微量進(jìn)樣器的校準(zhǔn)

王雨婷

摘 要：微量進(jìn)樣器micro sampling syringe是以微升為單位的進(jìn)樣器。是色譜儀進(jìn)行液體樣品分析時(shí)，必不可少的精密進(jìn)樣器械。進(jìn)樣器由外套、芯子和針尖等主要部件組成的計(jì)量器具，是用于吸取定量的樣品，并注入色譜分析儀等儀器的主要計(jì)量器具，在微量分析時(shí)，注入試樣，對(duì)各種物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析。

關(guān)鍵詞：微量進(jìn)樣器；校準(zhǔn)

1 微量進(jìn)樣器的分類

微量進(jìn)樣器主要分為無存液微量進(jìn)樣器：在常溫下按規(guī)定方法抽取一定量的樣品，再將大套管（芯子在小套管內(nèi)，芯子的進(jìn)、退由大套管帶動(dòng)）推至零位線后，針尖內(nèi)無殘留樣品。有存液微量進(jìn)樣器：在常溫下按規(guī)定方法抽取一定量的樣品，將芯子推至零位線后，針尖內(nèi)有固定量殘留樣品的進(jìn)樣器。氣密性微量進(jìn)樣器：主要用于常溫下易揮發(fā)液體樣品的進(jìn)樣器；對(duì)于針尖的樣式，主要有刃口、平口和圓口；從容量范圍來說，容量規(guī)格從0.5uL到1000uL不等，常見的有1uL，5uL，10uL，25uL，50uL，100uL，250uL，500uL，1000uL。目前世面上國內(nèi)生產(chǎn)微量進(jìn)樣器的生產(chǎn)企業(yè)主要有：上海安亭微量進(jìn)樣器廠、上海高鴿工貿(mào)有限公司、上海醫(yī)用激光儀器廠、保西玻璃儀器廠、北京華儀三譜儀器有限責(zé)任公司。進(jìn)口的微量進(jìn)樣器主要有瑞士的Hamilton、德國的analytikjena耶拿、美國的Agilent、Thermo等。微量進(jìn)樣器主要應(yīng)用于氣相色譜，液相色譜儀器的進(jìn)樣過程，這些大型色譜分析儀器已經(jīng)廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代社會(huì)的方方面面。從天上的航天飛機(jī)，到水里游的航空母艦，都用氣相色譜來監(jiān)測船艙中的氣體質(zhì)量；從日常生活中的食品和化妝品，到各種化工生產(chǎn)的工藝控制和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，從司法檢驗(yàn)中的物質(zhì)鑒定，到地質(zhì)勘探中的油氣田尋找，從疾病診斷、醫(yī)藥分析、到考古發(fā)掘、環(huán)境保護(hù)，氣相色譜、液相色譜技術(shù)的應(yīng)用極為廣泛。對(duì)于每臺(tái)色譜分析儀，微量進(jìn)樣器都是必不可少的進(jìn)樣設(shè)備，每臺(tái)色譜都要配置不同型號(hào)不等數(shù)量的微量進(jìn)樣器。

2 微量進(jìn)樣器的校準(zhǔn)現(xiàn)狀

在《檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力通用要求》中規(guī)定，關(guān)于量值溯源性對(duì)檢測、校準(zhǔn)和抽樣結(jié)果的準(zhǔn)確性或有效性有顯著影響的用于檢測和（或）校準(zhǔn)的所有設(shè)備，在投入使用前應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)。這里強(qiáng)調(diào)是對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確性或有效性有顯著影響的設(shè)備，而微量進(jìn)樣器作為色譜分析中定量進(jìn)樣的關(guān)鍵設(shè)備是對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確性或有效性有顯著影響的，是需要進(jìn)行檢定校準(zhǔn)的。

目前國家還沒有頒布關(guān)于微量進(jìn)樣器的計(jì)量檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范，只是在《JJG700-1999氣相色譜儀檢定規(guī)程》的附錄中簡要提到了微量進(jìn)樣器的校準(zhǔn)方法。該校準(zhǔn)方法使用的是衡量法，具體操作過程是在室溫下，用微量進(jìn)樣器抽取一定量的水銀，用硅膠堵住針頭，在萬分之一的天平上稱量、計(jì)數(shù)。然后全部打出水銀，用硅膠堵住針頭再稱量一次、計(jì)數(shù)，兩次質(zhì)量相減，可得出抽取的水銀質(zhì)量m，然后由公式：

V=■（ρ為對(duì)應(yīng)的水銀溫度下的密度）（1）

就可以得出抽取的水銀的體積，即為微量進(jìn)樣器的容量。分析該方法主要有以下三個(gè)不足之處：（1）并不能全面的考察微量進(jìn)樣

器的計(jì)量性能；（2）該方法中使用水銀作為介質(zhì)進(jìn)行校準(zhǔn)有非常大

的弊端，水銀在常溫下即可蒸發(fā)，蒸發(fā)后形成的汞蒸氣和汞的化合物多有劇毒（慢性），對(duì)人體有害；（3）微量進(jìn)樣器形狀細(xì)長，抽取水銀后，芯子抽出，使得進(jìn)樣器的體積更加細(xì)長，在稱量過程中微量進(jìn)樣器不能全部置于天平的托盤上，對(duì)稱量的結(jié)果有一定的影響，而且實(shí)際操作過程也比較困難，不易實(shí)施。

對(duì)于小容量檢定校準(zhǔn)，計(jì)量檢定規(guī)程《JJG20-2001標(biāo)準(zhǔn)玻璃量器》中也沒有包含50uL容量以下的量器，而且該規(guī)程并不適用于微量進(jìn)樣器，主要是因?yàn)椋海?）規(guī)程中使用水作為稱量介質(zhì)，當(dāng)空氣中濕度較低時(shí)，水非常容易蒸發(fā)，對(duì)于微量進(jìn)樣器這樣的容量特別小的儀器，水的蒸發(fā)引起的稱量的質(zhì)量變化對(duì)其自身容量影響較大，校準(zhǔn)得到的結(jié)果也不準(zhǔn)確。（2）原理不同，微量進(jìn)樣器它是一種活塞式吸管，利用空氣排放原理進(jìn)行工作，以活塞在套管內(nèi)移動(dòng)的距離確定容量，并不是玻璃量器。

3 可行的校準(zhǔn)方法及計(jì)算

對(duì)于微量進(jìn)樣器，現(xiàn)在常用的校準(zhǔn)方法主要有兩種：衡量法、分光光度法。

衡量法通常用于校準(zhǔn)大于10uL的進(jìn)樣器。對(duì)于容量范圍為（10～25）uL的進(jìn)樣器，使用分度值為十萬分之一克的分析天平測試；對(duì)于大于25uL的進(jìn)樣器，使用分度值為萬分之一克的分析天平測試。主要方法是將帶蓋的稱量杯放入電子天平中去皮，抽取一定量的蒸餾水，打入稱量杯中及時(shí)蓋上蓋子，再稱量稱量杯，記錄蒸餾水的質(zhì)量，參考水溫下的密度值，使用公式（1）算出體積為微量進(jìn)樣器的容量。對(duì)于小于10uL的進(jìn)樣器，有文獻(xiàn)使用分光光度法進(jìn)行校準(zhǔn)。主要方法如下，用進(jìn)樣器抽取相應(yīng)濃度C0的原液（由計(jì)量部門供給，并給出有關(guān)數(shù)據(jù)）于10mL容量瓶中，用0.1%NaOH溶液稀釋至刻度；將上述樣品溶液放入3cm的玻璃比色皿中，用0.1%NaOH溶液作參比，將分光光度計(jì)波長調(diào)到606nm處，在原液吸收峰，測定樣品的吸光度E；

通過公式：C=a+bE（a與b由計(jì)量部門提供）（2）

V=10C/C0（3）

求出微量樣器的容積V。分光光度法較為復(fù)雜且需要配備分光光度計(jì)，不如衡量法簡單快捷，對(duì)于要面臨大批量的校準(zhǔn)工作的校準(zhǔn)人員較為繁瑣，有些實(shí)驗(yàn)室沒有配備分光度計(jì)也不能開展校準(zhǔn)工作。

如果能解決水蒸發(fā)帶來的影響，就可以全部使用衡量法校準(zhǔn)微量進(jìn)樣器，是我們研究的方向。在鑒定校準(zhǔn)的項(xiàng)目中，微量移液器也涉及到要校準(zhǔn)低容量移液器的問題。目前梅特勒—托利多公司提供了一種移液器檢定裝置。它是在常見的分析天平上加裝了一個(gè)防蒸發(fā)阱這樣的裝置。防蒸發(fā)阱其實(shí)就是一種防止水分蒸發(fā)裝置，其原理就是在移液器校準(zhǔn)的真正空間里，保持一定的濕度，從而減小由移液器內(nèi)排出液體的蒸發(fā)帶來的對(duì)測量結(jié)果的影響。這種裝置也可以使用到微量進(jìn)樣器的校準(zhǔn)中來降低由進(jìn)樣器排出液體的蒸發(fā)對(duì)測量結(jié)果的影響。需要注意的是，在為微量進(jìn)樣器選擇防蒸發(fā)阱時(shí)，要選擇玻璃材質(zhì)的防蒸發(fā)阱可減少靜電的影響。

對(duì)于非氣密性微量進(jìn)樣器的密合性檢查主要要進(jìn)行兩個(gè)部分，器身密合性及膠合密合性。濕潤的進(jìn)樣器堵住針尖，將芯子從容量的零線拉到容量終線，3秒內(nèi)沒有氣泡泛出的話則說明微量進(jìn)樣器的器身密合性合格。將濕潤的進(jìn)樣器吸入全容量的空氣，堵住針尖，將進(jìn)樣器針尖向下浸入水中，再將芯子推至容量的一半，3秒內(nèi)不得有氣泡泛出則膠合密合性檢查合格。

外觀檢查主要是檢查微量進(jìn)樣器的針筒外套表面平整光滑無銹蝕，分度線與量的數(shù)值清晰、完整、耐久、均勻，無明顯的裂紋變形等現(xiàn)象。芯子無銹蝕，無彎曲變形，抽打時(shí)芯子在全量程范圍內(nèi)上下移動(dòng)靈活有良好的滑動(dòng)性能。針尖無銹蝕，無彎曲變形，對(duì)于刃口針尖的刃口應(yīng)鋒利，不得有毛刺。平口與圓口平整，不得有毛刺。

4 結(jié)束語

微量進(jìn)樣器是實(shí)驗(yàn)室色譜分析中常用的計(jì)量器具，對(duì)其進(jìn)行定期的檢定校準(zhǔn)是十分必要的，需要制訂適用于微量進(jìn)樣器的檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范，以便在實(shí)際工作中使用。