原子吸收分光光度計的檢定

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　　摘要：原子吸收分光光度法又稱(chēng)原子吸收光譜法，是基于蒸氣相中被測元素的基態(tài)原子對其原子共振輻射的吸收強度，來(lái)測定試樣中被測元素含量的一種方法。文章對原子吸收分光光度計的光譜帶寬、基線(xiàn)穩定性、檢出限等項目的檢定進(jìn)行了闡述。

　　關(guān)鍵詞：分光光度計;檢定方法;技術(shù)指標

　　隨著(zhù)原子吸收分光光度計的迅速發(fā)展，對原子吸收分光光度計檢定的要求也越來(lái)越高，同時(shí)一些技術(shù)指標的衡量標準也發(fā)生了變化。中國計量院崔彥杰等專(zhuān)家對規程進(jìn)行了修訂，《原子吸收分光光度計檢定規程》(JJG694-2009)已于2010年4月9日正式實(shí)施。目前各單位所使用的儀器很多都具有波長(cháng)自動(dòng)準值功能，對于該類(lèi)儀器，其波長(cháng)準值過(guò)程等同甚至優(yōu)于人工優(yōu)化過(guò)程，即使其波長(cháng)準確度存在偏差，在其準值過(guò)程中也消除了偏差帶來(lái)的影響，通�？煞Q(chēng)為波長(cháng)自動(dòng)校準，因此新規程中取消了對該類(lèi)儀器的波長(cháng)示值誤差項的檢定。

　　1檢定方法的修訂

　　1.1光譜帶寬偏差檢定

　　測量Cu燈327.4 nm譜線(xiàn)的半峰寬與0.2 nm設定帶寬的偏差。

　　1.2線(xiàn)性誤差檢定

　　新規程根據被檢儀器靈敏度條件及線(xiàn)性工作曲線(xiàn)，計算擬合濃度與標準濃度的相對誤差，其中火焰原子化器的測量濃度點(diǎn)為1.0 g/mL或3.0 g/mL，石墨爐原子化器的測量濃度點(diǎn)為1.0 g/mL或3.0 μg/mL。

　　1.3邊緣能量檢定

　　新規程根據儀器推薦的最佳條件設定光譜參數來(lái)測量，而不再強制規定As、Cs兩譜線(xiàn)的光譜帶寬、能量及光電倍增管的高壓，增強了規程的可操控性。

　　1.4基線(xiàn)穩定性及檢定

　　新規程統一了舊規程中單雙光束型儀器的靜態(tài)與點(diǎn)火穩定性，且不區分新舊儀器的性能差別，將穩定性的測量時(shí)間從舊規程的30 min縮短為15 min。

　　1.5表觀(guān)霧化率檢定

　　新規程為了保證測量的準確度，將去離子水吸噴總量從舊規程規定的10 mL提高到50 mL。

　　1.6背景校正能力檢定

　　針對在扣背景模式下，能同步獲得背景值的儀器，新規程簡(jiǎn)化了檢定操作，直接讀取吸光度與背景的比值即可。

　　2原子吸收分光光度計的主要技術(shù)指標及檢定方法

　　2.1光譜帶寬

　　光譜帶寬偏差項目的檢定主要是檢測儀器的銳線(xiàn)光源及單色器的綜合性能。例如當被測樣品的特征吸收峰接近時(shí)，如果光譜帶寬較大，易產(chǎn)生峰型干擾，引起測量誤差。此項檢定對于波長(cháng)有自動(dòng)校準的儀器，在做之前要先做波長(cháng)校正，接著(zhù)尋峰。

　　檢定方法：點(diǎn)亮銅燈，待其穩定后，在光譜帶寬0.2 nm的條件下，對324.7 nm譜線(xiàn)進(jìn)行掃描，然后對掃描譜線(xiàn)的半高寬進(jìn)行測量。對于手動(dòng)調波長(cháng)的儀器，由于波長(cháng)最小分度值的影響，此項用分辨率測量代替。方法如下：點(diǎn)亮錳燈，待其穩定后，光譜帶寬0.2 nm，調節光電倍增管高壓，使279.5 nm譜線(xiàn)的能量為100，然后掃描測量錳雙線(xiàn)，此時(shí)應能明顯分辨出279.5 nm和279.8 nm兩條譜線(xiàn)，且兩線(xiàn)間峰能量應不超過(guò)40%。在平時(shí)檢定時(shí)，偶爾會(huì )發(fā)現有3個(gè)峰，這時(shí)要注意前兩個(gè)峰才是規程上所說(shuō)的峰。

　　2.2基線(xiàn)穩定性

　　此項檢定只用于火焰法原子吸收分光光度計�；�線(xiàn)穩定性的檢定其實(shí)就是用銅燈在不做標樣的情況下，觀(guān)察儀器的漂移與噪聲。

　　檢定方法：在0.2 nm光譜帶寬條件下，按測銅的最佳火焰條件，點(diǎn)燃乙炔/空氣火焰，吸噴二次蒸餾水或去離子水，10 min后，記錄15 min內的零點(diǎn)漂移，可通過(guò)顯示屏觀(guān)察到，通常情況下先用儀器上清零裝置清零后觀(guān)察。由于吸光度變化量的大小直接影響到分析結果，所以此項檢定很重要，它成為評定原子吸收分光光度計是否能正常使用的1項主要指標。

　　2.3檢出限與重復性

　　原子吸收儀器的檢測限是全世界原子吸收分光光度計儀器的設計者、使用者都非常關(guān)心、重視的一項最重要的性能技術(shù)指標。它被定義為給出信號等于2倍(或3倍)噪聲所對應的試樣濃度或試樣的量，以μg/mL(火焰法)或g(石墨爐法)表示。檢測限與儀器的噪聲有關(guān)，它決定儀器的最大檢測能力，這里所說(shuō)的儀器噪聲，可以用空白溶液所測到的、以吸光度為單位的標準偏差s來(lái)決定。

　　(1)火焰原子化法測銅的檢出限與重復性。檢出限的檢定方法：將儀器參數調至最佳工作狀態(tài)。它包括檢查光源在點(diǎn)亮時(shí)是否處于光路中心，方法是：通過(guò)調整空心陰極燈前后上下位置直至光源能量顯示最大;檢查特征波長(cháng)是否處于最佳位置，方法是：對機械波長(cháng)手柄可在理論波長(cháng)附近轉動(dòng)手柄，直至能量顯示最大，對用計算機軟件設置波長(cháng)的，輸入特征波長(cháng)，然后對特征波長(cháng)進(jìn)行掃描，直至找到特征峰為止;檢查霧化是否正常，方法是：未點(diǎn)火之前，打開(kāi)空壓機通上空氣，用吸管吸入燒杯中放的去離子水，用肉眼觀(guān)察在燃燒頭處是否有大量霧狀水蒸汽，如無(wú)霧狀水蒸汽，檢查吸噴頭位置是否合適和氣路是否暢通;通上乙炔后點(diǎn)火檢查火焰顏色及是否有裂縫，顏色以淡藍為宜，火焰無(wú)裂縫，顏色不合適調節空氣和乙炔流量，有裂縫時(shí)用刀片或濾紙清潔燃燒頭。

　　以上工作完成后，用空白溶液調零，分別對3種(一般選0.5 μg/mL、1.0 μg/mL、3.0 μg/mL)銅標準溶液進(jìn)行3次重復測定，取3次測定平均值，按線(xiàn)性回歸法求工作曲線(xiàn)斜率(即儀器測銅的靈敏度)，對空白溶液進(jìn)行11次吸光度測量，求出其標準偏差：

　　其檢出限：CL=3SA/b(μg/mL)，其中b為工作曲線(xiàn)的斜率。重復性的檢定方法：選擇銅系列標準溶液中的某一溶液，使吸光度在0.1～0.3 A之間，進(jìn)行7次測定，求出其相對標準偏差，即為儀器測鎘的重復性。

　　這里的某一溶液，按照經(jīng)驗一般選用1.0 μg/mL的銅標準溶液，原因是火焰法測銅的靈敏度理論值為0.1 A/(μg/mL)，因此濃度為0.5 μg/mL，銅標準溶液用原子吸收分光光度計測得的吸光度理論上應為0.5 A，同樣1.0 μg/mL的銅標準溶液吸光度應為1.0 A，如果1.0 μg/mL的銅標準溶液其吸光度測量值達不到1.0 A，按照原子吸收分光光度計檢定規程的要求檢出限應≤0.02 μg/mL而CL=3SA/b(μg/mL)，其中SA為0.1則11次空白標準偏差不得>0.000 67。由于基線(xiàn)穩定性的影響，空白要滿(mǎn)足這一條件就顯得相當困難，除非基線(xiàn)穩定性和儀器測量重復性相當好。因此，大多情況下火焰法測銅實(shí)際靈敏度都在0.1 A/(μg/mL)以上，即濃度為1.0 μg/mL銅標準溶液在原子吸收分光光度計上吸光度顯示應在0.1 A以上，這也是初步判定檢出限是否超標的簡(jiǎn)單辦法。

　　(2)石墨爐原子化法測鎘的檢出限與重復性。由于石墨爐原子吸收法的高靈敏度，它對操作條件比較敏感，任何外部條件的微小變化都會(huì )給檢測結果帶來(lái)影響。因此首先要將儀器的參數調至最佳工作狀態(tài)。光源、波長(cháng)調整同火焰法一樣，石墨爐升溫程序按儀器測鎘(Cd)條件設置。

　　檢定方法：石墨爐原子化法的檢定方法同火焰法一致，只是測量標準溶液為鎘(Cd)。重復性檢定是選用3.0 ng/mL的鎘標準溶液進(jìn)行7次重復測量得到7次吸光度值，算出其相對標準偏差，即為儀器測鎘的重復性。

　　2.4背景校正能力的檢定

　　在原子吸收儀器分析過(guò)程中，空心陰極燈輻射的光譜線(xiàn)在通過(guò)火焰時(shí)，其特征光譜被火焰中相應的基態(tài)原子吸收掉一部分，被吸收的多少則決定于這種基態(tài)原子的數量。未被吸收的特征在光路中繼續前進(jìn)，最后到達光電倍增管被檢測，這一過(guò)程是正常的原子吸收。但是空心陰極燈光譜通過(guò)火焰時(shí)光能量減少，除了被原子正常吸收外，還有一部分能量損失，這是所謂的背景吸收造成的。

　　檢定方法：對于僅有火焰原子化器的儀器，在Cd228.8 nm波長(cháng)處，先用無(wú)背景校正方式測量，調零后，將光衰減器插入光路(沒(méi)有光衰減器可吸噴能產(chǎn)生吸光度A大約為I的一定濃度的NaCl溶液)，讀下吸光度值A1，再將測量方式改為有背景校正方式，調零后，再將同一光衰減器插入光路(或者吸噴相同濃度的NaCl溶液)，讀下吸光度值A2，計算的背景校正能力Be=A1/A2。對于帶有石墨爐原子化器的儀器，將儀器參數調到測定鎘的最佳狀態(tài)，以峰高測量方式先進(jìn)行無(wú)背景校正測量，用移液管移取一定量的NaCl溶液于石墨爐中，使之產(chǎn)生的吸收信號A約為1，再進(jìn)行有背景校正方式測量，加入相同量的NaCl溶液，在同樣的實(shí)驗條件下進(jìn)行測量，讀下吸光值A2，計算的背景校正能力Be=A1/A2。

　　3結束語(yǔ)

　　總之，在原子吸收分光光度法檢定中，要正確把握原子吸收分光光度計檢定的操作方法，只有正確理解與運用檢定規程中的檢定條件與檢定方法，才能保證出具的檢定數據準確可靠，以達到量值溯源的真正目的。

　　參考文獻

　　1 王偉.原子吸收光譜法：重金屬元素分析的標準方法[J].食品安全導刊，2010(01)

　　2 孟風(fēng)生.原子吸收分光光度計的一些常規檢測方法[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010(14)

　　3 張揚祖.原子吸收光譜分析應用基礎[M].上海：華東理工大學(xué)出版社，2007

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