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當(dāng)前位置:上海漢堯儀器設(shè)備有限公司>>技術(shù)文章>>石墨爐常見故障的原因及排除
前言:本文以Z-2000型原吸為例,,將石墨爐分析時常見故障和排除方法介紹如下:
(1)影響石墨爐分析重現(xiàn)性的四要素口訣
① 樣品的前處理的*不*?
② 升溫程序設(shè)置的合理不合理,?
③ 進樣器調(diào)整的合適不合適,?
④ 的性能完好不完好?
(2)的影響因素
① 綜上所述,、的性能及狀態(tài)的好壞直接影響樣品測試的重現(xiàn)性,;對應(yīng)于某一型號的儀器而言它所使用的不但外形尺寸要一致,,同時其阻值R也要一致(Z-2000原吸所使用的的阻值為30毫歐姆)。這是因為石墨爐電源目前一般均是恒流源供電方式,,也就是說,,一旦某個溫度程序固定下來,石墨爐的供電電流I也就相應(yīng)不變了,,因此熱功率P=I²×R,;從公式可以看出阻值R的變化直接影響到熱功率P。當(dāng)使用到一定次數(shù)后,,其管壁變薄,、阻值增大,管子內(nèi)外壁產(chǎn)生“蜂窩”狀的物理變化(見圖-1),;此時產(chǎn)生的溫度遠遠高于原設(shè)定值,;當(dāng)發(fā)生這種情況時,zui大的不利因素是:在灰化階段的實際溫度高于原設(shè)定溫度,,而一些低溫元素(如Pb,Cd等)往往在此階段會造成“灰化損失”,,致使吸光值下降,這是石墨爐分析時zui常見的也是zui讓分析者忽略的一個故障,。此外,、由于內(nèi)管壁呈現(xiàn)蜂窩狀,樣品注入后容易浸入到管子深部,,其共存物和待測元素在灰化,、原子化、清除階段時不易*被燒出或解離,,因而會產(chǎn)生記憶效應(yīng),。
圖-1
② 另外一種情況是,的外觀及阻值并無太大變化,,但是因為樣品中的酸度過高或使用的基體改進劑濃度過大,,使熱解型進樣口附近的涂層被破壞,所以在進樣時,,進樣針稍有不正,,即進樣針未能與進樣口形成同心圓,樣品很容易被吸附掉一部分,;同樣影響測試的重現(xiàn)性,。這種的外觀如圖-2所示。
圖-2
③ 還有一種隱性故障是:由于酸度或改進劑的作用使熱解管內(nèi)壁的涂層“爆皮兒”,,這個皮兒正好處于光路當(dāng)中,,并在載氣的擾動下擺動,位置時時發(fā)生變化,,這就直接影響了測試的重現(xiàn)性,;而此種隱性故障往往不易被發(fā)現(xiàn),,只有取下管子朝亮處觀察才能發(fā)現(xiàn);(見圖-3)
圖-3
(3)石墨環(huán)的影響因素
當(dāng)?shù)目瞻字颠^高,,且空燒數(shù)次無效,,而更換新管后改觀不大時,往往是石墨環(huán)被樣品污染所致,;由于升溫程序設(shè)置的不合理,,樣品在干燥或灰化時被濺射到石墨環(huán)內(nèi)孔壁上;由于石墨環(huán)在升溫時本身的溫度不高(電阻值太小之故),,其濺射在環(huán)內(nèi)的樣品不能被燒出,,隨著時間的推移,殘存物逐漸積累在環(huán)內(nèi)壁上,,故每當(dāng)空燒或原子化時殘存的物質(zhì)就因的遠紅外作用被烘烤出來,,參與測定值的計算,造成測量誤差,。此外、當(dāng)附著物過厚時,,還會使與石墨環(huán)的接觸不良,,造成在原子化的開始瞬間先從兩端發(fā)亮(因此兩端接觸阻值較大之故)。圖-4就是被污染的石墨環(huán)真實照片,。
圖-4
由于石墨環(huán)的價格較貴,,除了更換新的石墨環(huán)的措施外,還可以試試重新清洗石墨環(huán),。
方法是:
① 將被污染的石墨環(huán)連同石墨電極一起取下,,注意不能將石墨環(huán)單獨取出;因為石墨環(huán)一旦從電極中取出就再不能裝回去,,原因是二次裝入后會造成石墨環(huán)與電極接觸不良而發(fā)生接觸面打火(加熱電流太大之故),。
② 用乙醇棉簽反復(fù)擦拭石墨環(huán)與的結(jié)合部,。
③ 找一只一端完整的舊(當(dāng)然新管),,用拇指和食指夾住一端,,將完整的另一端垂直放入石墨環(huán)中,,手指做往復(fù)捻動(類似鉆木取火狀)直至石墨環(huán)接口處光亮為止(見圖-5)
④ zui后用乙醇棉簽反復(fù)清潔石墨環(huán)被研磨的部位即可。
上述清洗方法同樣適用于其他結(jié)構(gòu)類似的原子吸收儀器上,。
圖-5
(4)石墨爐測定時,,過高的“假背景”吸收問題
在石墨爐分析中,,有時發(fā)現(xiàn)在原子化時背景值很高,在清除階段更高,,似乎存在一個很高的背景吸收,,而實際樣品中沒有這樣高的背景,;并且隨著石墨爐溫的逐漸降低,,這個背景值需要很長時間逐漸返回到基線(即零)位置,,如圖-6所示:
圖-6
產(chǎn)生這種故障的原因一般有兩個:
①石墨電極由于密封不嚴或安裝不到位致使冷卻循環(huán)水從進出口處滲漏到載氣管路中去了,,這些微量的水分被載氣帶到石墨電極內(nèi)壁上,在原子化的瞬間這些水分迅速低變成了水蒸氣并被吸附在石英窗上(因石英窗溫度低)造成了一個假的背景吸收,,隨著時間的推移,這些附著在石英窗上的水汽逐漸被蒸發(fā)干凈,,所以背景基線又返回到零點,。判斷方法:清除階段結(jié)束后,,將石英窗取下,,觀察石英片上有無水汽。解決辦法:更換電極底部進水口處的橡膠密封圈或添繞生膠帶,。石墨爐電極及石英窗外觀如圖-7所示,。
圖-7
②石墨爐體偏離了光軸,;在原子化開始時背景(蘭線)并無多大,,但原子化結(jié)束后背景卻突然變得很高,直到升溫結(jié)束時背景才逐漸恢復(fù)到零點,。產(chǎn)生這個故障的原因是:與陰極燈發(fā)出的光束不在一個同心圓里;受熱膨脹后會產(chǎn)生延伸,,這個延伸zui大可達1毫米,,當(dāng)沒有偏離光軸時,,即管子與光軸保持同心圓狀態(tài),,這個延伸不會對吸光值產(chǎn)生影響;可是當(dāng)偏離光軸時,,管子因受熱延伸就會產(chǎn)生物理性質(zhì)的擋光,就會產(chǎn)生一個“假背景”,,管子延伸的程度越大,,假背景值越大,。有時本身質(zhì)量(如替代品)不好也會產(chǎn)生類似故障(參看圖-8左側(cè)圖,紅色為樣品的原子化吸收信號,,藍色的是假背景信號)
圖-8
③ 判斷方法:取下,觀察左側(cè)石墨環(huán)上的陰極燈的光斑是否與石墨環(huán)保持同心圓,。
圖-9是石墨爐偏離光軸的實例照片(光斑照射在石墨環(huán)右下角),。
解決方法:重新調(diào)整石墨爐平臺的四只水平螺絲。(由于調(diào)整步驟較為復(fù)雜,,在此就不作詳細介紹了)
圖-9
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