李婷婷 丁海亭 李紅
摘? 要:結(jié)合章丘公司石墨爐原子吸收分光光度計(jì)在機(jī)組水汽系統(tǒng)金屬離子測(cè)定工作中出現(xiàn)的問(wèn)題,分析了影響其測(cè)定的因素,提出了對(duì)策建議,并得到了良好的效果。
關(guān)鍵詞:石墨爐、原子吸收分光光度計(jì)、測(cè)定、準(zhǔn)確率
前言:在火力電廠中,隨著機(jī)組容量的增加,對(duì)水汽品質(zhì)的要求也越來(lái)越高,水汽品質(zhì)的好壞直接影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)給化驗(yàn)工作帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)?,F(xiàn)章丘公司水汽系統(tǒng)鐵、銅等金屬離子指標(biāo)的測(cè)定主要通過(guò)原子吸收分光光度計(jì)石墨爐法進(jìn)行,因此提高原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定的準(zhǔn)確率迫在眉睫。本文依據(jù)實(shí)踐,對(duì)檢測(cè)過(guò)程中影響因素進(jìn)行了分類分析,探討了如何提高其測(cè)定的準(zhǔn)確率,提高機(jī)組水汽品質(zhì),更好地指導(dǎo)機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1? 實(shí)驗(yàn)儀器
石墨爐原子吸收分光光度計(jì),以石墨爐法為基礎(chǔ),進(jìn)樣量較少,可對(duì)近50種元素進(jìn)行測(cè)量,且具有較高的原子化效率,但此種方法試樣組成不均,加之共存化合物的存在,對(duì)元素測(cè)定易產(chǎn)生干擾,一般需要對(duì)干擾背景予以校正。
1.2? 化學(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)用水的選擇
選擇化學(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)用水是做好原子吸收光譜法的良好開端。分析測(cè)定時(shí),試劑空白的大小直接影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和復(fù)現(xiàn)性。因此,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該把試劑空白降到可以忽略選擇超純水,其次無(wú)機(jī)酸的純度也是試劑空白的一個(gè)重要因素,盡量使用優(yōu)質(zhì)酸或純酸。
2 分析問(wèn)題
通過(guò)對(duì)2018年7月至12月標(biāo)定原子吸收分光光度計(jì)月度異常次數(shù)統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)其測(cè)定準(zhǔn)確率能夠提高到90%以上。這就排除了儀器性能問(wèn)題對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)造成干擾的可能性。為了進(jìn)一步分析造成測(cè)定準(zhǔn)確率的原因,對(duì)可能引起的變量開展以下分析:
3 解決問(wèn)題
3.1 噴嘴
噴嘴應(yīng)由高性能PVC制成,不受燃燒過(guò)程中出現(xiàn)的高溫和腐蝕產(chǎn)物影響產(chǎn)生熱效應(yīng),能承受充氬壓力和燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的瞬時(shí)高壓,不宜產(chǎn)生變形,具有透明、垂直,不易污堵的特性。對(duì)2018年下半年噴嘴更換頻次進(jìn)行統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)平均每三周就需更換一次。噴嘴外觀變形、變色、污堵會(huì)直接導(dǎo)致取樣失敗,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,共發(fā)生異常14次,較高。因此,應(yīng)加強(qiáng)保養(yǎng)措施,在噴嘴未發(fā)生變形的情況下,每次啟動(dòng)前用1:1鹽酸溶液進(jìn)行沖洗,再用除鹽水進(jìn)行兩次沖洗,延緩噴嘴使用壽命;每月定期更換新噴嘴,運(yùn)行中應(yīng)注意觀察噴嘴完好度,確保實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確率。
3.2 沖洗水
章丘公司使用沖洗水為除鹽水弱酸性水,PH值在(6.2-6.5)之間,易腐蝕儀器管路,長(zhǎng)期使用,由外界帶來(lái)的雜質(zhì),使水質(zhì)受到嚴(yán)重污染,造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果失真。為減少對(duì)儀器管路及各部件的腐蝕,得到PH值為7左右的中性水,向除鹽水中加入適量緩蝕劑,取1000mL除鹽水進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出每更換或添加1000mL除鹽水應(yīng)加入10mL水質(zhì)穩(wěn)定劑加藥量較合適。同時(shí),密切跟蹤沖洗水PH值,每月更換一次水箱除鹽水,每天查看澄清度、有無(wú)雜質(zhì),并及時(shí)更換。每次實(shí)驗(yàn)前用除鹽水對(duì)沖洗水濾網(wǎng)進(jìn)行清洗,避免雜質(zhì)污染水質(zhì),堵塞管道。定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行反沖洗。
3.3石墨管
石墨管是樣品原子化的平臺(tái),因此石墨管也是背景和干擾產(chǎn)生的來(lái)源。因此,應(yīng)對(duì)石墨管進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng),每次實(shí)驗(yàn)前檢查各系統(tǒng)水壓、氣密性是否良好,延緩石墨管使用壽命,并及時(shí)更換老化石墨管。同時(shí),在每次更換石墨管時(shí)清洗一次石墨爐膛,石墨爐爐頭至少一周清潔一次,去掉石墨管,觀察石墨爐所有部件,用棉簽擦去或用洗耳球吹出試樣沉積物及石墨管碎片,同時(shí)輕輕擦拭石墨爐爐頭外側(cè)的石英窗和溫度控制窗口(進(jìn)樣口對(duì)著的中心石墨塊的底部),并用軟布蘸稀的清潔劑擦拭石墨爐爐頭的外表面。更換石墨管時(shí)也要進(jìn)行上述清潔,并在新的石墨管安放好之后進(jìn)行熱處理,即空燒,重復(fù)3-4次。
石墨管孔與噴嘴垂直度決定了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,用探視鏡現(xiàn)場(chǎng)查看石墨管孔與噴嘴不能自動(dòng)垂直。因此,每次實(shí)驗(yàn)時(shí),需要手動(dòng)調(diào)整石墨噴嘴,看噴嘴是否在大口,若進(jìn)不去用ASC-700上螺絲調(diào)整(松緊螺絲),點(diǎn)擊脈沖粗向下移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)粗口,然后點(diǎn)擊脈沖細(xì)向下移動(dòng),直至用鏡子可以看到噴嘴,確定噴嘴離石墨2毫米處,擰緊螺絲,用同型號(hào)噴嘴放置于水平注水孔,通過(guò)平行度確定噴嘴是否垂直,確保實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。
3.4自動(dòng)進(jìn)樣器
石墨爐分析中自動(dòng)進(jìn)樣器針距石墨管底部1/3處為最佳位置。石墨爐報(bào)出數(shù)據(jù)的精密度低,跟進(jìn)樣量少(10-30ul)有很大的關(guān)系。本儀器(熱電m6)自動(dòng)進(jìn)樣器主要是通過(guò)一個(gè)類似于注射器這樣的原理來(lái)吸樣、進(jìn)樣的。其中的毛細(xì)管道長(zhǎng)年用蒸餾水作為清洗液,難免會(huì)有空氣中灰塵進(jìn)入里面,會(huì)在管路的拐彎處集結(jié),日積月累,造成自動(dòng)進(jìn)樣器吸樣、清洗時(shí)壓力延遲、內(nèi)部長(zhǎng)青苔等問(wèn)題造成實(shí)驗(yàn)異常。因此,應(yīng)定時(shí)用稀硝酸清洗,清洗完畢再用蒸餾水清洗管路,防止注射器活塞腐蝕。經(jīng)常更換自動(dòng)進(jìn)樣器清洗瓶中的水,可加入超純水或0.2% 的HNO3溶液,最好用超聲波排除清洗瓶中溶解的氣體,以防止注射器及管路內(nèi)出現(xiàn)氣泡,影響儀器正常工作。自動(dòng)進(jìn)樣針易掛水,可以用無(wú)水乙醇擦洗或更換進(jìn)樣針。對(duì)進(jìn)樣針進(jìn)行調(diào)節(jié),檢查自動(dòng)進(jìn)樣臂與進(jìn)樣盤的相對(duì)位置。由于長(zhǎng)時(shí)間的工作,部分零部件會(huì)磨損或者老化,自動(dòng)進(jìn)樣臂可能會(huì)錯(cuò)位,從而導(dǎo)致不能正常吸取樣液或者進(jìn)樣臂被卡住使得儀器運(yùn)作停止,應(yīng)及時(shí)更換相關(guān)磨損零部件。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)影響石墨爐原子吸收分光光度計(jì)測(cè)量金屬元素的各因素展開分析實(shí)驗(yàn),分別從實(shí)驗(yàn)室的儀器硬件和軟件部分深入研究,探討了提高其測(cè)定準(zhǔn)確率的方法、條件和注意事項(xiàng),最終使其測(cè)定準(zhǔn)確率由86.45%提高到95.83%,并且保證樣品回收率在100%左右,為發(fā)電廠機(jī)組經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全運(yùn)行提供了準(zhǔn)確可靠的參數(shù)數(shù)據(jù)。
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