石墨爐為什么有高靈敏度？這是由于它能在一個很小的體積內(nèi)產(chǎn)生高濃度的原子蒸汽，這樣高的原子化效率同樣意味它能產(chǎn)生高濃度的干擾物質(zhì)，所以其干擾較之火焰原子化器要大。但今天咱們不說干擾(之前小析姐就干擾問題已經(jīng)做過總結，感興趣的小伙伴可以找目錄查詢哈)，今天主要講講石墨爐的升溫程序，包括：干燥、灰化、原子化、凈化階段。
 

　　干燥、灰化、原子化、凈化階段
 

　　1、干燥溫度是指通過加熱使試樣中的水分或溶劑蒸發(fā)掉的溫度。一般建議選擇100攝氏度左右，對于有機試樣最高選擇在130攝氏度左右。干燥溫度如果選擇過低，水分或有機溶劑在干燥階段就不能蒸發(fā)，導致分析測試結果不理想。
 

　　干燥時間應根據(jù)樣品的體積(進樣體積)而定，一般選擇樣品的微升數(shù)*(1～2)(s)。但是要注意，干燥時間與石墨爐的結構、加熱方式、升溫模式等有關，也不能千篇一律。
 

　　干燥階段的升溫方式也很重要。如果已知樣品的性質(zhì)，可以將溫度快速升到略低于沸點，然后再緩慢地把溫度升到剛好高于沸點，并且保持15s左右。
 

　　2、灰化溫度是指通過加熱使試樣中的基體灰化掉，只留下被測試樣品的溫度。一般，灰化溫度的選擇要根據(jù)具體情況而定。如：測Cd時，一般選擇灰化溫度在500攝氏度以下(與所加的基改有關)；測Cu時，一般選擇800～900攝氏度(如果加某些基改，最多可選1200攝氏度左右)。
 

　　灰化溫度和升溫方式的選擇原則：一般在不產(chǎn)生待測元素損失的情況下，盡量選擇比較高的灰化溫度，并采用階梯升溫方式。為了盡量多的排除共存物質(zhì)，在升溫時要注意設置一段保持時間，而保持時間的長短根據(jù)不同的加熱方式和石墨爐的結構而定。有時為了能除去更多的共存組分，可以考慮設置多個灰化階段，前提是不把被測樣品揮發(fā)掉。
 

　　3、原子化溫度是指通過加熱使試樣由分子狀態(tài)變成原子狀態(tài)的溫度。原子化溫度是由元素及其化合物的性質(zhì)所決定的。最佳的原子化溫度應該是在剛好出現(xiàn)最大吸光度時對應的溫度。原則上應選擇較高的原子化溫度或吸光度最大值范圍處的原子化溫度。但是，原子化的溫度太高就會影響原子化器和石墨爐的壽命；太低就又不能實現(xiàn)理想的原子化，影響分析效果。因此，原子化溫度選擇的原則是：能得到最大吸收信號的低溫度。
 

　　而原子化時間選擇的原則是：必須使吸收信號能在原子化階段回到基線。從開始到回到基線的整個時間，就是最佳原子化時間。原子化時間若太短，會造成峰形拖尾。一般，在保證樣品*原子化的前提下，原子化時間越短越好。
 

　　4、凈化溫度是指用比原子化階段稍高的溫度加熱空燒石墨管，以此來除去石墨管內(nèi)上一次測試時樣品的殘留，這個溫度就叫凈化溫度，一般比原子化溫度要高200～400攝氏度。對于多數(shù)儀器，橫向加熱，一般凈化溫度可取2200～2500攝氏度。
 

　　以上是一些石墨爐升溫設定的原則，一般情況下，可以先用儀器的默認設置，然后再通過進樣，觀察吸光值和峰形加以調(diào)整。
 

　　升溫程序參數(shù)如何優(yōu)化？
 

　　關于各個元素的石墨爐原子吸收分析法測定條件，各品牌儀器都有默認設置條件。分析樣品性質(zhì)、進樣體積、對分析結果的要求，這些是設定和優(yōu)化測定條件的依據(jù)。此外還應考慮石墨管自身的一些問題，如不同批次的石墨管之間在純度、密度、電阻率等方面有不均勻性問題存在，也有在同一批中不同管之間性能存在差異的情況，同一只石墨管在使用過程中管壁變薄或表面變粗造，以致發(fā)生熱解層脫落都是影響測定條件選擇的因素。
 

　　升溫模式
 

　　斜坡升溫模式由三個參數(shù)決定，即起始溫度T0，要求達到的溫度T1和由T0達到T1的時間Δt，實際上只有兩個參數(shù)，T1和Δt。若T1已定，愈大，升溫速率愈慢；當Δt已定，T1愈大，升溫速率愈高。這種升溫模式主要用于干燥階段。
 

　　斜坡升溫模式的特點是能緩慢而平穩(wěn)的由T0升到T1。階梯升溫模式又稱臺階升溫，由起始溫度T0直接升至要求達到的溫度T1，從理論講其升溫時間Δt=0。實際上Δt不可能為零，而是很小，
 

　　不影響階梯升溫模式功能的發(fā)揮，它主要用于灰化階段，也有采用斜坡升溫與階梯升溫相結合的方式。階梯升溫模式的特點是升溫時間快。原子化階段大都采用溫控升溫或溫控最大功率升溫方式。
 

　　石墨爐的使用注意問題與維護:儀器的使用一般的儀器說明書上面有的常規(guī)步驟就不多說了，大家知道儀器狀態(tài)的正常時取得準確數(shù)據(jù)的先決條件，但是有時儀器自檢也許是已經(jīng)通過了，但是有些儀器部分還是需要大家來檢查：
 

　　1.光譜儀部分：看燈的負高壓是否正常范圍(一般是在450-650v)，如果是突然發(fā)現(xiàn)負高壓特高，估計你就要檢查光路了，看是否有異物擋住了光路，鏡片是否有起霧結水，此時就需要用擦鏡紙或者是吹風機吹干，同時檢查環(huán)境溫濕度是否達標。
 

　　2.自動進樣器：首先觀察自動進樣器管路是否出現(xiàn)異常，有時一個晚上或者是更久時間不用，溶液(特別是那種突然停止的動作，待測溶液會在管路中)會在自動進樣器的毛細管中蒸發(fā)結晶，導致自動進樣器堵塞，或者是管路不流暢。此時儀器在清洗過程時，毛細管出水滴的速度會好慢。或者是吸水也會有延遲現(xiàn)象。看是否能夠準確的將溶液注入到石墨管中，同時也要注意檢查清洗進樣毛細管，是否掛水珠，如果有可以用酒精或者是稀硝酸擦洗。接著就是檢查冷卻循環(huán)水，看壓力是否在許可范圍內(nèi)。
 

　　儀器維護：正確的儀器使用方法和及時的儀器維護是延長儀器壽命，保證儀器正常運轉的有效途徑之一。
 

　　石墨爐的維護在石墨爐膛部分，因為里面是加熱高溫-低溫冷卻，一個循環(huán)過程，同時里面還有還原性強的石墨產(chǎn)生積碳同時還有不同的待測物質(zhì)灰化時產(chǎn)生的煙霧，都會在爐膛或者是在爐膛光路上的透鏡上附近凝結。如果長時間不清理，爐膛底部的光控溫鏡可能會因為積碳的干擾，失去控溫能力，直接導致石墨管燒斷。
 

　　灰化物在透鏡上面凝結，擋住了部分光路，額外增加了負高壓，積碳在加熱和塞曼的震動時，有可能會隨著震動，這樣也變相增加了儀器的噪聲。一般建議在每次更換石墨管時清洗一次石墨爐膛。
 

　　自動進樣器也是維護的重點對象，石墨爐報出數(shù)據(jù)的精密度低，跟進樣量少(10-30ul)有很大的關系,本儀器(熱電m6)自動進樣器主要是通過一個類似于注射器這樣的原理來吸樣、進樣。
 

　　其中的毛細管道長年用蒸餾水作為清洗液，難免會有空氣中灰塵進入里面，會在管路的拐彎處集結，日積月累，發(fā)現(xiàn)那一天你的自動進樣器吸樣或者是清洗時又出現(xiàn)壓力延遲時，可能是此原因了。
 

　　同時如果是長久不用也許會長出青青的青苔。定時用稀硝酸清洗時較好的選擇了，但是清洗完畢記得再用蒸餾水清洗管路，因為里面的注射器活塞是金屬質(zhì)地、小心硝酸腐蝕。
 

　　小結
 

　　關于石墨爐的優(yōu)勢，上文已提到，升溫速度快、絕對靈敏度高、可分析70多種金屬和類金屬元素，但也有分析速度慢、分析成本高，基體干擾比較大等缺點。這是因為，石墨爐的原子化效率接近100%,而火焰法的原子化效率只有1%左右；并且用石墨爐進行原子化時,基態(tài)原子在吸收區(qū)內(nèi)的停留時間較長。世界上沒有一款儀器是只有優(yōu)勢*的，根據(jù)各自實驗室分析需求來選擇儀器才是好。