原子吸收光譜儀檢定和驗收
儀器出廠前需經質檢部門按專業標準或企業標準檢定。實驗室中的儀器也需經計量部門按檢定規程定期檢定后方可使用, 了解和掌握儀器的檢定驗收技術尤為重要。這里介紹有關儀器主要技術指標的測試和檢定方法。
一、波長示值誤差與重復性
譜線的理論波長與儀器波長機構讀數的差值稱為波長示值誤差。目前?, 原?子吸收分光光度計大多以正弦機構調節波長。商品儀器經過長途運輸的振動?, 波長示值可能超差。按波長順序如果始終是正誤差或負誤差?, 但差值不等?, 可以通過調整正弦機構來校正;?若差值大致相等?, 則可調節波長鼓輪或數碼輪來校正?;若差值隨波長變化而正負波動?, 則需重新調節光學系統。
專業標準和檢定規程要求?, 波長示值誤差應不大于?0.5nm,波長重復性應優于?0.3nm。
以汞空心陰極燈作光源?, 光譜通帶為?0.2nm, 選取五條譜線?, 逐一做三次單?向( 短波向長波?) 測量?, 以給出最大能量時的波長示值為測量值?, 然后按下式計算?波長示值誤差?(Dλ?) 和重復性?(dλ?):
式中?:為汞?( 氖?) 譜線的波長理論值?; λi 為汞( 氖?) 譜線的波長測量值?; λ?max 為某譜線三次測量值中的最大值?; λmin為某譜線三次測量值中的最小值。
檢定規程推薦使用汞:253.7nm, 365.0nm,435.8nm,546.1nm,640.2nm(氖),724.5nm(氖) 和?811.6nm, 從中選取?3~5 條譜線加以測試。
如果沒有汞燈?, 可用砷燈?(193.7nm) 、鋅燈?(213.9nm) 、鎂燈?(285.2nm) 、?銅燈?(324.8nm) 、鈣燈?(422.7nm) 、鉀燈?(766.5nm) 和銫燈?(852.1nm)來校驗?波長示值誤差和重復性。
二、分辨率
儀器的分辨率?, 是鑒別儀器對共振吸收線與鄰近的其它譜線分辨能力大小?的一項重要技術指標。
能夠清晰分辨開鎳元素?231.0nm,231.6nm,232.0nm 三條相鄰的譜線?, 則該儀器的實際分辨率為?0.4nm; 能夠清晰分辨開汞?265.2nm,265.4nm, 265.5nm 三條譜線?, 該儀器的實際分辨率為?0.1nm; 能清晰分辨開錳?297.5 nm,297.8 nm 兩條譜線?, 該儀器的實際分辨率為?0.3nm。
專業標準規定使用鎳的三條譜線來測試分辨率。定量分辨率的標準?, 是以?232.Onm 的透射比作為100%,231.6nm 和?232.0nm 兩峰之間的波谷的透射比Tl1應不大于?25%,232.0nm 譜線的長波處Tl2透射比不應大于10%。
用鎳燈作光源?, 光譜通帶為?0.2nm, 調出?232.0nm 譜線峰值波長位置?, 調節負高壓?, 使透射比為?100%, 然后緩慢調節波長選擇鼓輪使波長逐漸變短?,觀測波谷(l1)波長處的透射比是否符合?要求?, 然后再將波長示值逐漸向增大方向變化?, 超過?232.Onm 波峰后?, 透射比將明顯下降?, 觀測?長波處(l2)的透射比是否符合要求。必須注意的是?, 使用鎳燈?的?231.6nm 離子線強度必須小于?232.Onm 譜線的強度?, 否則測試結果受燈的質量影響太大。
檢定規程規定用錳燈的?279.5nm 和?279.8nm 譜線來測試分辨率。點錳燈?, 光譜通帶為?0.2nm, 調節光電倍增管負高壓?, 使?279.5nm 譜線的強度為100; 然后掃描測量錳雙線?,此時應能明顯分辨出?279.5nm和?279.8nm 兩條譜線?, 且譜線間波谷的透射比不超過?40%。
三、基線穩定性
基線穩定性是儀器的重要技術指標?, 它反映整機穩定性狀況。基線穩定性分靜態和動態兩種。
( 一?) 靜態基線穩定性的測試
點亮合格的銅燈,光譜通帶為?0.2nm, 量程擴展10 倍?, 待儀器和銅燈預熱?30min 后?, 在原子化器未工作的狀況下?, 測定?324.8nm 譜線的穩定性?, 30 min 內吸光度最大漂移量不應大于?0.005; 最大瞬時噪聲不應超過0.005,?檢定規程?中對使用中的儀器有所放寬?, 這兩項指標不應超過0.0060。
( 二) 動態基線穩定性的測試
檢定規程中規定?, 必須測試動態基線穩定性即點火基線穩定性。?按測銅的最佳條件?, 點燃空氣一乙炔火焰?, 吸噴去離子水,10 min 后在吸噴去離子水的狀況下?, 按上述方法測量?30min 內吸光度最大漂移量和瞬時噪聲均不應超過?0.006, 而使用中的儀器不應超過?0.0080。
四、靈敏度
靈敏度為吸光度隨濃度的變化率?dA/dC, 亦即校準曲線的斜率。原子吸收分析的靈敏度用特征濃度來表示,其定義為能產生?1% 吸收(吸光度?0.0044)時所對應的元素濃度,由于靈敏度為校準曲線的斜率?, 故特征濃度可用下式計算?: ??????????????
????????????????????
式中?:C 為測試溶液的濃度?(μg/mL);A 為測試溶液的吸光度。
專業標準規定,Zn(213.9nnl) 、?Mg(285.2nm) 和?K(766.5nm) 的特征濃度應分別不大于?0.O1 μg/mL,O.004μg/mL,0.02μg/mL 。測試特征濃度所用的溶液濃度分別為?0.2μg/mL,0.1 μ?g/mL,0.5μg/mL。
五、精密度
精密度反映測量結果的重現性。根據誤差理論?, 標準偏差能較好地反映測量過程的精密度。因此?, 原子吸收分析的精密度是用相對標準偏差Sr來度量的。
專業標準規定?, 吸噴鋅標準溶液?(l μg/mL) 、鎂標準溶液?(0.5 μg/mL) 和鉀標準溶液?(2g/mL), 分別平行測定?11 次?, 按下式計算相對標準偏差?: ??
式中?: σ為標準偏差?;A 為吸光度平均值。
專業標準規定?, 測定這?3 種元素的精密度均不應大?1% 。
六、檢出限
檢出限是原子吸收分光光度計最重要的技術指標。它反映了在測量中的總噪聲電平大小?, 是靈敏度和穩定性的綜合性指標。
檢出限意味著儀器所能檢出元素的最低?( 極限?) 濃度。?, 按IUPAC(1975 年?) 規定?, 元素的檢出限定義為吸收信號相當于?3 倍噪聲電平所對應的元素濃度,計算公式為
式中?:C 為試液濃度?;為試液平均吸收值?;d 為噪聲電平。
噪聲電平是用空白溶液進行不少于10次的吸收值測定?, 計算標準偏差的公式為:
通常n =11 就可以了?, 較精確計算可取?n =20; 為空白吸收值n次平均值?;Ai為空白溶液吸收值。
對檢出限的測試?, 應注意以下幾個問題?:
(1) 試驗溶液應為空白溶液或其濃度接近空白?, 通常取檢出限值的2~10倍。
(2)測量順序應是空白和試液交替進行。
(3) 儀器的標尺護展通常開到適當大的程度。只有當信號的增加優先于噪聲電平增大時?, 標尺擴展才是有效的。一般擴展?5~10 倍為宜。
(4)?應在相同標尺擴展倍數下測試空白溶液和試驗溶液。計算時?, 峰高的單位應取得一致。
專業標準采用鋅?(0.01 μg/mL) 、鎂?(0.005μg/mL) 和鉀?(0.01 μg/mL) 標準?溶液來測試檢出限?, 平行測定?11 次?, 計算標準偏差?, 取標準偏差的?2 倍計算檢出?限。專業標準規定鋅、鎂和鉀的檢出限分別為?0.002 μ?g/mL,0.0008 μg/mL,0.002μg/mL 。檢定規程中沒有特征濃度這一指標要求?, 突出強調了檢出限這一綜合指標。測試和計算方法如下?:
將儀器各參數調至最佳工作狀態?, 用空白溶液調零?, 分別對濃度為?0.5 μ?g/
mL,1.0 μ?g/mL,3.0 μ?g/mL,5.0μg /mL 的銅標準溶液進行?3 次重復測定?: 取?3 次
測定的平均值后?, 按線性回歸法求出校準曲線的斜率?, 即為測定銅的靈敏度?dA/dC。?同時?, 對空白溶液或濃度?3 倍于檢出限的溶液平行測定?11 次?, 求?出標準偏差?SA, 然后按下式計算檢出限?:
檢定規程規定?: 新制造儀器的檢出限應不大于?0.008μg/mL; 使用中的儀器應不大于?0.02 μg/mL。