許愛華,李鋒麗,許思思,何云馨,高捷,樊曉翠
(山東省計(jì)量科學(xué)研究院,濟(jì)南 250014)
離子色譜儀主要用于測(cè)定溶液中低濃度的陰、陽(yáng)離子,其優(yōu)勢(shì)在于可以檢測(cè)元素的不同氧化態(tài)[1],還可以一次進(jìn)樣同時(shí)分析多種元素[2],在環(huán)保、食品、藥品分析以及生物體液離子分析等方面應(yīng)用廣泛[3]。
JJG 823–2014 《離子色譜儀檢定規(guī)程》[4](以下簡(jiǎn)稱“新規(guī)程”)于2014年2月14日起由國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局批準(zhǔn)發(fā)布,2014年8月14日起實(shí)施。該規(guī)程適用于配有電導(dǎo)檢測(cè)器、紫外可見檢測(cè)器和電化學(xué)檢測(cè)器的離子色譜儀的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。新規(guī)程頒布實(shí)施前,離子色譜儀的檢定規(guī)程是JJG 823–1993 《離子色譜儀檢定規(guī)程》[5]。經(jīng)過20年的發(fā)展,舊版檢定規(guī)程已經(jīng)不能滿足離子色譜儀發(fā)展的需要,不能全面評(píng)價(jià)離子色譜儀的計(jì)量性能,新版規(guī)程應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求而正式頒布。
新規(guī)程的最大亮點(diǎn)是在“最小檢測(cè)濃度檢定”部分引入了“進(jìn)樣量”,避免了企業(yè)通過加大進(jìn)樣量來降低檢出限的惡性競(jìng)爭(zhēng)。在新規(guī)程制定過程中,山東省計(jì)量科學(xué)研究院作為參與單位對(duì)山東省青島市多家離子色譜儀生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了調(diào)研,與生產(chǎn)企業(yè)一起對(duì)新規(guī)程采用的計(jì)量檢測(cè)方法和性能指標(biāo)進(jìn)行了多次試驗(yàn)驗(yàn)證,并完全按照新規(guī)程的要求對(duì)離子色譜儀進(jìn)行了多次檢定操作,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。以下就新規(guī)程和舊規(guī)程的細(xì)節(jié)作些比對(duì),介紹新規(guī)程執(zhí)行中需要注意的問題:
(1)新規(guī)程適用于配有電導(dǎo)、紫外可見和電化學(xué)檢測(cè)器的離子色譜儀。舊規(guī)程適用于帶有抑制型電導(dǎo)檢測(cè)器的離子色譜儀,配有其它檢測(cè)器的離子色譜儀要參照電導(dǎo)檢測(cè)器進(jìn)行檢定。新規(guī)程適用于配有電導(dǎo)檢測(cè)器、紫外可見檢測(cè)器和電化學(xué)檢測(cè)器的離子色譜儀的檢定,完全滿足目前離子色譜儀的檢定需求,每種檢測(cè)器有相對(duì)應(yīng)的具體檢定方法:電導(dǎo)檢測(cè)器采用Cl–標(biāo)準(zhǔn)溶液或Li+標(biāo)準(zhǔn)溶液;紫外可見檢測(cè)器采用NO2–標(biāo)準(zhǔn)溶液;電化學(xué)檢測(cè)器采用I–標(biāo)準(zhǔn)溶液。
(2)泵流量的檢定更為靈活。無論是進(jìn)口還是國(guó)產(chǎn)離子色譜儀,泵流量為1.0 mL/min左右最為常用。舊規(guī)程給出4個(gè)具體的流量值進(jìn)行測(cè)定,新規(guī)程在1.0 mL/min左右設(shè)定了大、中、小3個(gè)流量,并特別規(guī)定最大流量的設(shè)定值可以根據(jù)用戶使用情況而定,這方便用戶根據(jù)自己的實(shí)際情況有針對(duì)性地對(duì)常用泵流量值進(jìn)行檢定。
(3)柱箱溫度設(shè)定值的變化。舊規(guī)程中柱箱溫度設(shè)定值為20℃和35℃,而新規(guī)程中柱箱溫度設(shè)定值為30℃和40℃。實(shí)際應(yīng)用時(shí)離子色譜儀的柱箱溫度設(shè)定值一般為30~40℃,因而新規(guī)程的設(shè)定值更貼近實(shí)際。
(4)基線噪聲和基線漂移的表述更加全面、合理。新規(guī)程規(guī)定對(duì)配有紫外可見檢測(cè)器和電化學(xué)檢測(cè)器的離子色譜儀,基線噪聲為30 min基線中噪聲最大峰–峰高對(duì)應(yīng)的信號(hào)值,基線漂移為30 min內(nèi)基線偏離起始點(diǎn)最大信號(hào)值表示。配有電導(dǎo)檢測(cè)器的離子色譜儀分兩種情況,一種是可以直接輸出電導(dǎo)值的,基線噪聲和基線漂移同上。另一種是不能輸出電導(dǎo)值的,主要是國(guó)產(chǎn)離子色譜儀(輸出值大多選擇mV為單位),需要以相當(dāng)于25 μL定量環(huán)儀器的0.5 μg/mL Cl–或者0.2 μg/mL Li+的峰高為滿刻度。上述測(cè)得基線噪聲值和基線漂移值除以該滿刻度值即為儀器的基線噪聲和基線漂移。需要注意以下兩點(diǎn):一是標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度是固定的;二是滿刻度要以25 μL定量環(huán)的儀器為準(zhǔn),即如果儀器用的是25 μL定量環(huán),此時(shí)該濃度下滿刻度的峰高即為規(guī)程中公式(6)的分母,如果用的不是25 μL定量環(huán),則需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。此時(shí)新規(guī)程公式(6)中的分母應(yīng)該為“實(shí)際定量環(huán)/(25×實(shí)際峰高)”,這點(diǎn)需要特別注意。引入定量環(huán)的概念可以避免采用加大定量環(huán)降低基線噪聲和基線漂移的現(xiàn)象。
新規(guī)程的計(jì)量性能中基線噪聲也由舊規(guī)程的不大于1.5%FS改為不大于2.0%FS,基線漂移由舊規(guī)程的不大于3.0%FS改為不大于20%FS。這些改變得到了用戶的一致認(rèn)可,更加符合國(guó)產(chǎn)離子色譜儀的現(xiàn)狀。
(5)最小檢測(cè)濃度的檢定中引入了進(jìn)樣量。新規(guī)程頒布前,在進(jìn)行最小檢測(cè)濃度的檢定時(shí),由于沒有進(jìn)樣量的限制,用戶為了使儀器實(shí)現(xiàn)較低的檢出限,往往會(huì)使用大容量定量環(huán)以增大進(jìn)樣量,從而提高檢測(cè)離子峰高、達(dá)到降低最小檢測(cè)濃度的目的。新規(guī)程最大的亮點(diǎn)在于計(jì)算最小檢測(cè)濃度時(shí)引入了進(jìn)樣量,轉(zhuǎn)化成相當(dāng)于25 μL進(jìn)樣量進(jìn)行計(jì)算,消除了進(jìn)樣量對(duì)最小檢測(cè)濃度的影響,避免了在最小檢測(cè)濃度方面的爭(zhēng)議。
(6)儀器線性的檢定中簡(jiǎn)化了檢定步驟。舊規(guī)程中線性范圍的檢定是以最小檢出濃度的5倍作為起始濃度,采用外推法推出最高點(diǎn)濃度,進(jìn)而算得線性范圍。新規(guī)程直接選取濃度范圍為兩個(gè)數(shù)量級(jí)的5個(gè)濃度點(diǎn)做標(biāo)準(zhǔn)曲線,考查相關(guān)系數(shù),將線性范圍和相關(guān)系數(shù)的檢定合二為一,既檢定了儀器,又簡(jiǎn)化了操作流程。
(7)“重復(fù)性的檢定”項(xiàng)目中固定了標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。在重復(fù)性檢定項(xiàng)目中,舊規(guī)程并未規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,一般來說,用戶會(huì)用較高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液做重復(fù)性檢定,以取得較好的結(jié)果。新規(guī)程規(guī)定進(jìn)行重復(fù)性的檢定時(shí),每種標(biāo)準(zhǔn)溶液均有固定的濃度,這樣較為科學(xué),不會(huì)因?yàn)闄z定方法不同而導(dǎo)致檢定結(jié)論的不合理。
[1]李亞男,王宇新.離子色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用及預(yù)處理技術(shù)[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2005(4): 105–106.
[2]何小清.離子色譜法的原理及其在水質(zhì)分析中的應(yīng)用[J].生命科學(xué)儀器,2010(3): 62–65.
[3]陳青川,牟世芬.離子色譜法在食品分析中的最新應(yīng)用[J].色譜,2000,18(2): 120–123.
[4]JJG 823–2014 離子色譜儀檢定規(guī)程[S].
[5]JJG 823–1993 離子色譜儀檢定規(guī)程[S].