电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP的使用和维护保养
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电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)
的使用和维护保养
1目的
为使操作者能够正确,合理地使用、维护和保养好ICP光谱仪,确保测量数据的准确、可靠、有效。
2
适用于本公司的ICP光谱仪。
3ICP光谱仪的使用
3.1ICP的开机规程
3.1.1打开电源开关,打开电脑主机,启动ICP操作软件(Perkin Elmer WinLab32)。
同时可以将仪器低压电源打开,使之稳定。
3.1.2打开水冷器按ON(温度设定至20℃)、RF电源、仪器高压电源开关;打开Ar(氩)气瓶,注意气体减压表指针调到0.7~0.8Mpa。
3.1.3回到电脑桌面再击WinLab32,出现诊断(Diagnostics)窗口,ICP主机与电脑联机图,联线显示绿色仪器可以正常预热,出现红色则要重新开启ICP。
3.1.4ICP主机首次开启需要预热5小时才可以正常使用;主机始终处于开启状态,预热90分钟可以正常使用。
3.2 ICP的使用
3.2.1 ICP的点火及进样系统的清洗
3.2.1.1 在仪器预热20-30分钟之后,进行波长校正:击菜单(Tools)光谱仪控制()仪器设置(Instrument Setup)窗口选择
波长标定(Wavelength Calibration)页,按下标定(Calibrate)按钮,仪器将自动打开汞灯,预热后开始校正(校正时使用汞灯十一条特征谱线来对波长进行校正),校正结束后自动在最终偏差(Diff. to last)项中将给出光栅偏移的位置;
3.2.1.2 点火之前确认等离子室门关严并锁紧,接通水电气、装好蠕动泵管,点击工具栏中点火(Plasma)图标,出现等离子体控制(Plasma Control)窗口,击Plasma On即自动点火,等离子体(Plas)、辅助气(Aux)、雾化器(Neb)、泵(Pump)的绿灯全部亮起,即ICP点火成功。
3.2.1.3 将进样毛细管放入10%的硝酸中清洗10分钟,再用清水清洗5分钟即可进行样品分析。
3.2.2 新建方法
3.2.2.1 选菜单栏中文件(File)新建(New)方法(Method), 出现新建方法(Create New Method)窗口,在开始条件(Starting Conditing)中击OK。
3.2.2.2 出现方法编辑器:无标题(Method Editor:Untitled)窗口,在定义元素(Define Elements)中击右下角的元素周期表(Periodic Table),双击待测元素(可以多选),关闭回到定义元素(Define Elements);击右侧设置(Settings),在设置(Settings)中改变延迟时间(Dolay Time)和重复次数(Replicates)。
3.2.2.3 击下面校准(Calibration),在定义标样(Define Standards)中的自动取样器位置(A/S Location)输入所需校准空
白(Calib Blank)、校准标样(Calib std)、试剂空白(Reagent Blank)的序号,单击识别码(ID)会自动出现校准空白(Calib Blank)、校准标样(Calib std)、试剂空白字样(Reagent Blank)及序号;击右侧校准单位和浓度(Calib Units and Concentrations)选择校准单位(Calib Units),在校准标样(Calib std 1)中输入校准标准的正确浓度;击右侧方程式及试样单位(Equations and Sample Units),选择校准方程式(Calibration Equation)、试样单位(Sample Units)、最多小数位数(Max.Dec.Piaces)、最多有效位数(Max.Signi.f),方法建立完成。
3.2.2.4 选菜单栏中文件(File)保存(Save)方法(Method),出现方法另存为(Save Method AS)窗口,在名称(Name)栏给新建方法起名,单击OK新建方法完成并储存。
3.2.3 手工分析控制
3.2.3.1 点击工具栏中手动(Manual)图标,出现手工分析控制(Manual Analysis Control)窗口,击open出现选择结果数据组(Select Results Data Set)窗口,在名称(Name)栏输入分析日期点击OK。
3.2.3.2 点击工具栏中详细信息(Details)出现试样详细信息(Sample Details)窗口,在通用于所有试样的参数(Parameters Common to All)中选择体积单位(Volume Units)、重量单位(Weight Units);在随试样而不同的参数(Parameters That Vary By Sample)中输入试样识别码(Sample ID)、试样初始重量(Initial Sample Wt)、
制备试样体积(Sample Prep.Vol)、稀释前体积(Aliquot Volume)、稀释后体积(Diluted To Vol)击OK,即可开始分析样品。
3.2.3.3 将进样毛细管放入校准空白(Calib Blank)或试剂空白(Reagent Blank)样品瓶中,击分析空白(Analyze Blank),绿灯亮开始分析空白,绿灯灭该空白分析完毕,将进样毛细管取出清洗。
3.2.3.4 点击工具栏中光谱(Spectra)图标,出现光谱显示(Spectra)窗口,显示被测元素的光谱强度(Tntensity)、浓度(Conc)。
3.2.3.5 将进样毛细管放入校准标样(Calib std)样品瓶中,击分析标样(Analyze Standard),绿灯亮开始分析标样,绿灯灭该标样分析完毕,将进样毛细管取出清洗。
3.2.3.6 点击工具栏中校准(Calibration)图标,出现校准曲线显示(Calibration)窗口,显示被测元素的校准方程式(Calib Eqn)、浓度(Corr Coff)、校正系数。
3.2.3.7 将进样毛细管放入被测试样样品瓶中,击分析试样(Analyze Sample),绿灯亮开始分析试样,绿灯灭该试样分析完毕,将进样毛细管取出清洗。
3.2.3.8 点击工具栏中结果(Results)图标,出现结果(Results)窗口,显示详细的原始分析结果数据。
分析结果直接给出,如果分析结果出现x符号,说明该结果超出此标准曲线的线性范围;如出现o 符号,说明样品峰过高而出现平顶,应进行稀释。
3.2.3.9 分析结束冲洗进样系统5分钟,一般先用稀酸再用蒸馏水
或去离子水清洗,然后关闭等离子体(Plasma)。
3.3分析数据再处理
3.3.1 打开分析(Analysis)清除新建校准(New Calibration)、结果显示(Clear Results Display)、光谱显示(Clear Spectra Display)。
3.3.2 点击工具栏中检查(Examine)图标,出现检查光谱(Examine Spectra)窗口,打开数据(Date)中的选择数据组(Select Date Set),出现数据选择向导(Date Selection Wizard)窗口,1.在选择结果数据组(Select results data Set)中选择所需处理的结果数据组,击下一步(Next);出现2.从结果数据组中选择试样(Select Samples form results data set)中选择所需处理的试样,击下一步(Next);出现3.从结果数据组中选择分析物(Select analytes form results data set)中选择所需处理的被测元素,击完成(Finish)返回检查光谱(Examine Spectra)窗口。
3.3.3 点击右侧试样(Samples)图表中的校准标样(Calib std),使左侧分析物(Analyte)图表中出现绿色的背景点;移动黄线到峰值位置,击方法(Method)设置峰波长(Set peak Wavelength P)将谱线准确位置输入;移动两个绿色背景点确定背景位置,击方法(Method)更新方法参数(Update method Parameters)击更新并保存方法(Update and save method),将修改后的谱图存入方法中,注意作Examine时一定要选择对应的方法。
3.3.4 点击工具栏中数据再处理(Reproc)图标窗口出现,击浏览
(Browse)选择结果数据组(Select Results Data Set)窗口出现,选择要处理的结果数据组按OK,将所选需要再处理的数据组按顺序排列,按再处理(Reprocess)进行处理即完成。
3.4 ICP的熄火
3.4.1 点击工具栏中点火(Plasma)图标,出现等离子体控制(Plasma Control)窗口,击Off,等离子体(Plas)、辅助气(Aux)、雾化器(Neb)、泵(Pump)的绿灯全部熄灭,即ICP已熄火。
3.4.2 在等离子体控制(Plasma Control)窗口可以看到熄火后还要维持一些时间以保护炬管,可以按泵(Pump)和雾化器(Neb)继续清洗进样系统,结束后取出毛细管,将里面溶液抽空,松开泵管。
3.5ICP的关机规程
3.5.1关闭RF电源、仪器高压电源开关和低压电源开关。
水冷器应等五分钟后关闭
3.5.2卸载氩气压力至0.0 Mpa,关闭氩气瓶。
3.5.3关闭WinLab32 ICP Continuous击×,出现WinLab32窗口击OK,即关闭ICP运行程序。
3.5.4 关闭电脑,关闭电源开关。
3.5.5 排空过滤器中的积水和压缩泵的积水。
4等离子体(ICP)的维护保养
4.1 ICP仪器最好安置在一个独立的房间内,仪器四周留有大于0.4米(最好为0.76米)的空间,以便于检查和维修;室内温度保持在20-25℃,温差变化一个工作日内不超过±2℃;湿度范围在8-80
(%RH);并且要求无气流影响和无腐蚀性气体、无尘和低湿度,最好使用空调来控制环境。
4.2 ICP仪器所产生的气体有可能是有毒的或有腐蚀性的,所以点火前必须将排气系统打开,使ICP所产生的烟和气体能从ICP上方的通风管排出。
4.3 ICP仪器的炬管在工作时所达到的温度为10000K,点火前必须将ICP的舱门关严并锁紧,以防止炬管意外爆裂造成人员损伤。
4.4 水冷却器:水冷却系统要求经常检查和维护,水位应保持在正常水平,必要时增加去离子水,水冷却器的温度应设置在20℃、压力设置在3公斤左右。
4.5 雾化室:必须每月清洗,关掉仪器取下雾室,放入装有表面活性剂的超声波的容器中,再冲洗,重新安装。
4.6 雾化器:操作过程中经常用干净的冲洗液冲洗以防止沉积。
如果气流量变小,需要增大气压,则可能小气口被堵塞,需关掉仪器取下雾化器,把雾化器抽成真空放入干净的水中。
如仍不能除掉阻塞,放入超声波中清洗2-3分钟。
如仍不能除掉阻塞,最后的办法是用线针检查。
洗干净并除掉堵塞源后重新装上。
雾化器的样品进入管和气体进入管必须合适并没有泄漏。
4.7 感应线圈:感应线圈变形会导致高频发生器传递给等离子体的能量不稳定,并有可能使炬管熔化。
如果怀疑感应线圈变形,应更换线圈。
4.8 冷锥体可能会有沉积物,必须经常清洗:关掉仪器让炬管和锥
体冷却,取下锥体的三个固定螺丝,从炬管舱中取出锥体。
用湿毛巾和合适的清洁剂清洗锥体的两面,再用去离子水清洗,用干净布擦干,重新装上并拧紧螺丝。
4.9 清洗炬管的方法:关掉仪器后让设备冷却,打开炬管室门,断开炬管的气路管,抓住炬管,松开炬管夹,取出炬管。
为了除掉盐沉积,将炬管用清水冲洗风干。
为了除掉其他沉积和污染,将炬管浸在王水中一整夜,再用清水冲洗并风干,不能除掉的沉积物可再浸在氢氟酸中五分钟,取出观察直到炬管干净,再用清水冲洗并风干。
4.10 进样和排液管:有特殊的弹性,长期使用之后管子会变形或软化,需要更换。
4.11 空气过滤器:该过滤器在仪器顶部,对吸入的起冷却作用的空气进行过滤,必须经常进行清洁。
清洁方法为:移掉格栅取出过滤器,去除灰屑,如果有油腻,用温和的清洁剂清洗,晾干后再装上。
4.12 水冷却过滤器:必须每六个月清洁一次。
清洁时,断开水冷却器的回流管,打开水冷却器,使水流到一个容器中。
松开过滤器的螺丝,取下过滤器,用温和的清洁剂清洗,再用水清洗干净,重新安装并联接好。
5注意事项
5.1 样品和标准必须是溶液,标准溶液配制必须使用一定浓度的标准物质,在容量瓶中配制。
一般配制3-5个标准,浓度范围必须覆盖样品中各待测物质的浓度,在日常的工作中我们用一点法。
配制标准溶液时应加1-2ml优级纯浓硝酸,可使标准溶液能保存较长时间。
5.2 样品中分析项目的含量较高时,应在稀释后再分析,以避免检测器的饱和而引起分析结果偏低,同时也可以防止炬管的沾污。
5.3 定期检查炬管,如果炬管因过热而产生裂缝、部分熔化或严重腐蚀,应更换炬管;如果炬管老化或爆裂应更换炬管。
5.4如果样品管有沉积物,可能影响样品的引进和影响分析结果。
如果在中层管和外层管之间有沉积物,可能会阻断气流。
炬管的局部沉积可能会引起局部过热,外层管上的沉积可能会影响光线的通过,外层管端部的沉积可能导致局部过热或变形。
5.5炬管的气路管的连接必须长短合适,以免造成炬管倾斜。
5.6保险丝:在仪器后面有两个保险丝。
要检查保险丝必须先断开仪器的电源连接,打开保险丝盖检查保险丝是否损坏以及保险丝的型号,如果损坏则需要更换,盖上盖子重新连接电源即可。
5.7开机后,首先预热、波长校正,然后再点火,以减少氩气的消耗量,同样,完成样品的分析后,应熄火以节约气体。
5.8 ICP点火不成功的可能原因有:Ar气不纯,雾化室中驱气不完全或炬管安装不直。
可通过更换高纯Ar气,设置点火净化时间和重新安装炬管来达到成功点火的目的。
5.9在分析过程中应尽量减少进样管在空气中停留的时间,以免熄火。
5.10。