/校準指標。使用原子螢光光度計測定砷和銻的原理是:在酸性條件下,砷、銻和硼氫化鉀(或硼氫化鈉)與酸產生的新生態的氫反應,生成氫化物氣體。以惰性氣體(氬氣)為載體,將氫化物導入電熱石英爐原子化器中進行原子化。以砷、銻高強空心陰極燈作激發光源,使砷、銻原子發出螢光,螢光強度在一定範圍內(元素濃度較低時)和砷、銻含量成正比。但是在日常的檢定和校準過程中,可能會由於一些常見小問題的疏忽而導致檢測得出的儀器靈敏度、精密度及線性等技術指標的結果不理想,現簡單歸納如下。

  一、室溫

  氫化物發生反應的速度受溫度影響,室溫低於15℃時,經稀釋的砷、銻標準溶液至少應放置30min。依據經驗,儀器室溫在(15~30)℃之間為宜,以22℃左右為最佳,且相對穩定。

  二、燈位

  兩個空心陰極燈發出的光束應匯聚在原子化器石英爐的火焰中心,以激發產生的原子螢光。在測定銻、砷時,應儘量使用火焰的根部。原子化器的位置對儀器的靈敏度、穩定性影響很大。原子化器高度即爐高,它是指石英爐爐口距光電倍增管中心的距離,經驗推薦值為8mm。爐高值增大,石英爐則下降。

  三、光電倍增管的負高壓和燈電流

  增大負高壓和燈電流可以使靈敏度提高,但同時會使穩定性下降,因此在靈敏度可以滿足要求時,要儘可能的降低負高壓和燈電流。並且選擇過大的燈電流會縮短燈的壽命,在某些情況下還有可能造成工作曲線的彎曲。通常砷燈的燈電流調至60mA左右,負高壓置於300V附近。

  四、酸度

  氫化物反應是在酸性介質中發生的,在10%~20%的酸度範圍內,儀器測量的相對標準偏差小於5%。由於儀器分析靈敏度高,測定時對試劑純度的要求較高,特別是酸的純度不高時,空白值會偏高,不穩定,從而導致工作曲線線性不理想。

  所以特別注意,要使用優級純鹽酸,同時使用二次去離子水配製溶液,減少空白。

  五、硼氫化鉀(或硼氫化鈉)溶液的濃度

  硼氫化鉀溶液的濃度越大越容易引起液相干擾,所以要儘可能採用較低的硼氫化鉀濃度。硼氫化鉀的水溶液不大穩定,並且濃度越稀越不穩定,必須加入氫氧化鉀來提高其穩定性。但是氫氧化鉀的量過大,又會急劇降低儀器檢測的靈敏度,因為其會降低反應時的酸度。測定砷時所需還原劑硼氫化鉀溶液的濃度通常約為2%。並且,硼氫化鉀溶液放入小於10℃的冰箱內至多可保存2周,推薦現用現配最佳。硼氫化鉀-氫氧化鉀溶液與硼氫化鈉-氫氧化鈉溶液一般可以互相代替使用。

  砷和銻的螢光強度會受許多因素的影響,尤其是光電倍增管的負高壓和燈電流、反應介質等因素為甚。在原子螢光光度計的檢定、校準工作中,要根據具體情況,選擇最適宜的條件,儘量排除幹擾,才能使儀器達到最佳的檢測水平。


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