水质重金属测定仪的精准测量依赖于使用前的系统准备,这一环节直接影响的准确性和可靠性。无论是原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)还是分光光度法,都需通过规范的准备流程,消除仪器误差、试剂污染、样品干扰等潜在影响,确保检测结果满足质量控制要求(相对标准偏差≤5%)。 一、仪器状态核查与调试 核心部件性能检查是基础。对于原子吸收型仪器,需确认空心阴极灯的发光强度(应≥80% 额定值),点燃后观察光斑是否稳定,无闪烁或偏移;单色器波长精度需验证,用汞灯校准(253.7nm 线误差≤±0.2nm)。ICP-MS 仪器需检查真空泵状态,真空度应达到 10⁻⁶Pa 以上,射频发生器功率稳定在设定值 ±5W 范围内。分光光度型仪器则需验证光源稳定性,在特征波长(如 510nm 测铁、750nm 测铅)下,10 分钟内吸光度波动≤0.002。 辅助系统调试不可忽视。原子吸收仪的乙炔气钢瓶压力需≥0.5MPa,空气压缩机输出压力稳定在 0.3-0.4MPa,气路连接处用肥皂水检漏,确保无气泡产生。循环水系统(用于冷却原子化器)的流量需达到 1.5-2L/min,水温控制在 20-25℃,避免因冷却不足导致的仪器过热。ICP-MS 的雾化器需通过标准溶液测试,提升效率应≥95%,必要时用 5% 硝酸冲洗疏通。 软件与数据传输检查需同步进行。启动仪器操作软件,确认与硬件连接正常,校准曲线模板、方法参数(如积分时间、泵速)调用正确。连接打印机或数据存储设备,测试数据导出功能,确保原始数据可追溯。对于联网仪器,需检查与实验室信息管理系统(LIMS)的通讯,避免数据上传失败。 二、试剂与耗材的准备及验证 标准溶液的溯源性控制是关键。使用经国家计量认证的单元素标准储备液(浓度 1000mg/L),标签需注明有效期、不确定度(≤1%)。稀释配制工作液时,需用超纯水(电导率≤18.2MΩ・cm)和优级纯酸(如硝酸、盐酸),稀释过程使用 A 级容量瓶和移液枪,每步稀释误差≤0.1%。混合标准溶液需现配现用,存放不超过 48 小时,避免元素间相互作用。 化学试剂的纯度与适用性需严格筛选。显色剂(如双硫腙、二苯碳酰二肼)需达到分析纯级别,配制后经空白试验验证,吸光度≤0.010。还原剂(如硼氢化钠)需新鲜配制,用 0.5% 氢氧化钠溶液溶解,浓度误差控制在 ±2%。缓冲液和掩蔽剂(如 EDTA、柠檬酸钠)需通过 pH 计校准(误差≤±0.02pH),确保干扰抑制效果。 耗材的洁净度控制需全程贯穿。样品容器选用聚乙烯或聚四氟乙烯材质,先用 10% 硝酸浸泡 24 小时,再用超纯水冲洗至无残留(硝酸根浓度≤0.01mg/L)。滤膜(0.45μm)需用超纯水煮沸 10 分钟,去除可能的重金属污染;比色皿、雾化器、炬管等接触样品的部件,使用前需用 5% 硝酸浸泡 30 分钟,避免交叉污染。 三、样品预处理的前期准备 样品采集与保存条件需合规。根据监测规范选择合适的采样容器,如测汞样品需用硼硅玻璃瓶,加入优级纯硝酸至 pH<2,抑制微生物活动。采样前需用待采水样润洗容器 3 次,避免吸附损失。现场记录需包含采样点位置、时间、水温、pH 等参数,尤其注意是否有悬浮物、颜色异常等情况,为后续预处理提供依据。 预处理设备与方法需匹配。对于高浓度有机物样品,需准备微波消解仪(配备聚四氟乙烯消解罐),设定升温程序(如 120℃保持 10 分钟,180℃保持 20 分钟);含悬浮物的样品需准备离心机(转速≥4000rpm)和真空抽滤装置。消解用酸需按比例混合(如硝酸 - 高氯酸 = 4:1),提前验证酸纯度(空白值≤方法检出限)。 干扰消除方案需预先制定。若样品含高浓度氯离子(如海水),需加入硝酸银溶液(每 100mL 样品加 1mL 10% 硝酸银),沉淀后过滤去除;含硫化物的样品需通入氮气 10 分钟,氧化去除干扰。对于分光光度法,需准备掩蔽剂(如测铅时用氰化钾掩蔽铜、锌离子),提前测试掩蔽效果(加标回收率 80%-120%)。 四、环境与安全准备 实验环境需满足控制要求。室温保持在 20-25℃,相对湿度 40%-60%,原子吸收和 ICP-MS 实验室需配备专用通风橱(风速≥0.8m/s),远离强电磁场(如变压器、电机)和振动源。分光光度法测定需避免强光直射,必要时安装遮光窗帘,确保检测环境光稳定。 安全防护措施需全面到位。操作人员需穿戴防护装备:耐酸碱手套(丁腈材质,厚度≥0.1mm)、防化服(覆盖全身)、护目镜和防毒面具(根据试剂选择滤毒盒)。实验台铺设防腐蚀橡胶垫,旁边放置应急洗眼器和淋浴装置(响应时间≤10 秒)。危险品(如氰化钾、汞标准液)需专柜存放,领用登记,剩余试剂按危废处理。 质量控制材料需提前准备。空白样品(超纯水加相同体积的酸)、平行样(同一样品分两份处理)、标准参考物质(如 GBW08607 水中重金属标准)需与样品同步处理,用于验证基体干扰和操作误差。绘制校准曲线的标准点需包含空白和至少 5 个浓度点,相关系数 r≥0.999,确保定量准确性。 通过系统性完成上述准备工作,可将水质重金属测定的系统误差控制在最低限度,为后续检测过程提供稳定可靠的基础条件。准备工作的完整性和规范性,是保障数据质量的前提,也是实验室质量管理体系有效运行的具体体现。
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