仪器分析实验
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5.3 实验技术

5.3.1 样品预处理

原子光谱分析通常是以溶液状态进样,被测样品需事先转化为溶液样品。分解试样最常用的方法是酸溶解和碱熔融。有机样品可先进行灰化处理,以除去有机基体。样品预处理主要采用干法灰化和湿法消化。

干法灰化是在较高的温度下,用氧来氧化样品的方法。准确称取一定量的样品,放在石英坩埚或铂坩埚中,于80~150℃低温加热赶去大量有机物,然后置于高温炉中,加热至450~550℃进行灰化处理。冷却后,用硝酸、盐酸或其他试剂溶解。对于易挥发性元素(汞、砷、镉、铅、硒等),不能采用干法灰化,因为这些元素在灰化过程中损失严重。

湿法消化是在样品升温条件下用合适的酸加以氧化的方法。最常用的酸是盐酸、硝酸、硫酸和高氯酸及其混合酸。

传统的分解和溶解试样方法不仅费时,而且在试样的预处理中还会引入许多误差,近年来微波溶样法获得了广泛的应用。微波分解用聚四氟乙烯耐压密封罐,在加压条件下,样品分解效率很高、快速简便、不易挥发损失、试剂用量少、空白值低,在处理复杂基体样品方面优于干法灰化和湿法消化。

5.3.2 仪器使用注意事项

(1)气体使用注意事项

①乙炔 要尽量纯,一般要求达到98%以上,以点火前后减压阀数据无变化为好。乙炔瓶内压力低于0.5 MPa就要更换,否则乙炔内溶解物会流出并进入管道,造成仪器内乙炔气路堵塞,不能点火。

②空气 要用经过除油除水后的空气,空压机产气量要达到24L·min-1以上,要注意空压机的排水及油水分离器的排油排水,空压机的减压阀出口压力为0.35 MPa,注意观察空压机润滑油的液面高度在两红线之间,太低要更换空压机油。

③氩气 纯度要求99%以上,流量1.2~1.5L·min-1氩气可以保护石墨管和元素不被氧化。

④点火前要先开空气后开乙炔气,熄火时要先关乙炔后关空气,防止回火事故的发生。

(2)火焰原子化器使用注意事项

①燃烧头 保持燃烧头清洁,燃烧头狭缝上不应有任何沉积物,因这些沉积物可能引起燃烧头堵塞,使雾化室内压力增大,使液封盒中的液体被压出,或残渣从燃烧狭缝中落入雾化室将燃气引燃。可用水或中性溶剂进行清洗,不可用硬物将结碳从燃烧的火焰中刮去。

②雾化室 确保雾化室及液封盒干净,如溶液较脏(如有机溶液)一定要经常清洗雾化室及液封盒。拆下雾化器和雾化室,检查雾化器状态,可用清洗剂和去离子水清洗,保证无沉积颗粒物,不堵塞。每次用完后,保持火焰点燃,用去离子水清洗10 min;如果是高盐样品或高浓度样品,建议分别用0.5%的清洗剂和去离子水喷洗。

③废液管 如要测量有机溶剂溶解的样品,且雾化室下的废液管是透明管,请更换为有机溶剂专用废液管,否则,原废液管会破裂,导致有机溶剂漏到仪器内部,发生危险;如废液管是较硬的白色塑料管,就不需要更换。

④样品 处理样品后要无颗粒物质,否则很容易堵塞雾化器进样毛细管。如有颗粒,要过滤样品。毛细管堵塞后,样品灵敏度会大大下降,一般此时要取下雾化器,用专用的钢丝(仪器自带)疏通,疏通时注意不要把撞击球捅掉。

(3)石墨炉原子化器使用注意事项

①电源 使用石墨炉时,石墨炉电源要与主机电源使用不同的电源插座,要求220V、30A以上的供电,最好不要用接线板。如果石墨炉与主机使用相同的电源插座,瞬间电流很大,如果供电容量不足,会造成电压下降,主机供电不足,数据不稳,甚至损坏主机。

②冷却水 冷却水的压力为0.1MPa,流量大于1L·min-1

③样品浓度 石墨炉可以分析ng·mL-1级浓度的样品,因此,不能盲目进样,浓度太高会造成石墨管被污染,可能经多次高温清残也清不干净,造成石墨管报废。