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分光光度法流動分析儀的校準探討

發布時間：2021-01-24 作者：王靈燕王知沈亞芹周夏英來源：中國計量雜志瀏覽：8351

一、波長示值最大允許誤差

一般來說，作為校準濾光片用的標準器——紫外可見分光光度計為了保證儀器的穩定性是不會帶到現場的，那么濾光片就需要送檢。但是濾光片很容易受潮，而且受潮后性能降低，項目分析的靈敏度會大幅度降低。建議每次送檢時，將濾光片用干凈的紙包好放入帶有干燥劑的密封袋中送檢，流轉進入實驗室后，放進專用干燥器中，并保證干燥器的硅膠處于無水狀態。

對濾光片的校準，首先需要對濾光片表面進行清潔處理:(1)可用洗耳球吹凈表面浮塵；(2)經委托方允許后，對污染嚴重的濾光片用脫脂棉蘸清洗液(乙醇和乙醚的1:4混合物)擦凈表面。接著，按照JJF1568-2016《分光光度法連續流動分析儀校準規范》要求，就可以順利進行波長示值誤差的校準。需要注意的是，不同廠家的流動分析儀對應的濾光片，對同一個物質的分析，它所對應的波長是有區別的。例如，荷蘭SKALAR生產的SAN++總氮的濾光片為540nm，而德國SEAL生產的AA3總氮的濾光片為550nm。針對這種情況，需要分辨清楚各個廠家的濾光片的波長標稱值。此外，對于采用多通道全譜直讀式CCD檢測器的流動分析儀，是不需要濾光片選擇波長的，只要儀器自檢通過便可進行其他項目的校準。

二、測量線性

校準前的準備:開機前檢查各條試劑管路連接是否良好，防止漏氣或不嚴實導致泵液不正常；儀器開機后，先走純水，清洗管路，檢查管道有無漏水或壓力是否穩定；純水沖洗一段時間后，將管道放入對應的試劑瓶中，從管路內溶液的顏色可以看出試劑是否置換掉純水通過流通池，接著便是等待基線穩定后進行校準。一般來說，整個穩定的時間需要(1～2)h，可以利用這段時間配制根據規范描述，配制范圍約為兩個數量級，均勻分布5個濃度點的系列標準溶液，來測量儀器的線性。但是在實際應用中發現，若配制的濃度點相差100倍跨越兩個數量級，會導致最低點基本被基線掩蓋，無法讀出準確的響應值。根據經驗，不管是SKALAR還是SEAL廠家生產的系列儀器，通常最佳的配制范圍為一個數量級，濃度最低點和最高點最好不要超過20倍。以AA3儀器為例，在確定好系列標準濃度后，在開始分析前，需要對儀器的增益進行調整。用標準濃度中的最高點來進行調節，響應太高超出100%，則降低增益；響應太低則調高增益，最終使信號響應的峰值落在縱坐標的80%以上，在90%附近更好。當然，如果儀器的基線噪聲不是太好，在排除試劑中微小顆粒物或氣泡影響、泵管老化、透析膜破裂等原因之后，在保證最低濃度點能夠讀出的情況下，可犧牲響應值，適當調低增益，以得到較好的基線，使后續校準能夠順利進行。

三、檢出限

根據規范描述，取計量特性的表格中對應測量成分檢出限3倍的濃度點作為檢出限的測量點，例如水中揮發酚的檢出限要求為≤0.002mg/L，則取0.006mg/L作為測量點。筆者認為沒必要非得剛好3倍關系，可采用0.005mg/L作為配制曲線系列標準濃度的起始點，也即檢出限的測量點。一是考慮便于曲線系列標準濃度選取點的時候呈現倍數關系；二是考慮測量點在稀釋過程中引入的不確定度。

配制0.005mg/L和0.006mg/L水中揮發酚標準溶液稀釋所用的量器如表1所示(標準物質母液濃度為1000mg/L)，其中5mL單標線吸量管的容量允許誤差為±0.015mL，量取6mL的溶液需要的10mL分度吸量管的容量允許誤差為±0.05mL，兩者配制過程中引入的不確定度顯然配制0.005mg/L的小。除了水中揮發酚，其他測量成分的測量點也類似，可稍微變通一下。

關于儀器檢出限，需要注意的是規范對氨氮的要求是≤0.04mg/L，而環境保護部發布的HJ665-2013《水質氨氮的測定連續流動-水楊酸分光光度法》中對于直接比色模塊的要求是≤0.01mg/L(檢測池光程為30mm)，采用在線蒸餾模塊的要求是≤0.04mg/L(檢測池光程10mm)。

對于直接比色模塊，若檢出限校準結果是0.035mg/L，雖然符合校準規范的要求，但實際上已經超出了環保要求，對于客戶來說這臺儀器已經超范圍了，這時需要及時跟客戶溝通說明情況。如有必要，重新對儀器從基礎維護、配制試劑等方面逐個排查問題后，再校準一遍來確認儀器的檢出限。另外，建議給出檢出限的同時應標注檢測池光程大小以及使用的是直接比色模塊還是在線蒸餾模塊。

四、重復性

取系列標準濃度的中間點重復7次求RSD，即為儀器的重復性。校準規范中重復性的參考指標RSD只要≤5%，在儀器正常工作條件下，基本不會超過這個值。而超過限值的原因主要有兩個:

一是基線漂移太大，造成多次進樣的數值偏差較大，直接影響重復性。造成基線漂移的原因有:

(1)試劑不穩定、受污染或過期。

(2)使用陳舊的濾光片、光源。

(3)流通池受污染。

二是峰形異常造成數據不準確。造成這種情況的原因及解決辦法:

(1)電壓不穩定導致峰形不好，需要使用穩壓器。

(2)泵管彈性不好，需要檢查更換泵管。

(3)流通池帶有氣泡過多的液體流過流通池，需超聲除氣。

(4)進樣管部分堵住使峰忽大忽小等。具體需要根據實際情況，逐一排查解決問題。

收尾工作:流動分析儀最常發生問題就是部件堵塞，需要及時沖洗。校準結束后應對管路進行清洗，一般用純水進行清洗，清洗時間不應少于化學延遲時間(從進樣開始到第一個峰出現的時間，也可以用目視的方法觀察管路內試劑的顏色是否都已經被水沖洗干凈)。管道清洗結束后，需將泵管從泵管卡位上松開，以延長泵管壽命。