原子吸收光谱仪采购浅谈(下)
仪器信息网 · 2011-03-23 23:40 · 17379 次点击
摘要:随着社会发展的需要,原子吸收在各检测领域的需求、应用越来越广泛,,而面对如此繁多、性能各具特色的商品仪器我们该如何挑选最适合自己的呢?笔者根据自己的认识和经验就涉及到的原子吸收性能及采购依据方面的一些问题作了浅薄的探讨。
关键词:原子吸收、采购、性能、依据
3.背景校正系统:目前的原子吸收光谱仪(连续光源的原子吸收因其光路系统和检测器的特殊性能无需用下列方式校正)上背景校正主要采用自吸、氚灯和塞曼校正,对于以上校正方式可以在仪器条件优化后用Cd228.8进行背景校正能力测试,要求在背景衰减信号约为1A时,校正后的信号不大于该值的1/30。
3.1自吸校正
自吸校正式利用强电流下空心阴极灯发生自吸谱线变宽来测量背景的。可用于全波段校正,其光能量充足,有利于提高信噪比和背景校正性能(上述两点是比氚气灯和塞曼的好),也无须在光路中设置其他光束组合器或偏光元件,是一种简单可行的背景校正方法。采用自吸校正其分析的灵敏度主要取决于在强调脉冲电流作用下空心阴极灯的自吸程度,当在强脉冲电流时,元素(镉、铅、钴、锑、锰、银、镍、碲、锌等)自吸越严重,其灵敏度损失越小,如果有些元素(铝、钒、钡、钼、铂、钯、钨、钛、硅、钙、锶、锗等)自吸不明显表明不易采用自吸校正,否则灵敏度会大大降低。普析的TAS-990、岛津的AA-6300/6800等仪器都可以采用自吸背景校正,从发展趋势来看,自吸背景校正应着手改变空心阴极灯结构和其电路结构的设计使其易于发生自吸,这是自吸校正发展的一个方向。
3.2氘灯校正
氘灯校正属于连续光源校正,采用两个光源(由于光源光学性质的差异使其扣除背景的误差在±10﹪)工作,因此在测定分析过程中只有平衡好两个光源的能量和几何外型的完全重合(这点在石墨炉分析中很难达到要求,因为在石墨炉分析中进行原子化时,炉内物质的蒸汽具有时间性和空间性,如果条件许可,最好采用塞曼效应校正),才能达到满意的校正效果,否则扣背景的可靠性将大大降低,并且出现扣除过度的现象。氘灯能量在短波比较强,因此主要用于190nm-350nm(大部分元素的灵敏线也在这个区域)分子背景和散射的校正,不能用于校正结构背景(自吸、塞曼校正就可以)。目前,新的氘灯校正技术是热电公司(S、M系列)提出的四线氘灯校正技术,在原来的基础上加了个辅助电极,可提高校正时的信噪比和灯的稳定性,据报道对高达2A的背景校正误差小于2﹪。现在各厂家生产的仪器几乎全都具备普通氘灯校正装置,氘灯的使用时间和光源稳定性由于其设计不同也有所不同,另外采购时也需要考虑校正时的延时问题(只要采用背景校正,不论用何种方式,都要考虑这个问题),这个问题在石墨炉测定时更为重要,理论上讲的话测量背景信号和测量原子吸收信号的时间要严格重合的,但实际上两个信号完全‘同时测定’对目前大部分仪器来说(主要是检测器)还是有困难的,因此只能是时间差越小越利于准确测定背景了。
3.3塞曼校正
塞曼校正主要是根据原子能级在磁场中的分裂进行的,它的发展原因在前面已有简单叙述,可以在全波长范围内进行背景校正,单从原子吸收光谱分析所有元素整体校正性能而言,比自吸和氘灯要好。采用塞曼效应组合的方式很多,见于篇幅所限,只针对目前各仪器厂家普遍使用和先进的做个简单介绍,主要包括吸收线调制法(即校正装置加在原子化器上的)的横向恒定磁场、横向交变磁场、纵向交变磁场及3磁场背景校正。
横向恒定磁场(日立的Z-2/5/8000系列,日立公司在偏振技术方面很有研究)吸收线分裂成为∏、σ±成分,需用旋转偏振器将共振辐射振为不同偏振方向(方向:相对磁场的)的偏振光,当偏振分量为P//时,测定的是∏成分及背景吸收,当偏振分量为P+时,测定的是背景吸收。
横向交变磁场(VARIAN的SpectrAA220/280Z、PEZ3030、热电的M系列、JENAAGZEEnit60等)使用固定偏振器(过滤掉P//,只允许P+通过),在B=0时测定的是总吸收,在最大时吸收线分裂成为∏、σ±成分,测定的是背景吸收。
纵向交变磁场(PE6/800/ZL4100等)当B=0时,吸收线不分裂,测量总吸收,B=最大时,由于无∏成分(无须偏光器件),吸收线分裂为σ±成分,测量背景吸收。3磁场校正技术(德国JENAAGZeenit600/650/700、GBC的AvantaultraZ等产品)是相对于普通交变2磁场(0磁和高磁)而言的,除0磁和高磁外,还有一个中间磁,而且可以根据被分析物的浓度,调节最佳的中间磁场强度。该技术主要是考虑普通校正的灵敏度低、线形范围小(毕普通2磁场的线形范围能提高1个数量级),使用时可以根据实际情况对不同元素、不同背景,采用不同的磁场强度来扣除复杂的结构背景和获得分析最佳的灵敏度,这个主要是为比较资深的分析这使用。
由于横向磁场要使用偏光器(固定或旋转),理论上光能量损失50﹪,在