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光電光譜(直讀光譜)分析中的四類“標(biāo)樣”

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1、 標(biāo)準(zhǔn)樣品(Standard Sample):光譜定量分析是一種相對(duì)分析方法,必須使用含量經(jīng)過(guò)精確標(biāo)定的樣品來(lái)制作校準(zhǔn)曲線(Calibration Curve)或工作曲線(Work Curve),以確定分析樣品(Unknown Sample)的含量,這種含量經(jīng)過(guò)精確標(biāo)定的樣品一直被光譜分析工作者稱為“標(biāo)準(zhǔn)樣品”,簡(jiǎn)稱為“標(biāo)樣”(或“標(biāo)鋼”),其正規(guī)名稱是 “標(biāo)準(zhǔn)(參考)物質(zhì)”(Conference Materials),又簡(jiǎn)稱為“標(biāo)物”。光譜定量分析的標(biāo)準(zhǔn)樣品都是成套的,用于金屬樣品光電光譜分析的標(biāo)準(zhǔn)樣品一般是塊狀或棒狀,其基本要求是:分析元素分布均勻,化學(xué)成份可靠;組織結(jié)構(gòu)、尺寸、加工方法等要與分析樣品基本一致,不能有偏析、裂紋、夾雜等缺陷,并經(jīng)過(guò)均勻度檢查符合要求;一套標(biāo)準(zhǔn)樣品分析元素含量要有一定梯度,含量范圍比要求分析的含量范圍稍寬。各國(guó)的“標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)”的研制都是嚴(yán)格管理的,獲得國(guó)家權(quán)威部門(mén)認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)一般是公開(kāi)銷售的。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的詳細(xì)知識(shí)和行情可到“中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)”咨詢。為了同下面要講的幾類標(biāo)樣相區(qū)別,分析工作者常把建立校準(zhǔn)曲線的標(biāo)準(zhǔn)樣品常稱為“校準(zhǔn)標(biāo)樣”(Calibration Standards or Calibration Samples)或“工作曲線標(biāo)樣”。 

 

2、 標(biāo)準(zhǔn)化樣品(Standardization Sample):用“持久曲線法”進(jìn)行光譜定量分析,儀器參數(shù)漂移不可避免要引起工作曲線漂移,需要通過(guò)“標(biāo)準(zhǔn)化”(Standardization)來(lái)調(diào)整。標(biāo)準(zhǔn)化樣品就是標(biāo)準(zhǔn)化操作中所用的特殊樣品,有的資料里又有 “校正標(biāo)樣”(Setting-up Samples)、再校準(zhǔn)標(biāo)樣(Recalibration Samples)等名稱。其基本要求是:組成和結(jié)構(gòu)均勻穩(wěn)定,目標(biāo)元素的含量有特定要求,但不必有準(zhǔn)確的標(biāo)定值。用于低端的標(biāo)準(zhǔn)化樣品的光強(qiáng)值盡可能接近相應(yīng)元素校準(zhǔn)曲線的低端值,用于高端的標(biāo)準(zhǔn)化樣品的光強(qiáng)值盡可能在相應(yīng)元素校準(zhǔn)曲線的中高端范圍。標(biāo)準(zhǔn)樣品可以用作標(biāo)準(zhǔn)化樣品,但要為盡可能多的元素選取數(shù)目盡可能少的標(biāo)準(zhǔn)化樣品是個(gè)難題。標(biāo)準(zhǔn)化樣品應(yīng)該在作校準(zhǔn)曲線的同時(shí)測(cè)光以確定初始數(shù)值,若要使用儀器“隨機(jī)”所帶的校準(zhǔn)曲線,必然需要儀器商提供相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化樣品。標(biāo)準(zhǔn)化樣品是可以更換的,但必須在舊的標(biāo)準(zhǔn)化樣品用完之前試驗(yàn)確定新的標(biāo)準(zhǔn)化樣品的測(cè)光值。

3、 監(jiān)控樣(Control Sample):光譜分析的自動(dòng)化程序中,用于監(jiān)控儀器的漂移程度,把握恰當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化操作(Standardization)時(shí)機(jī),從而保持儀器正常工作狀態(tài)的試樣。通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析確定監(jiān)控樣監(jiān)控的目標(biāo)元素測(cè)定值的上、下限,按設(shè)定的時(shí)間間隔(一般比兩次標(biāo)準(zhǔn)化的間隔短)分析監(jiān)控樣,若目標(biāo)元素的測(cè)定值超出界限,則報(bào)警提示進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化操作;用新的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)修正產(chǎn)生報(bào)警的監(jiān)控樣的測(cè)定值,若合格則標(biāo)準(zhǔn)化有效。用人工方式也可以使用監(jiān)控樣,使日常標(biāo)準(zhǔn)化操作更合理,并可減少標(biāo)準(zhǔn)化樣品的日常消耗。 

 

4、 “內(nèi)控樣”或“類標(biāo)準(zhǔn)化樣品”(Type Standard Sample):“內(nèi)控樣”源于“控制試樣法”所用的“控制試樣”。起初在攝譜法中是用一控制樣品和分析樣品一起攝譜,以確定工作曲線的移動(dòng)位置;后來(lái)有人提出用簡(jiǎn)單的合金或二元合金做出工作曲線,用控制試樣確定復(fù)雜合金的一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn),通過(guò)此點(diǎn)平行做出復(fù)雜合金的工作曲線,進(jìn)而發(fā)展為用較少種類的標(biāo)鋼作多鋼種的分析方法?,F(xiàn)在光電光譜分析中的 “內(nèi)控樣”,主要用于修正分析樣品與“校準(zhǔn)標(biāo)樣”之間由于組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成不一致引起的分析結(jié)果的偏差。“內(nèi)控樣”是我國(guó)光譜分析人的習(xí)慣稱呼,國(guó)外人士稱為Type Standard Sample,直譯過(guò)來(lái)就是“類型標(biāo)準(zhǔn)化樣品”,簡(jiǎn)稱為“類標(biāo)”(Type Standard)。其基本要求是:組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成份均勻并且要與被分析的末知樣品一致(若不一致就難以達(dá)到"校正"的目的),元素含量要有準(zhǔn)確的定值。內(nèi)控樣一般由本單位自行研制。分析組成復(fù)雜樣品或新鋼種又沒(méi)有合適的標(biāo)樣作工作曲線時(shí),內(nèi)控樣修正法是比較簡(jiǎn)捷的辦法。但在日常分析中長(zhǎng)期使用內(nèi)控樣又比較煩瑣。其實(shí),如果消除了“末知樣”與“工作曲線標(biāo)樣”之間組織結(jié)構(gòu)差異的影響,又正確校正了共存元素干擾,內(nèi)控樣是可以少用甚至不用的。

控制樣(Control Samples)要求結(jié)構(gòu)、成份均勻,如果監(jiān)控某一曲線(或某一規(guī)格的材料),其中的被監(jiān)控元素的濃度,對(duì)應(yīng)于曲線(或該規(guī)格的材料含量)的上中段,需要濃度定值,更要有根據(jù)多次測(cè)定結(jié)果經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)處理得到的分析值的允許范圍,這些測(cè)定應(yīng)該在所用的儀器上進(jìn)行。如果監(jiān)控某一曲線,好用標(biāo)準(zhǔn)樣品作控制樣;如果是監(jiān)控某一規(guī)格的材料(生產(chǎn)分析),可以用組織結(jié)構(gòu)類似的樣品自制,降低運(yùn)行成本??刂茦?/span>(Control Samples)更注重的是允許的“濃度范圍”。同一只控制樣(Control Samples)可用于監(jiān)控幾個(gè)不同元素。


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