流動(dòng)注射分析儀故障分析

故障來源　　在實(shí)驗(yàn)中，可能遇到三種來源的故障，一種是源于試樣材料的性質(zhì)；另一種源于流動(dòng)注射分析設(shè)備性能不佳；第三種是源于化學(xué)過程的設(shè)計(jì)欠妥?！　≡诎言嚇幼⑷氲搅鲃?dòng)注射分析體系之前，有時(shí)可能需要進(jìn)行某種前處理，如稀釋、中和、過濾等，即使是高濃度、高酸（堿）度或高粘度的試樣，也可以通過把數(shù)微升試樣注入到匯合式流路中直接進(jìn)行稀釋。如果一開始就有懸浮固體，過濾當(dāng)然是不可避免的，但是分析過程中也可能形成沉淀，固體顆粒不僅可能堵塞管路，也同樣可能對傳感器產(chǎn)生干擾，尤其是在光學(xué)體系中。通?？梢越?jīng)過濾或離心來保證試樣的清潔，但防止由于化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的固體顆粒就更要困難些，然而可以通過加入適當(dāng)?shù)牡谋砻婊钚詣╇p洗滌劑來防止生成沉淀物。故障分析　　儀器故障可以通過記錄的峰形進(jìn)行診斷。這可以在進(jìn)行化學(xué)分析或分散系數(shù)測定的過程中來觀察：　　⒈重復(fù)進(jìn)樣時(shí)重現(xiàn)性不佳：先檢查攜出，這可很容易地通過交替注入高濃度與低濃度的試樣來完成。消除攜出的方法是降低采樣頻率或增加載流泵速，也可以同時(shí)采取這兩項(xiàng)措施。還要檢查一下閥是否有漏泄，如果用自動(dòng)的流動(dòng)注射分析體系，還應(yīng)檢查一下試液杯中的試液是否充足。　?、灿涗浄逶诜祷鼗€的過程中響應(yīng)遲鈍。體系中死體積過大（接頭不良，流通池體積或其接口處體積太大），起到一個(gè)或若干個(gè)小“混合室”的作用，必須縮小或消除這些死體積?！　、郴€漂移：在光學(xué)檢測系統(tǒng)中，其原因可能某些物質(zhì)在流通池窗口上的淀積，通?？勺⑷胍环N能溶解該淀積物的試劑來除去，也可用適當(dāng)?shù)南匆夯蛳礈靹_洗整個(gè)系統(tǒng)，在電位檢測系統(tǒng)中，漂移可能來自標(biāo)準(zhǔn)電池電位的變化（可能為指示電極或（和）參比電極的E0值漂移的結(jié)果）也可能來自接界電位的變化?！　、礆馀?。載流液未經(jīng)脫氣處理，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體（如CO2生成節(jié)）或由于在流通池中產(chǎn)生突然壓降（流通地接頭內(nèi)徑大于接入管道的內(nèi)徑得起Venturj效應(yīng)所致。欲消除此種效應(yīng)可把連結(jié)管深插到接頭中，使管口盡可能接近池腔，并在流通池的出口處連接一段長20cm，內(nèi)徑0.5mm的管路，讓廢液經(jīng)此管流向下一段廢液管?！　、捣迳贤话l(fā)噪聲：檢測器中有小氣泡流過，出現(xiàn)氣泡可能是由于上面已提到的各種原因，也可能是采樣閥試樣孔（或環(huán)）未能全部充滿所致（檢查一下采樣閥）　?、缎盘栐肼曪@著，基線雖然穩(wěn)定，但記錄筆的動(dòng)作不太平滑，記錄峰呈鋸齒狀。泵的脈動(dòng)過大，可能是泵結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)．也可能是泵管壓得不夠緊，還可能是泵管已舊，應(yīng)當(dāng)更新（當(dāng)不工作時(shí)．應(yīng)該松開泵管以延長其使用壽命）如果使用的是電位流通池．則噪聲可能來自靜電，欲消除這種噪聲，可在緊靠滾杠的泵管兩端各插入一小段金屬管，并將兩者短路后接地?！　、冯p峰。由試樣和試劑混合不完全造成的試劑不足所引起。雖然在多數(shù)情況下觀察到的是峰上出現(xiàn)的噪聲，但在極端的情況下也可遇到雙峰，增加留存時(shí)間（降低泵速），增強(qiáng)混合（用匯合法），或減少試樣體積都可以消除這種現(xiàn)象?！　、冈诘蜐舛仁欠宓闹噩F(xiàn)性良好但在高濃度時(shí)變壞。造成此現(xiàn)象的原因是在試樣濃度高的情況下試劑不足。糾正的方法是增大試劑的濃度，或?qū)舛容^高的試樣稀釋，亦可同時(shí)采用這兩項(xiàng)措施。　?、关?fù)峰。當(dāng)載流溶液有色而被注人的試樣無色且濃度低時(shí)，可造成載流液的局部稀釋而產(chǎn)生負(fù)峰。當(dāng)試樣　　與載流的粘度或化學(xué)組成差異較大時(shí)也會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象。采用基體和試樣組成類似的溶液作載流可有效地消除這種基體效應(yīng)。先把試樣注入到惰性載流中，然后再與試劑匯合。　　最后還應(yīng)指出：當(dāng)使用有電機(jī)控制的閥來進(jìn)行自動(dòng)注入時(shí)，如果能在一段選定的時(shí)間內(nèi)使注入閥從注入位回復(fù)到充樣位，則可以用來減少峰寬從而擴(kuò)大采樣頻率?？梢宰岄y在注入位停足夠長的時(shí)間或使定量孔中的試樣全部排出，但也可令其在注入位停留較短的時(shí)間，而僅排出部分試樣，不過如果注入時(shí)間過短，則可能使峰高降低，重現(xiàn)性變差。單道流動(dòng)注射分析法　　這種方法是最簡單，也是較常用的FIA方法。多道流動(dòng)注射分析法　　當(dāng)兩種以上的試劑混合后會(huì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，可采用這種方法?！　「鞣N試劑可以在不同時(shí)間，不同合并點(diǎn)加入到管路中，最后進(jìn)入流通流進(jìn)行檢測。合并帶法　　合并帶法是采用多道注射閥同時(shí)分別注入試劑和試樣，使試劑和試樣在各自的管道中，由同速的載流推進(jìn)，并在適合電匯合成兩者的合并帶。在這個(gè)方法中，所使用的載流為蒸餾水或緩沖溶液，大大的節(jié)省試劑。還可以采用斷續(xù)流動(dòng)法的合并帶體系。當(dāng)試樣從S注入載流時(shí)（載流為水和緩沖液），啟動(dòng)泵為I，停閉泵Ⅱ，載流把試樣帶推進(jìn)到距合并點(diǎn)某一位置上，由計(jì)時(shí)器T停閉泵I，并啟動(dòng)泵Ⅱ，繼續(xù)推進(jìn)載流，并同時(shí)加入試劑R，當(dāng)試樣帶全部通過合并點(diǎn)后，又啟動(dòng)泵I，停閉泵Ⅱ。雙注樣法　　雙注樣法是利用雙通道同步注入閥將試樣溶液分別同時(shí)注入到兩種不同流路的載流中。注入的試樣塞可以一前一后地通過同一檢測器。也可以通過兩個(gè)相同或不同的檢測器分別檢測。該法主要用于同一試樣中兩種不同物質(zhì)的流動(dòng)注射分析。流動(dòng)注射溶劑萃取法　　該法擺脫了傳統(tǒng)的手工萃取操作，實(shí)現(xiàn)了溶劑萃取自動(dòng)化，提高了功效。流動(dòng)注射萃取裝置如圖17.43所示。含待萃取祖份的試樣從進(jìn)樣器注入到水相載流中，到達(dá)某一點(diǎn)時(shí)，用相分隔器a把有機(jī)溶劑按比例，有規(guī)則的插入到水相載流中，形成有規(guī)則的水相和有機(jī)相互相間隔的區(qū)段，經(jīng)過在萃取冠D中萃取后，由相分析器C將有相同和水相分開，有機(jī)相進(jìn)入檢測器。停流法　　在FIA中，反應(yīng)盤管不宜過長，要求反應(yīng)速度要比較快，對于反應(yīng)速率較慢地體系則有一定的局限性。采用流停法，可以有效地適用于化學(xué)反應(yīng)緩慢地分析體系。該法是在試樣分散帶進(jìn)入流通檢測器的某適當(dāng)時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確停泵（包括停泵時(shí)刻及停泵的時(shí)間長度），記錄反應(yīng)混合液在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)一步反應(yīng)過程中發(fā)生的變化（如吸光度的變化等）使反應(yīng)逐漸趨于完全，提高測定的靈敏度。它已應(yīng)用于測定反應(yīng)常數(shù)、研究反應(yīng)機(jī)理、慢反應(yīng)分析和有色試樣分析等。填充反應(yīng)器　　在FIA中，有時(shí)需用固態(tài)試劑，如作為還原劑的Zn粒Cd粒、不溶性酶或離子交換樹脂等。這時(shí)必須把試劑的固體顆粒裝入柱中并與反應(yīng)管路相連，構(gòu)成填充反應(yīng)器。目前這種反應(yīng)器主要有填充還原反應(yīng)器、固定化酶反應(yīng)器和離子交填充反應(yīng)器等。圖17.44為帶預(yù)濃集柱的FIA流程圖。此外流動(dòng)注射梯度技術(shù)也已得到不少應(yīng)用。在FIA中，注入到流動(dòng)體系中的試樣經(jīng)分散后形成具有連續(xù)濃度梯度的分散試樣帶。在嚴(yán)格控制的條件下，分散試樣帶的任何一點(diǎn)都能提供確切的濃度信息。這種依靠準(zhǔn)確控制條件來開發(fā)試樣帶濃度梯度中所包含的信息的技術(shù)稱為梯度技術(shù)，如梯度稀釋、梯度校正、梯度掃描、梯度滴定及梯度滲透等。此處不作進(jìn)一步敘述。讀者可參閱有關(guān)資料。