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摘 要:对iCE3300型原子吸收光谱仪的常见故障及其排除方法作一总结。
关键词:iCE3300型;原子吸收光谱仪;故障;排除
原子吸收光谱仪作为测定微量及半痕量金属元素的重要工具,具有快速、灵敏、准确和干扰少等特点。iCE3300型原子吸收光谱仪采用先进的一体化设计,以其高性能,智能化,方便操作,极小的占地面积,美观的外形而获得2000年匹兹堡会议唯一的原子吸收光谱仪奖。笔者从事实际操作多年,对于其常见故障及其排除方法作一总结与大家共享,不足之处恳请各位同仁批评指正。
1 光谱仪与计算机通讯故障
首先检查光谱仪主机是否开机,其次检查开机顺序是否正常,正常的开机顺序应是:光谱仪—电脑。若上述两步操作正常仍出现通讯故障,则要检查通讯线是否断裂,计算机串口是否正确设置以及被其他外接设备占用等。根据问题采取相应的处理措施:更换通讯线;进入SOLLAR工作站设置正确的串口;拔掉占用端口的其他外接设备。
2 空心阴极灯点不亮
首先,考虑灯电源出问题或未接通;其次,灯头与灯座接触不良;再次,灯头接线断路;最后,考虑灯漏气。排除方法:分别检查电源、连线和插接件;若不是电路问题,再进行换灯检查。
3 点不着火
遇此情况,原因可能如下:
(1)点火指示灯闪烁,表明气源传感器未感应到气源,检查气源是否打开,气体管路是否漏气;
(2)燃烧头没有安装到适当位置,导致燃烧头未被软件识别其存在;
(3)燃气和助燃气压力是否正常,燃气和助燃气压力过大过小都会导致点火不成功;
(4)点火电极是否工作及是否在适当位置;
(5)空气湿度较大,导致点不着火,可通过开启除湿机降低湿度解决;
(6)点火时吸液毛细管插入去离子水液面以下,导致燃烧头部位湿度大,该因素隐蔽性很强,新手多会犯错,只需将吸液毛细管置于空气中即可解决。
4 基线漂移
主要分为静态基线漂移和点火基线漂移两类情形。
(1)静态基线漂移主要原因可能是:第一,仪器可能受潮,放置吸潮硅胶,仪器通电去潮,一段时间后仪器稳定性会逐渐正常。第二,电网电压变动大,可采用安装隔离变压器解决。第三,周围有强电磁场或高频干扰,解决的办法是关掉周围的干扰仪器。第四,灯损坏。可选用常用的灯进行对比测试,抛弃坏灯。空心阴极灯不能长期搁置不用,存放时间过长,会因为气体吸附、释放等原因而造成灯的损坏,因此每隔三四个月,应将不常用的灯取出点燃2 h~3 h。第五,原子吸收光谱仪是精密仪器,对温度要求较高,温度过高,将使一些元素热量无法散失,功能异常,可设法降低室温予以解决。
(2)动态基线漂移主要原因:第一,考虑上诉静态基线漂移各种可能性。第二,检查吸液毛细管有无堵塞和“气泡”。第三,废液排泄是否畅通和雾化室内有无积水。最后,气源压力不稳和燃烧器预热不够均会引起漂移。应针对具体情况,分别加以处理。
5 吸光度不稳
遇此情况,可先关闭火焰,如果此时吸光度稳定,原因可能如下:
(1)燃气不纯。因为钢瓶中的乙炔溶解与吸收在活性炭上的丙酮中,其最大的压强为1.5MPa,当压力降到0.6MPa,丙酮的挥发将使火焰发红,使结果不稳定,此时应更换新瓶。如果是因燃气质量问题造成的,应考虑加强过滤。
(2)燃气不稳。此时应检查助燃气及燃气压力是否合理设置,气体管路是否有漏气现象,发现问题,及时解决。
(3)周围环境干扰。当空气流动较严重或有烟雾、尘土干扰时,会使测定结果不稳定,此时应关闭门窗;对排风系统的排风量,应设计成以一张纸贴在抽风口处,能轻轻吸住为宜,太大会影响火焰的稳定性。
(4)燃烧缝较脏。燃烧器的长缝应点燃出均匀的火焰,如果火焰的颜色呈黄色锯齿状或明显的长期不规则变化,说明燃烧头堵塞积炭,狭缝处有难溶盐类沉积物。清洁的办法是开启空压机,吹入空气,同时用单面刀沿缝细心地刮,利用空气把刮下的沉积物吹掉,注意不要把缝边刮坏;也可以用腐蚀性皂液清洗,把沉积物擦掉;或拆卸燃烧头后,用清洗剂溶液或5% v/v硝酸溶液超声波清洁其内表面。平时做完实验,可吸入1% v/v硝酸溶液及去离子水各 5mL 后,干烧一段时间,即可保持燃烧器清洁。
6 标准曲线线性差
首先,元素灯的长期使用,导致老化,会出现此种故障,这时,应更换新的元素灯。其次,元素灯工作电流过大,引起分析谱线的自吸扩宽,也会导致线性差,此时,可将灯电流适当调低。再次,测定样品浓度过大也会导致此种情况,这时,需缩小测量浓度的范围,或者用该元素的次灵敏线作为分析谱线进行分析测试。另外,标准溶液配置错误也会导致线性差,此时重新需配置标准溶液。
7 灵敏度低
第一,查看元素灯工作电流是否正确以及助燃比是否合适;第二,检查燃烧器是否堵塞或偏转角度;第三,检查进样毛细管和雾化器是否堵塞,毛细管有无破裂,其与雾化器连接处有无漏气;第四,考虑雾化室内积废液;第五,检查撞击球前后左右位置。第六,溶液本身问题,失效或配置错误。排除方法:使用仪器内部推荐参数;调节燃烧器偏转角度,彻底清洗燃烧器和雾化器;更换毛细管,用雾化器通针清洁雾化器,若雾化器损坏,应及时更换新的雾化器;清除雾化室内废液,保持废液管通畅;调节撞击球位置,测定雾化器提升量;重新配置溶液。
8 吸光度低或没有吸光度
检查毛细管是否通畅,若有黑色杂质,用水冲洗或者更换新的毛细管;检查雾化器是否正常工作,若发生堵塞,可按照 5 中的操作,并测定雾化器提升量。另外,火焰不稳定、样品含量过低也能产生此种现象。
9 重复性差
检查元素灯性能是否变差或者内部发生拉弧放电现象;检查样品溶液是否澄清;检查毛细管和雾化器是否正常。排除方法:若元素灯发生损坏,应及时更换新的元素灯;适当增加样品静置时间,待上层溶液澄清后再上机操作;若毛细管和雾化器工作不正常,可按照 5 中的操作。
10 读数不稳定
这表示吸收信号叠加上有较大的噪声。这对测定是不利的。导致原因主要来自原子化系统,吸液毛细管堵塞 , 雾化器雾口腐蚀, 雾化室内积废液 , 空气和乙炔不纯或压力不稳 , 试液基体浓度过太 , 有沉淀和夹杂物 , 燃烧器缝口沉积有炭和无机盐或缝口堵塞而使火焰主锯齿形 , 所有这些情况均 影响读数稳定性。应针对具体问题加以检查排除。
11 分析结果不正常
(1)分析结果偏高的原因,可能有以下几点:试剂空白没有校正;存在有电离干扰或光谱干扰;校正溶液变质或标准溶液配制不合适;有背景吸收;校正标准是可能落到了工作曲线的非线性部分,应当用适当标准进行校正,试验一个灵敏度较差的波长或低浓度的标准。
(2)分析结果偏差。主要的原因可能是:存在化学干扰或基体干扰;标准溶液配的不准,或由于容器壁有吸附现象;空白溶液有污染;样品吸收值在工作曲线的非线性部分。可用稀释样品或曲线校直法解决。
(3)曲线校直的限度 。主要有以下几种方法:在共振吸收分析线测定时,如果被测元素浓度太大,可用小浓度范围工作或用次灵敏线进行分析;灯发射有自蚀,可降低灯电流;有电离干扰,可加消电离剂;存在散射光,可用较小的狭缝减小这种效应。■
参考文献
1 iCE3000系列AA光谱仪操作手册,赛默飞世尔科技有限公司,2008
2 原子吸收分光光度针常见故障的分析和处理[J].科技情报开发与经济,2005,15(11):275-276
关键词:iCE3300型;原子吸收光谱仪;故障;排除
原子吸收光谱仪作为测定微量及半痕量金属元素的重要工具,具有快速、灵敏、准确和干扰少等特点。iCE3300型原子吸收光谱仪采用先进的一体化设计,以其高性能,智能化,方便操作,极小的占地面积,美观的外形而获得2000年匹兹堡会议唯一的原子吸收光谱仪奖。笔者从事实际操作多年,对于其常见故障及其排除方法作一总结与大家共享,不足之处恳请各位同仁批评指正。
1 光谱仪与计算机通讯故障
首先检查光谱仪主机是否开机,其次检查开机顺序是否正常,正常的开机顺序应是:光谱仪—电脑。若上述两步操作正常仍出现通讯故障,则要检查通讯线是否断裂,计算机串口是否正确设置以及被其他外接设备占用等。根据问题采取相应的处理措施:更换通讯线;进入SOLLAR工作站设置正确的串口;拔掉占用端口的其他外接设备。
2 空心阴极灯点不亮
首先,考虑灯电源出问题或未接通;其次,灯头与灯座接触不良;再次,灯头接线断路;最后,考虑灯漏气。排除方法:分别检查电源、连线和插接件;若不是电路问题,再进行换灯检查。
3 点不着火
遇此情况,原因可能如下:
(1)点火指示灯闪烁,表明气源传感器未感应到气源,检查气源是否打开,气体管路是否漏气;
(2)燃烧头没有安装到适当位置,导致燃烧头未被软件识别其存在;
(3)燃气和助燃气压力是否正常,燃气和助燃气压力过大过小都会导致点火不成功;
(4)点火电极是否工作及是否在适当位置;
(5)空气湿度较大,导致点不着火,可通过开启除湿机降低湿度解决;
(6)点火时吸液毛细管插入去离子水液面以下,导致燃烧头部位湿度大,该因素隐蔽性很强,新手多会犯错,只需将吸液毛细管置于空气中即可解决。
4 基线漂移
主要分为静态基线漂移和点火基线漂移两类情形。
(1)静态基线漂移主要原因可能是:第一,仪器可能受潮,放置吸潮硅胶,仪器通电去潮,一段时间后仪器稳定性会逐渐正常。第二,电网电压变动大,可采用安装隔离变压器解决。第三,周围有强电磁场或高频干扰,解决的办法是关掉周围的干扰仪器。第四,灯损坏。可选用常用的灯进行对比测试,抛弃坏灯。空心阴极灯不能长期搁置不用,存放时间过长,会因为气体吸附、释放等原因而造成灯的损坏,因此每隔三四个月,应将不常用的灯取出点燃2 h~3 h。第五,原子吸收光谱仪是精密仪器,对温度要求较高,温度过高,将使一些元素热量无法散失,功能异常,可设法降低室温予以解决。
(2)动态基线漂移主要原因:第一,考虑上诉静态基线漂移各种可能性。第二,检查吸液毛细管有无堵塞和“气泡”。第三,废液排泄是否畅通和雾化室内有无积水。最后,气源压力不稳和燃烧器预热不够均会引起漂移。应针对具体情况,分别加以处理。
5 吸光度不稳
遇此情况,可先关闭火焰,如果此时吸光度稳定,原因可能如下:
(1)燃气不纯。因为钢瓶中的乙炔溶解与吸收在活性炭上的丙酮中,其最大的压强为1.5MPa,当压力降到0.6MPa,丙酮的挥发将使火焰发红,使结果不稳定,此时应更换新瓶。如果是因燃气质量问题造成的,应考虑加强过滤。
(2)燃气不稳。此时应检查助燃气及燃气压力是否合理设置,气体管路是否有漏气现象,发现问题,及时解决。
(3)周围环境干扰。当空气流动较严重或有烟雾、尘土干扰时,会使测定结果不稳定,此时应关闭门窗;对排风系统的排风量,应设计成以一张纸贴在抽风口处,能轻轻吸住为宜,太大会影响火焰的稳定性。
(4)燃烧缝较脏。燃烧器的长缝应点燃出均匀的火焰,如果火焰的颜色呈黄色锯齿状或明显的长期不规则变化,说明燃烧头堵塞积炭,狭缝处有难溶盐类沉积物。清洁的办法是开启空压机,吹入空气,同时用单面刀沿缝细心地刮,利用空气把刮下的沉积物吹掉,注意不要把缝边刮坏;也可以用腐蚀性皂液清洗,把沉积物擦掉;或拆卸燃烧头后,用清洗剂溶液或5% v/v硝酸溶液超声波清洁其内表面。平时做完实验,可吸入1% v/v硝酸溶液及去离子水各 5mL 后,干烧一段时间,即可保持燃烧器清洁。
6 标准曲线线性差
首先,元素灯的长期使用,导致老化,会出现此种故障,这时,应更换新的元素灯。其次,元素灯工作电流过大,引起分析谱线的自吸扩宽,也会导致线性差,此时,可将灯电流适当调低。再次,测定样品浓度过大也会导致此种情况,这时,需缩小测量浓度的范围,或者用该元素的次灵敏线作为分析谱线进行分析测试。另外,标准溶液配置错误也会导致线性差,此时重新需配置标准溶液。
7 灵敏度低
第一,查看元素灯工作电流是否正确以及助燃比是否合适;第二,检查燃烧器是否堵塞或偏转角度;第三,检查进样毛细管和雾化器是否堵塞,毛细管有无破裂,其与雾化器连接处有无漏气;第四,考虑雾化室内积废液;第五,检查撞击球前后左右位置。第六,溶液本身问题,失效或配置错误。排除方法:使用仪器内部推荐参数;调节燃烧器偏转角度,彻底清洗燃烧器和雾化器;更换毛细管,用雾化器通针清洁雾化器,若雾化器损坏,应及时更换新的雾化器;清除雾化室内废液,保持废液管通畅;调节撞击球位置,测定雾化器提升量;重新配置溶液。
8 吸光度低或没有吸光度
检查毛细管是否通畅,若有黑色杂质,用水冲洗或者更换新的毛细管;检查雾化器是否正常工作,若发生堵塞,可按照 5 中的操作,并测定雾化器提升量。另外,火焰不稳定、样品含量过低也能产生此种现象。
9 重复性差
检查元素灯性能是否变差或者内部发生拉弧放电现象;检查样品溶液是否澄清;检查毛细管和雾化器是否正常。排除方法:若元素灯发生损坏,应及时更换新的元素灯;适当增加样品静置时间,待上层溶液澄清后再上机操作;若毛细管和雾化器工作不正常,可按照 5 中的操作。
10 读数不稳定
这表示吸收信号叠加上有较大的噪声。这对测定是不利的。导致原因主要来自原子化系统,吸液毛细管堵塞 , 雾化器雾口腐蚀, 雾化室内积废液 , 空气和乙炔不纯或压力不稳 , 试液基体浓度过太 , 有沉淀和夹杂物 , 燃烧器缝口沉积有炭和无机盐或缝口堵塞而使火焰主锯齿形 , 所有这些情况均 影响读数稳定性。应针对具体问题加以检查排除。
11 分析结果不正常
(1)分析结果偏高的原因,可能有以下几点:试剂空白没有校正;存在有电离干扰或光谱干扰;校正溶液变质或标准溶液配制不合适;有背景吸收;校正标准是可能落到了工作曲线的非线性部分,应当用适当标准进行校正,试验一个灵敏度较差的波长或低浓度的标准。
(2)分析结果偏差。主要的原因可能是:存在化学干扰或基体干扰;标准溶液配的不准,或由于容器壁有吸附现象;空白溶液有污染;样品吸收值在工作曲线的非线性部分。可用稀释样品或曲线校直法解决。
(3)曲线校直的限度 。主要有以下几种方法:在共振吸收分析线测定时,如果被测元素浓度太大,可用小浓度范围工作或用次灵敏线进行分析;灯发射有自蚀,可降低灯电流;有电离干扰,可加消电离剂;存在散射光,可用较小的狭缝减小这种效应。■
参考文献
1 iCE3000系列AA光谱仪操作手册,赛默飞世尔科技有限公司,2008
2 原子吸收分光光度针常见故障的分析和处理[J].科技情报开发与经济,2005,15(11):275-276