微量進樣器的校準

王雨婷

摘 要：微量進樣器micro sampling syringe是以微升為單位的進樣器。是色譜儀進行液體樣品分析時，必不可少的精密進樣器械。進樣器由外套、芯子和針尖等主要部件組成的計量器具，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量器具，在微量分析時，注入試樣，對各種物質進行定性定量分析。

關鍵詞：微量進樣器；校準

1 微量進樣器的分類

微量進樣器主要分為無存液微量進樣器：在常溫下按規定方法抽取一定量的樣品，再將大套管（芯子在小套管內，芯子的進、退由大套管帶動）推至零位線后，針尖內無殘留樣品。有存液微量進樣器：在常溫下按規定方法抽取一定量的樣品，將芯子推至零位線后，針尖內有固定量殘留樣品的進樣器。氣密性微量進樣器：主要用于常溫下易揮發液體樣品的進樣器；對于針尖的樣式，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。目前世面上國內生產微量進樣器的生產企業主要有：上海安亭微量進樣器廠、上海高鴿工貿有限公司、上海醫用激光儀器廠、保西玻璃儀器廠、北京華儀三譜儀器有限責任公司。進口的微量進樣器主要有瑞士的Hamilton、德國的analytikjena耶拿、美國的Agilent、Thermo等。微量進樣器主要應用于氣相色譜，液相色譜儀器的進樣過程，這些大型色譜分析儀器已經廣泛應用在現代社會的方方面面。從天上的航天飛機，到水里游的航空母艦，都用氣相色譜來監測船艙中的氣體質量；從日常生活中的食品和化妝品，到各種化工生產的工藝控制和產品質量檢驗，從司法檢驗中的物質鑒定，到地質勘探中的油氣田尋找，從疾病診斷、醫藥分析、到考古發掘、環境保護，氣相色譜、液相色譜技術的應用極為廣泛。對于每臺色譜分析儀，微量進樣器都是必不可少的進樣設備，每臺色譜都要配置不同型號不等數量的微量進樣器。

2 微量進樣器的校準現狀

在《檢測和校準實驗室能力通用要求》中規定，關于量值溯源性對檢測、校準和抽樣結果的準確性或有效性有顯著影響的用于檢測和（或）校準的所有設備，在投入使用前應進行校準。這里強調是對結果的準確性或有效性有顯著影響的設備，而微量進樣器作為色譜分析中定量進樣的關鍵設備是對結果的準確性或有效性有顯著影響的，是需要進行檢定校準的。

目前國家還沒有頒布關于微量進樣器的計量檢定規程或校準規范，只是在《JJG700-1999氣相色譜儀檢定規程》的附錄中簡要提到了微量進樣器的校準方法。該校準方法使用的是衡量法，具體操作過程是在室溫下，用微量進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、計數。然后全部打出水銀，用硅膠堵住針頭再稱量一次、計數，兩次質量相減，可得出抽取的水銀質量m，然后由公式：

V=■（ρ為對應的水銀溫度下的密度）（1）

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

器的計量性能；（2）該方法中使用水銀作為介質進行校準有非常大

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

對于小容量檢定校準，計量檢定規程《JJG20-2001標準玻璃量器》中也沒有包含50uL容量以下的量器，而且該規程并不適用于微量進樣器，主要是因為：（1）規程中使用水作為稱量介質，當空氣中濕度較低時，水非常容易蒸發，對于微量進樣器這樣的容量特別小的儀器，水的蒸發引起的稱量的質量變化對其自身容量影響較大，校準得到的結果也不準確。（2）原理不同，微量進樣器它是一種活塞式吸管，利用空氣排放原理進行工作，以活塞在套管內移動的距離確定容量，并不是玻璃量器。

3 可行的校準方法及計算

對于微量進樣器，現在常用的校準方法主要有兩種：衡量法、分光光度法。

衡量法通常用于校準大于10uL的進樣器。對于容量范圍為（10～25）uL的進樣器，使用分度值為十萬分之一克的分析天平測試；對于大于25uL的進樣器，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，打入稱量杯中及時蓋上蓋子，再稱量稱量杯，記錄蒸餾水的質量，參考水溫下的密度值，使用公式（1）算出體積為微量進樣器的容量。對于小于10uL的進樣器，有文獻使用分光光度法進行校準。主要方法如下，用進樣器抽取相應濃度C0的原液（由計量部門供給，并給出有關數據）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，將分光光度計波長調到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。分光光度法較為復雜且需要配備分光光度計，不如衡量法簡單快捷，對于要面臨大批量的校準工作的校準人員較為繁瑣，有些實驗室沒有配備分光度計也不能開展校準工作。

如果能解決水蒸發帶來的影響，就可以全部使用衡量法校準微量進樣器，是我們研究的方向。在鑒定校準的項目中，微量移液器也涉及到要校準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防蒸發阱這樣的裝置。防蒸發阱其實就是一種防止水分蒸發裝置，其原理就是在移液器校準的真正空間里，保持一定的濕度，從而減小由移液器內排出液體的蒸發帶來的對測量結果的影響。這種裝置也可以使用到微量進樣器的校準中來降低由進樣器排出液體的蒸發對測量結果的影響。需要注意的是，在為微量進樣器選擇防蒸發阱時，要選擇玻璃材質的防蒸發阱可減少靜電的影響。

對于非氣密性微量進樣器的密合性檢查主要要進行兩個部分，器身密合性及膠合密合性。濕潤的進樣器堵住針尖，將芯子從容量的零線拉到容量終線，3秒內沒有氣泡泛出的話則說明微量進樣器的器身密合性合格。將濕潤的進樣器吸入全容量的空氣，堵住針尖，將進樣器針尖向下浸入水中，再將芯子推至容量的一半，3秒內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樣器的針筒外套表面平整光滑無銹蝕，分度線與量的數值清晰、完整、耐久、均勻，無明顯的裂紋變形等現象。芯子無銹蝕，無彎曲變形，抽打時芯子在全量程范圍內上下移動靈活有良好的滑動性能。針尖無銹蝕，無彎曲變形，對于刃口針尖的刃口應鋒利，不得有毛刺。平口與圓口平整，不得有毛刺。

4 結束語

微量進樣器是實驗室色譜分析中常用的計量器具，對其進行定期的檢定校準是十分必要的，需要制訂適用于微量進樣器的檢定規程或校準規范，以便在實際工作中使用。