原子吸收分光光度計的主要作用是檢測金屬材料中的微量和痕量金屬元素,并且被大量使用在一些 科研機構和質量要求比較嚴格的檢驗部門,因為其屬于高精密儀器,內(nèi)部組織結構非常復雜。
從結構組成上來講,原子吸收分光光度計主要由光源部分、原子化器部分、光學系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等h個基本部分組成,每個部分都有不同的分工,并且相互依存。但是在實際使用過程中,還是不可避免。
原子吸收分光光度計的故障排除
1、樣品不進入儀器或進樣速度緩慢故障現(xiàn)象
原因分析1:進樣毛細管和霧化器堵塞。
排除方法:觀察毛細管內(nèi)氣泡提升狀態(tài)可大致斷定進樣毛細管或霧化器是否被堵塞,如被堵塞,可更換毛細管或用10%硝酸進行清洗。
原因分析2:空氣壓力低。
排除方法:檢查空氣管路的氣密性,如有漏氣密閉好即可。
原因分析3:樣品溶液粘度較大。
排除方法:適當?shù)膶悠啡芤哼M行稀釋處理,如果故障未能解除,應重新對樣品進行處理。
原因分析4:溫度過低,噴霧器無法正常工作。
排除方法:儀器的環(huán)境溫度應在10~30℃之間,若溫度過低,低溫高速氣體將使樣品無法霧化,甚至結成冰粒,遇到此故障可提高氣溫予以解決。
2、火焰異常故障現(xiàn)象
原因分析:燃氣不穩(wěn)或純度不夠。
排除方法:首先要排除氣路故障,應檢查燃氣和助燃器通道是否漏氣或氣路堵塞。
鋼瓶中的乙炔是溶解于吸收在活性炭上的丙酮中的,由于丙酮的揮發(fā)導致燃燒火焰變紅,遇到此故障更換乙炔瓶即可。
另外,周圍環(huán)境的干擾,也會使火焰異常。當空氣流動嚴重或者有灰塵干擾時,應及時關閉門窗,以免對測定結果造成影響。
3、儀器沒有吸收或吸光度值不穩(wěn)定故障現(xiàn)象
原因分析1:空心陰極燈使用時不亮或燈閃。
排除方法:空心陰極燈使用一段時間或長時間不用,會因為氣體吸附、釋放等原因而導致燈內(nèi)氣體不純或損壞,導致發(fā)射能力的減弱。因此,不經(jīng)常使用的燈,每隔三、四個月取出點燃2~3h。
每次使用時應充分預熱燈30min以上,如果因電壓不穩(wěn)導致燈閃,應立即關閉電源以免造成空心陰極燈損壞。連接穩(wěn)壓電源,待電壓穩(wěn)定后再開機使用。如未能解決,應更換空心陰極燈。
原因分析2:工作電流過大。
排除方法:對于空心陰極較小的元素燈,工作電流過大,使燈絲發(fā)熱溫度較高,導致原子發(fā)射線的熱變寬和壓力變寬,同時空心陰極燈的自吸增大,使輻射的光強度降低,導致無吸收;
因此,空心陰極燈發(fā)光強度在滿足需要的條件下,應盡可能的采用較小的工作電流。
原因分析3:霧化系統(tǒng)內(nèi)管路不暢通。
排除方法:這有可能是吸入濃度較高或分子量較大的測試液造成的,清洗霧化器即可。
原因分析4:樣品前處理不徹底。
排除方法:觀察樣品中有無沉淀或懸浮物,如有沉淀,應重新對樣品進行處理。
4、燃燒器火焰成V字型燃燒故障現(xiàn)象
原因分析:燃燒器縫口有污漬或水滴導致火焰不連續(xù)燃燒。
排除方法:儀器關閉后,可用柔軟的刀片輕輕刮去燃燒器縫口的污漬或擦干燃燒器內(nèi)腔及縫口的水滴。
關于原子吸收分光光度計的一些重要指標:
(1)波長示值誤差(波長的準確度)與重復性
譜線的理論波長與儀器波長測定讀數(shù)的差值稱為波長示值誤差。特定譜線波長的多次測定(一般用3次)中最大值與最小值之差為波長重復性。檢定規(guī)程要求:原子吸收分光光度計波長示值誤差應不大于0.5nm,波長重復性應優(yōu)于0.3nm。
(2)分辨率
原子吸收分光光度計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。一般在規(guī)定的光譜通帶下可用特定譜線的半寬度來衡量,也可通過觀察是否實際可分辨某些元素的多條相鄰的譜線。如,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297.5nm、297.8nm兩條譜線,該儀器的實際分辨率為0.3nm。
(3)基線穩(wěn)定性
基線穩(wěn)定性是儀器的重要技術指標,它反映整機穩(wěn)定性狀況?;€穩(wěn)定性分靜態(tài)和動態(tài)兩種。
(4)靈敏度
靈敏度為原子吸收分光光度計儀器在單位濃度下獲得的吸光度,亦即采用外標法定量分析中校準曲線的斜率。
熒光分光光度計與紫外分光光度計屬一類產(chǎn)品,結構均由激發(fā)光源、單色器、樣品室、光電倍 增管和讀出(記錄)裝置所組成。但是它們光源是不同的,熒光分光光度計多采用高壓汞燈、氙燈和激光光源。同時,熒光測量多采用激發(fā)光和發(fā)射光成直角的光路,儀器組件的布置有所不同。
下圖為某型號熒光分光光度計的光學系統(tǒng)圖,其主要工作原理是:當光源光束經(jīng)入射單色器色散,提取所需波長單色光照射于樣品上,由樣品發(fā)出的熒光經(jīng)發(fā) 射單色器色散后照射于光電倍增管,光電倍增管把熒光強度信號轉化成電信號并經(jīng)放器放大后記錄或讀出信號。
熒光分光光度計的光學系統(tǒng)圖
1.氙燈(150W);2.透鏡;3.光束分裂器;4.水平狹縫;5.激發(fā)單色器光柵;6.參考放電管;7.關閘;8.樣品室關閘;10.發(fā)射單色器光柵;12.光電倍增管
(1)激發(fā)光源:要比吸收法中光源強度大。
汞燈:發(fā)射強度大、穩(wěn)定,不需復雜電源,但譜線不連續(xù),數(shù)目少,主要用于濾片熒光計。
碘鎢燈:提供連續(xù)光譜300~700mn。
氙燈:發(fā)出射線的強度大,譜線連續(xù),分布于200~700 nm光域內(nèi),且在300~400nm 波段內(nèi)射線強度幾乎相等,但該燈的電源功率要求大,且電源穩(wěn)定,因此電源結構復雜。
激光:發(fā)光強度大,能極大地提高熒光分析的靈敏度。
(2)樣品池:通常由石英池(液體樣品用)或固體樣品架(粉末或片狀樣品)組成。測量液體時,光源與檢測器成直角安排;測量固體時,光源與檢測器成銳角安排。低溫熒光測定時在一樣品池外套一個液氮的透明石英真空瓶。
(3)單色器:熒光分光計通常具有兩個濾光片:第一濾光片在光源與樣品池之間,濾去不需要的光,讓需要的激發(fā)光通過。第二濾光片在樣品池與檢測器之間,濾去溶劑散射 光、容器表面散射光、雜質發(fā)出的光等,讓待測物質發(fā)射的熒光通過。
熒光分光光度計通常具有兩個光柵,位置同濾光片,單色性好。
(4)檢測器:因熒光通常較弱,采用光電倍增管作檢測器,靈敏度高。選擇光電倍增管要考慮:響應波長、靈敏度和嗓聲水平。 藍敏管對蛋白質、核酸的測量適用,而紅敏管則適用于熒光染料檢測。
(5)顯示系統(tǒng):光度表、計算機操作系統(tǒng)等。
補充說明:與紫外分光光度計的結構區(qū)別:
1.熒光分光光度計采用的是垂直的測量方式,以消除透射光的影響。
2.檢測器前面有無單色器,熒光分光光度計有兩個單色器又上圖可以看出,能夠獲得單色性較好的激發(fā)光并消除其他雜散光干擾。
正確了解熒光分光光度計的結構,也是能夠幫助我們更好使用和操作,一定要仔細閱讀哈~