流动注射分析仪中氨氮模块的技术创新

2020-05-16李晓洁

世界有色金属 2020年4期

李晓洁

（甘肃宏基检测有限公司环境监测站，甘肃嘉峪关 735100）

1 可行性论述

流动注射分析是一种连续流动技术，样品被注入到连续流动的载液流中，通过控制其扩散来达到分析的目的，用流动注射分析仪分析样品具有分析速度快，样品和试剂用量少，检测结果准确度、精密度高，检出限低等优点。但是在用流动注射分析仪分析项目时，往往需要购买不同项目的模块，本项目的技术创新点在于利用六价铬和氨氮模块相似的特点，而且氨氮和六价铬模块中所需要用到的检测器、六通阀、三通装置、蠕动泵、样品管线、试剂管线材质和管径都可共用。唯一的差别是两个项目所需的进样量与所用试剂量不同，使各管线长度不同，材质也不尽相同[1]。此项目的难点在于对各分析项目的仪器参数的准确设置，参数的设置是此项目成功与否的关键，需要用大量的对标准样品和实际样品检测数据作为依托，通过数理统计结果来准确设定。最后只要做到仪器参数设定准确，模块连接正确，各种试剂管线、样品管线、三通连接管线长度截取适当后，用流动注射分析仪中经技术改造过的氨氮模块分析水中六价铬目就可以顺利开展起来。

2 经济性论述

由于流动注射分析仪中分析氨氮、六价铬项目的所需器件可以共用，只是需要大量的数据试验做支撑，所以该项目在可以不需要另外花钱购买模块及备品备件的前提下，通过对氨氮模块的技术改造来实现用氨氮模块对六价铬项目的分析。

3 具体实验

（1）仔细研究《水质六价铬的测定流动注射-二苯碳酰二肼分光光度法》（HJ 908-2017）国家标准，通过对标准中六价铬方法模块的进一步细化和分解，找到与氨氮模块的相同点和不同点。

根据国标方法中给出的示意图准确截取载液管线、试剂管线和样品管线的长度。进一步弄清楚六价铬在流动注射分析过程中的反应顺序，废液排放部位，以便确定六通阀部位的六个接口所需要连接的试剂管线的顺序以及废液排放的接口。管线连接好后，用实验室去离子水测试液体在管线中走向的合理性，基线走向是否正常，废液排放是否通畅，管线连接处是否有漏液和堵塞的情况。最后综合以上所有指标来确定模块连接的准确性。

通过对以上操作步骤的反复测试，最终确定六价铬方法模块的所有管线内径均为0.8mm，容积为5.2μL/cm。样品管线长度确定为120cm，试剂管线（分析所用显色剂）长度确定为135cm，载液管线长度确定为255cm（载液为实验室在用去离子水）。蠕动泵管线选择为白-白试剂管线（显色剂）和黄-蓝试剂管线（载液）。经综合测试，六价铬方法模块连接准确。没有出现漏液、堵塞的情况，最后的废液排放通畅。

（2）流动注射法分析水中六价铬的原理为：在封闭的管路中，将一定体积的试样注入连续流动的酸性载液中，试样与试剂在化学反应模块中按照特定的顺序和比例混合，在非完全反应的条件下试样中的六价铬与二苯碳酰二肼生成紫红色的化合物，进入流动检测池进行六价铬浓度的测定。在确定六价铬方法模块连接准确，整个分析流路的密闭性及液体流动的顺畅性无异常后，通过对水中六价铬标准曲线及有证标准物质的测定来验证模块参数设置的准确性并同时完成六价铬流动注射方法的验证工作。验证数据及图谱如表1所示。

4 六价铬验证结果汇总

（1）验证方法名称：《水质六价铬的测定流动注射-二苯碳酰二肼分光光度法》（HJ 908-2017）。

表1 标准样品精度分析结果

（2）验证项目：六价铬。

（3）检验仪器及设备：QC8500 S2型三通道流动注射分析仪。

（4）验证方式：

①对方法涉及的技术能力、设施和环境条件、分析仪器设备、试剂材料、标准物质、方法性能指标等内容进行验证；②根据HJ 908-2017标准要求，对空白试验、方法检出限、测定下限进行验证；③根据标准的适用范围，选取不超过标准曲线浓度范围的有证标准样品进行准确度和精密度的验证。

（5）实验条件验证：

验证所用仪器包括流动注射仪、架盘天平、电子天平、超声波仪等均为经有资质检定机构检定合格且在有效期内的仪器，符合要求。主要验证仪器流动注射分析仪对检测环境无特殊要求，一般使用条件为：环境温度：5℃～35℃，相对湿度：≤85%。流动注射分析室内有检定合格的温湿度表，对实验室环境条件进行监控，经连续5天对流动注射分析室温湿度进行监测，均符合该仪器一般使用条件，故环境条件满足设备及检测工作环境要求。

（6）方法性能指标：

①标准曲线：测定标准曲线，标准曲线的相关系数γ=0.9999≥0.999，符合要求。②检出限：采用空白标准偏差法评估检出限，即对实验室在用去离子水连续测试10次，以样品空白平均值+3＊标准偏差（s）来计算检出限。测得检出限为0.0007mg/L，小于方法检出限0.001mg/L，符合要求。③测定下限：采用空白值加上10倍的重复性标准偏差作为测定下限。测得测定下限为0.0013mg/L，小于方法测定下限0.004mg/L，符合要求。④空白试验：每批样品至少测定2个实验室空白，空白值不得超过方法检出限，经测定空白值为0.0005mg/L，小于方法检出限0.001mg/L，符合要求。⑤准确度和精密度：对标准样品GSB07-3174-2014 203353测定6次，准确度、精密度结果如表1。

验证结果满足标准样品扩展不确定度要求。