AA3連續(xù)流動(dòng)注射分析儀在水質(zhì)分析中的常見故障及日常維護(hù)

李志林，吉正元，馬 俊，劉淑娟，葉正中，楊春濤

(1.玉溪市環(huán)境監(jiān)測站， 云南 玉溪 653100；2.玉溪師范學(xué)院， 云南 玉溪 653100)

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AA3連續(xù)流動(dòng)注射分析儀在水質(zhì)分析中的常見故障及日常維護(hù)

李志林1，吉正元1，馬 俊1，劉淑娟2，葉正中1，楊春濤1

(1.玉溪市環(huán)境監(jiān)測站， 云南 玉溪 653100；2.玉溪師范學(xué)院， 云南 玉溪 653100)

介紹了AA3連續(xù)流動(dòng)注射分析儀分析環(huán)境水樣中氨氮、陰離子表面活性劑、揮發(fā)酚和氰化物時(shí)碰到的常見故障、產(chǎn)生原因、解決辦法及日常維護(hù)，為使用相關(guān)儀器的分析人員快速解決類似問題提供一定參考。

流動(dòng)注射儀；故障；解決辦法；維護(hù)

連續(xù)流動(dòng)注射分析是一種具有分析速度快、精度高、操作簡單、試劑及試樣用量少等優(yōu)點(diǎn)的分析技術(shù)，在許多檢測行業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用。其原理是將一定體積的樣品注入到一種密閉的、由適量液體(反應(yīng)試劑和水)組成的連續(xù)流動(dòng)的載液中，同時(shí)與載液中某些試劑發(fā)生反應(yīng)，或進(jìn)行滲析、萃取，生成某種檢測的物質(zhì)，流經(jīng)檢測器，產(chǎn)生響應(yīng)，從而測定待測樣品的含量。本文通過多年對德國海豹(seal)公司生產(chǎn)的AutoAnalyzer3(簡稱AA3)連續(xù)流動(dòng)注射分析儀的使用，分析了環(huán)境水樣中氨氮、陰離子表面活性劑、揮發(fā)酚和氰化物等指標(biāo)時(shí)碰到的常見故障、產(chǎn)生原因、解決辦法及日常維護(hù)，為使用相關(guān)儀器的技術(shù)人員提供一定參考。

AA3連續(xù)流動(dòng)注射分析儀在使用過程中出現(xiàn)的故障通過終端控制軟件的圖形來體現(xiàn)，反映故障的圖形主要分兩種類型：“基線”圖形和“峰檢測”圖形[1]。“基線”圖形主要包括基線漂移、基線噪聲等，此類圖形主要是在儀器開始運(yùn)行、樣品出峰之前出現(xiàn)；“峰檢測”圖形主要包括不出峰、異形峰，此類圖形在樣品檢測過程中出現(xiàn)。這兩種圖形的出現(xiàn)反映了試劑、泵管、軟件、硬件等方面的問題，從這幾個(gè)方面進(jìn)行分析、判斷，能找出故障原因所在并及時(shí)處理。

1 “基線”圖形故障、原因分析及故障解決

“基線”圖形常見故障如圖1所示。

圖1(a)中圖形基線漂移的主要原因有：①試劑不穩(wěn)定或污染；②試劑未混合充分，造成濃度梯度；③流通池污染；④光學(xué)組件中使用陳舊的濾光片；⑤光學(xué)組件中用的是舊燈[2]。在實(shí)際水樣分析過程中，揮發(fā)酚項(xiàng)目的檢測出現(xiàn)過基線向上飄移的現(xiàn)象。當(dāng)一周或更長時(shí)間未進(jìn)行該項(xiàng)目通道的運(yùn)行，再次運(yùn)行此通道進(jìn)行指標(biāo)分析時(shí)，圖像窗口顯示基線向上漂移，分析產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因，是例行監(jiān)測樣品數(shù)量多、各監(jiān)測點(diǎn)水質(zhì)成分不一，流通池受污染所致。解決該故障可以通過做樣時(shí)延長去離子水或試劑溶液對管路的沖洗時(shí)間(通常30min以上)，使沉積在管壁上的污染物溶解、脫落并洗出，直到軟件窗口基線顯示平穩(wěn)再進(jìn)行樣品分析。同樣，揮發(fā)酚指標(biāo)檢測的圖形存在圖1(b)基線向下漂移現(xiàn)象，產(chǎn)生的原因與試劑使用時(shí)間、混合程度、流通池污染、校準(zhǔn)曲線有關(guān)，因此需要分析人員對泵管、試劑配制時(shí)間檢查分析，并定期清洗管路。同時(shí)，校準(zhǔn)曲線的最高點(diǎn)濃度在0.5～0.1mg/L為宜，最高點(diǎn)濃度太高對低濃度樣品檢測就不準(zhǔn)確，如果濃度太低，增益值就必須設(shè)置較高，系統(tǒng)才能檢測到初始峰，增益值高時(shí)基線漂移嚴(yán)重，會(huì)降低結(jié)果準(zhǔn)確性。根據(jù)多年的監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)和與工程師的溝通交流，本儀器的基線向下漂移屬正常現(xiàn)象，基線漂移小可以不做任何處理，因?yàn)橄到y(tǒng)軟件能夠進(jìn)行重新計(jì)算，消除基線偏移的干擾，得出更加準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

圖1 (c)圖形基線產(chǎn)生噪聲的主要原因有：①試劑中有顆粒或細(xì)微氣泡；②反應(yīng)條件不理想；③微小的顆粒進(jìn)入流通池；④泵的滾軸或壓盤被污染或磨損，泵管陳舊；⑤透析膜破裂，氣泡不規(guī)則[2]。實(shí)際樣品檢測過程中，氰化物的檢測出現(xiàn)過基線噪聲現(xiàn)象。分析原因：首先試劑溶液擺放和使用時(shí)間過長，吸收了空氣產(chǎn)生微小氣泡；其次顯色試劑溶液底層有異煙酸溶解不完全的顆粒物，顆粒物通過泵管進(jìn)入流通池；最后夏天室內(nèi)溫度高、儀器運(yùn)行時(shí)間長影響儀器運(yùn)行穩(wěn)定性，最終致使基線產(chǎn)生噪聲。通過配制新鮮試劑、避免儀器長時(shí)間運(yùn)行等措施使得該故障得以解決。同樣，系統(tǒng)軟件的平滑度設(shè)置很低就能看到較明顯的基線噪聲，因此需設(shè)置合理的平滑度，一般設(shè)置為12%。

2 “峰檢測”圖形故障、原因分析及故障解決

“峰檢測”圖形常見故障如圖2所示。

圖2(a)“峰檢測”圖形中無峰出現(xiàn)的主要原因有：①流動(dòng)池、濾光片安裝不正確；②系統(tǒng)燈燒毀；③運(yùn)行通道選擇設(shè)置錯(cuò)誤；④顯示選項(xiàng)范圍過大等。實(shí)際樣品檢測過程中，氰化物、氨氮的檢測出現(xiàn)過無峰現(xiàn)象[2]。對于測試樣品氰化物不出峰的情況，通過對軟件、硬件等方面的故障排查，證實(shí)該情況不屬于上述硬件和軟件方面的故障，而是由于氯胺T試劑失效造成。新買的氯胺T是白色粉末固體，且較易溶于水，而失效的氯胺T變成黃色結(jié)晶固體，難溶于水，換了試劑后問題得以解決。因此，出現(xiàn)故障一般要首先考慮是否是試劑方面的問題，其次再檢查硬件和軟件設(shè)置，對各方面逐一排查。氨氮出現(xiàn)該問題是由于DCI和緩沖溶液的試劑管路放入了對方的試劑瓶，由個(gè)人原因造成，因此要求分析人員在樣品測試過程中保持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度。

圖2(b)“峰檢測”圖形出現(xiàn)不規(guī)則噪聲的主要原因有：①由不良的氣泡注入引起不穩(wěn)定的分段；②流體片段的不均勻；③流通池有沉淀物；④樣品為酸性卻用了不銹鋼針；⑤體系中有負(fù)壓；⑥帶有透析膜的體系：薄膜發(fā)干不能再用[2]。實(shí)際樣品檢測過程中，氨氮檢測出現(xiàn)過峰形噪聲，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)透析膜使用時(shí)間過久發(fā)干，更換透析膜問題得以解決。建議透析膜2個(gè)月更換1次，確保峰形平滑無噪聲。

圖2(c)“峰檢測”圖形出現(xiàn)尖峰的主要原因有：①?zèng)]有用潤濕劑；②體系中有負(fù)壓；③總流量過低；④溶解在試劑中的氣體釋放出來(通常在泵管出口處可見)；⑤流通池帶有氣泡過多的液體流過流通池；⑥尖峰僅僅在峰的開始和結(jié)束處，樣品內(nèi)氣泡過大[2]。實(shí)際樣品檢測過程中，陰離子表面活性劑的檢測出現(xiàn)過平臺(tái)尖峰，分析原因是：儀器運(yùn)行時(shí)間過長，泵管松弛變形、彈性降低，導(dǎo)致管路總流量降低；且試劑擺放時(shí)間過長，吸收了空氣產(chǎn)生微小氣泡并在流動(dòng)過程中釋放。因此，樣品檢測之前最好對試劑超聲除氣，每次測試樣品數(shù)量不宜過多(20個(gè)以內(nèi))，樣品測試結(jié)束放松泵管并根據(jù)儀器使用頻率適時(shí)更換。

圖2(d)“峰檢測”圖形出現(xiàn)峰形為分不開，是由于分割樣品的氣泡在通道中運(yùn)行時(shí)沒有接觸管壁[2]。當(dāng)所測水樣渾濁、惡臭，揮發(fā)酚檢測就會(huì)發(fā)生峰形分不開現(xiàn)象，分析原因可能是由于水樣中某種干擾物質(zhì)影響氣泡在通道中運(yùn)行，無法接觸管壁，解決的辦法是通過蒸餾儀對水樣進(jìn)行蒸餾預(yù)處理，減少干擾，最終問題得以解決。

3 儀器日常維護(hù)

3.1 管路清洗

(1)氨氮管路清洗：每次樣品分析完畢所有流路需用純水清洗30min，每周用約1.3%的次氯酸鈉溶液清洗30min(緩沖溶液管路不用次氯酸鈉溶液清洗，防止透析膜穿孔破裂)，再用純水清洗15min，最后排空流路水分。

(2)陰離子表面活性劑管路清洗：當(dāng)樣品分析完畢，取下進(jìn)樣管，氯仿管路繼續(xù)停留3min，酸性和堿性亞甲基藍(lán)管路放入無水乙醇中15min，最后排空管路。

(3)氰化物和揮發(fā)酚管路清洗：樣品分析完畢之后將蒸餾試劑和吸收試劑管路放入純水中，氰化物其他試劑管路放入1mol/L 氫氧化鈉溶液(40 g定容至1000mL)中5min，然后放入純水中至少清洗30min；同時(shí)揮發(fā)酚的4-氨基安替比林和鐵氰化鉀管路放入1mol/L鹽酸溶液(85mL 鹽酸定容至1000mL) 中5min，然后放入純水中至少清洗30min。如果所做水樣是污水或含高鹽分，按照上述清洗步驟進(jìn)行清洗后次日只打開蠕動(dòng)泵，把所有管路放入純水10min，然后放入1mol/L鹽酸20min，放入純水10min后，再放1mol/L 氫氧化鈉溶液20min，最后放純水至少30min。如果做樣頻率不高且樣品中無污水樣品或高鹽分樣品時(shí)，三個(gè)月做1次上述鹽酸和氫氧化鈉溶液同時(shí)清洗維護(hù)。

3.2 硬件維護(hù)

(1)濾光片：濾光片很容易受潮，而且受潮后性能降低，項(xiàng)目分析的靈敏度會(huì)持續(xù)、大幅度降低。建議每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，及時(shí)將濾光片取出用干凈的紙、塑料袋或布包好，放進(jìn)專用干燥器中，并保證干燥器的硅膠處于無水狀態(tài)[3]。

(2)透析膜：有腐蝕性的清洗溶液不對有經(jīng)過透析膜的管路清洗，以免造成透析膜穿孔、破裂，應(yīng)經(jīng)常檢查透析膜是否移位、干燥，定期進(jìn)行更換。

(3)蠕動(dòng)泵管：每次蠕動(dòng)泵啟動(dòng)前檢查泵管是否松弛、老化，卡緊程度是否一致(泵管兩端卡環(huán)垂直卡緊)，泵管表面用酒精擦拭保持清潔。樣品測試完畢取下泵管，使其處于松弛狀態(tài)。

4 結(jié)語

以上關(guān)于AA3連續(xù)流動(dòng)注射分析儀常見故障、產(chǎn)生原因、解決辦法及日常維護(hù)的分析總結(jié)，是作者多年使用該儀器后的經(jīng)驗(yàn)之談，希望能給相關(guān)用戶提供一定參考并及時(shí)解決類似故障，延長儀器的使用壽命，提高分析效率和質(zhì)量。

[1]羅勇，周史強(qiáng)，林奕珊.流動(dòng)注射分析儀在水質(zhì)檢測中幾種常見故障圖形的分析及處理[J].廣東水力水電，2008(3):48-50.

[2]AutoAnalyzer3 操作手冊[Z].

[3]馮獻(xiàn)芳，張俊玲，吳航.流動(dòng)注射分析儀維護(hù)的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)[J].山東化工，2010，39(6):32-34.

The Common Faults and Daily Maintain of Auto Analyzer 3 Continuous Flow Analytical System in Monitoring Water Quality

LI Zhi-lin1,JI Zheng-yuan1,MA Jun1,LIU Shu-juan2,YE Zheng-zhong1,YANG Chun-tao1

(1.Yuxi Environmental Monitoring Station, Yuxi Yunnan 653100, China)

The common faults of auto analyzer 3 continuous flow analytical system (AA3) in Monitoring ammonia, anionic surface active agent, volatile phenol, and hydrides in water were introduced as well as the influencing factors. The methods to solve these issues and the ways to maintain the equipment well were presented also, which would provide useful information for other people to efficiently deal with the problems.

flow analytical system; common faults; solving ways; maintain

2016-07-04

X83

A

1673-9655(2016)06-0110-03