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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(shí)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(jìn)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(cè)試的重現(xiàn)性;對(duì)應(yīng)于某一型號(hào)的儀器而言它所使用的不但外形尺寸要一致,同時(shí)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?yàn)槭珷t電源目前一般均是恒流源供電方式,也就是說,一旦某個(gè)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(shí)產(chǎn)生的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原設(shè)定值;當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí),zui大的不利因素是:在灰化階段的實(shí)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(huì)造成“灰化損失”,致使吸光值下降,這是石墨爐分析時(shí)zui常見的也是zui讓分析者忽略的一個(gè)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(cè)元素在灰化、原子化、清除階段時(shí)不易*被燒出或解離,因而會(huì)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?yàn)闃悠分械乃岫冗^高或使用的基體改進(jìn)劑濃度過大,使熱解型進(jìn)樣口附近的涂層被破壞,所以在進(jìn)樣時(shí),進(jìn)樣針稍有不正,即進(jìn)樣針未能與進(jìn)樣口形成同心圓,樣品很容易被吸附掉一部分;同樣影響測(cè)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(jìn)劑的作用使熱解管內(nèi)壁的涂層“爆皮兒”,這個(gè)皮兒正好處于光路當(dāng)中,并在載氣的擾動(dòng)下擺動(dòng),位置時(shí)時(shí)發(fā)生變化,這就直接影響了測(cè)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(shí),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(shí)被濺射到石墨環(huán)內(nèi)孔壁上;由于石墨環(huán)在升溫時(shí)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(shí)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(shí)殘存的物質(zhì)就因的遠(yuǎn)紅外作用被烘烤出來,參與測(cè)定值的計(jì)算,造成測(cè)量誤差。此外、當(dāng)附著物過厚時(shí),還會(huì)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(shí)照片。
圖-4
由于石墨環(huán)的價(jià)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(dú)取出;因?yàn)槭h(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(huì)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(dòng)(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(cè)定時(shí),過高的“假背景”吸收問題
在石墨爐分析中,有時(shí)發(fā)現(xiàn)在原子化時(shí)背景值很高,在清除階段更高,似乎存在一個(gè)很高的背景吸收,而實(shí)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(gè)背景值需要很長(zhǎng)時(shí)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(gè):
①石墨電極由于密封不嚴(yán)或安裝不到位致使冷卻循環(huán)水從進(jìn)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(gè)假的背景吸收,隨著時(shí)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(diǎn)。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(jìn)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(shí)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(shí)背景才逐漸恢復(fù)到零點(diǎn)。產(chǎn)生這個(gè)故障的原因是:與陰極燈發(fā)出的光束不在一個(gè)同心圓里;受熱膨脹后會(huì)產(chǎn)生延伸,這個(gè)延伸zui大可達(dá)1毫米,當(dāng)沒有偏離光軸時(shí),即管子與光軸保持同心圓狀態(tài),這個(gè)延伸不會(huì)對(duì)吸光值產(chǎn)生影響;可是當(dāng)偏離光軸時(shí),管子因受熱延伸就會(huì)產(chǎn)生物理性質(zhì)的擋光,就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“假背景”,管子延伸的程度越大,假背景值越大。有時(shí)本身質(zhì)量(如替代品)不好也會(huì)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(hào),藍(lán)色的是假背景信號(hào))
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(shí)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(tái)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(xì)介紹了)
圖-9
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