影響石墨爐測試的關鍵因素

　　自從原子吸收問世以來，原子化器一直是火焰方式；該方式盡管操作方便重現性好，但其靈敏度低；究其原因：首先是火焰的溫度較低，最高也就是2000°，這對于不易解離的高溫元素例如Al，Ba，Cr，Mo，Ni，Pt，Ti，V等元素而言就顯得無能為力了。其次就是基態原子在火焰中停留的時間很短暫且密度分散，這也造成了吸光度低的原因。為了彌補火焰原子化器的這些缺點，于是石墨爐原子化器應運而生。自從石墨爐原子化器問世以來，的確使原子吸收這個分析手段得到一個飛躍發展；不僅僅是可以測量高溫元素，同時也可以進行痕量分析，這就擴大了原子吸收的應用領域。盡管如此，雖然石墨管的管腔狹小，但是里面的基態原子的密度卻遠遠大于火焰中的原子密度，由于石墨管的原子化機理復雜且過程受到種種因素的掣肘，為此這些因素稍有變化就會造成測試結果的重現性不好。所以石墨爐分析的重現性本身就是一個值得探討的課題。

　　下面根據多年的經驗，以縱向加熱石墨爐為例，總結了影響石墨爐分析重現性的五大因素如下：

　　（一） 樣品因素：

　　（1） 為了判斷是否為樣品的原因，在遇到重現性不良的情況下，首先要用Cu標準溶液來進行初步判斷。之所以使用Cu元素的原因是銅燈穩定其次是銅為二價元素相對穩定。如果更換了銅標液后重現性得到了提高，那么問題往往是樣品溶液本身的問題。

　　（2） 樣品前處理不徹底，甚至在盛有的樣品容器中均能看到樣品底部都有明顯的沉淀物。如果不均勻的樣品被進樣針吸入后再注入到石墨管中，其吸光度的重現性肯定不會好的；此外樣品中的顆粒甚至還會造成進樣針的局部堵塞，會更進一步造成測試結果的重現性不好。

　　（3） 樣品中所加入的硝酸比例不合適或者甚至沒有加入。樣品中加入一定比例的硝酸的目的就是為了防止樣品中的待測物質形成分子團，否則待測物質在整個樣品體積中的濃度就會參差不齊，直接影響了測試結果的重現性，這種現象在鉛溶液里尤其突出，不信大家可以試試看，同一個鉛的樣品放置在樣品杯里，上午測試和下午測試的結果會相差很大的，這說明鉛元素是最容易“抱團”的，這也就是為何分析人員在從容量瓶里向樣品杯里倒入樣品前先將容量瓶上下顛倒幾次的目的。值得注意的是，不同的石墨管對于硝酸的比例要求是不同的，一般使用0.2%—0.5%的優級純硝酸，不能使用鹽酸。

　　（4） 前處理樣品時，樣品中的有機物或者消解用的高濃度的酸沒有趕干凈，造成樣品在測試的時候產生很大的背景干擾，從而影響了重現性。

　　（二） 溫度設置因素：

　　（1） 樣品干燥不徹底。升溫程序的干燥步驟其目的就是將樣品中的水分徹底蒸干，或者說，就是要將樣品由液體狀變為固體狀。當樣品的粘稠度大，干燥溫度低，干燥時間短等原因就會造成樣品蒸干不徹底，就會在隨后的灰化階段產生“爆沸”現象；這種爆沸現象是一種極短暫的過程，會將樣品中一部分待測物質瞬間從石墨管中帶走，從而造成灰化損失。由于這種樣品的損失量沒有規律且隨機性很大，自然就會造成重現性不好。

　　（2） 灰化溫度過高或者過低。當灰化溫度過低時，樣品中的共存物不易燃燒殆盡，剩余物質就會在原子化階段產生很大的背景干擾，從而影響到了重現性。反而當灰化溫度過高時，則會產生灰化損失，這種損失也是隨機的。上面產生灰化損失的原因就是在沒有加基改液的情況下灰化溫度過高的結果。所以說既要想達到徹底消除共存物的目的同時又想減少樣品損失的目的，適當加入基改液是首選的手段。

　　（3） 原子化溫度不足或時間過短。當原子化溫度不足或時間過短時，樣品就會產生原子化不充分的現象，其表現形式就是原子化峰形拖尾或者斷尾。盡管原子化溫度都是2000°，但是原子化時間不同其結果也不同。當原子化時間為5秒時，樣品峰產生了斷尾，同時重現性也不好；而原子化時間延長到6秒后，盡管重現性也不十分理想，但是卻比5秒的原子化時間的平均結果要好；同時峰高也提高了以及斷尾也消失了。如果提高原子化溫度或者使用了光溫控制技術后，其樣品峰的重現性會大大地改善

　　（4） 清除溫度不夠。在原子化升溫程序中清除步驟是最后一步，其目的就是將石墨管中殘留的物質燃燒殆盡，為的是給下一個樣品的測量做好充分的準備；一般而言，清除溫度要高于原子化溫度100~200°。但是當遇到特殊的樣品時，就不適宜了。例如測Cd樣品，原子化溫度1700°，清除溫度設定為1900°，按常理講這是一個比較合理的溫度程序。但是測試結果卻顯示為每一個樣的三次重復值一次比一次高；用Cu標液檢查，結果重復性很好，這就排除了其他的原因了。于是就想到了是不是石墨管產生了記憶效應？但是更換了新的石墨管后情況依舊。由于該樣品比較特殊，基體較為復雜，于是就想到會不會是因為清除溫度不夠高，致使樣品中的殘留物質沒有被趕盡？接著試著逐漸提高清除溫度，直至將清除溫度提高的2800°，才得到滿意的重復結果；原子化溫度與清除溫度相差整整1100°C不可思議。

　　（三） 自動進樣器的因素：

　　 無論是國產儀器還是進口儀器，石墨爐的進樣方式大都選擇為自動進樣器。之所以選擇自動進樣的原因如下：

　　① 由于自動進樣器的吸液和吐液均為機械活塞帶動，所以精密度較手動進樣器高。

　　② 自動進樣器的進樣針尖距離石墨管的底部的高度是預先調整好的，基本不會變化，而手動進樣很難保證加樣槍的進樣嘴與石墨管底部保持一致的距離，這樣就會或多或少地粘附上一些樣品，致使重現性變差。

　　③ 自動進樣器的進樣針與石墨管底部的位置是相對的不會變化，而手動進樣嘴很難保證液滴落在同一個位置，樣品滴落在石墨管的不同位置則會產生不同的吸光值，這已經被許多原吸高手證實過了。那么自動進樣器對重現性的影響因素有哪些呢？

　　請看如下介紹：

　　（1） 進樣針的高低調整不合適。進樣針距離管子底部過高，樣品液滴不易完全落下，即使落下的量也難以保證一致，這樣就會影響了重現性。如果進樣針調整得過低，則會使進樣針在復位的時候或多或少地將一些已經滴落的液滴粘附回來，從而影響了重現性。

　　（2） 進樣針針尖變形。當進樣針針尖因碰撞變形翹起在插入到石墨管進樣孔時最容易產生“刮蹭”現象；這種刮蹭很容易將樣品遺留在石墨管的進樣孔四周，致使一部分樣品不能進入到石墨管里面去，于是產生重現性不好的結果，這是一種最常見的故障。

　　（3） 進樣器管路有氣泡。這種原因也是常見的一種故障。當樣品泵的活塞密封環漏氣，液體管路某一處因折斷漏氣，或者清洗液吸液過濾頭的濾網堵塞均會造成進樣管路中產生氣泡，這些氣泡會影響到吸入樣品體積的變化，從而影響到分析結果的重現性。進樣器吸取清洗液（去離子水）的管路因為經常彎折而發生了破損，當清洗泵吸取清洗液時，同時也會將空氣從破損處吸入到樣品泵里產生了氣泡。當清洗液（去離子水）過濾器的濾網被堵塞時，清洗液進入管路就會不暢快，可是已經進入泵管的液體在強大的活塞吸抽作用下，液體里面原有的氣體則被負壓吸抽出來形成了多個小泡泡，于是這些小小的氣泡在管路中肆意流通，就會造成樣品吸入量體積的改變，這就會影響到重現性的好壞，這是一個隱蔽的故障。

　　（4） 進樣針頭的不潔所致。由于進樣針不斷反復插入到不同濃度不同基體不同體積的樣品杯中，久而久之在針頭部位就會潴留下許多殘留的樣品和基體，而這些潴留的物質則會參與到下一個樣品的測試當中去。由于石墨爐的靈敏度很高，尤其是針對堿金屬和堿土金屬的殘留；不要小看這些殘留物質它會對重現性產生不可估量的影響。如果僅憑進樣器本身的那點有限的清洗液有時是不足以將進樣針頭徹底洗凈的。進樣針頭部污染了應該使用刀片切去。