微量进样器的校准

王雨婷

摘 要：微量进样器micro sampling syringe是以微升为单位的进样器。是色谱仪进行液体样品分析时，必不可少的精密进样器械。进样器由外套、芯子和针尖等主要部件组成的计量器具，是用于吸取定量的样品，并注入色谱分析仪等仪器的主要计量器具，在微量分析时，注入试样，对各种物质进行定性定量分析。

关键词：微量进样器；校准

1 微量进样器的分类

微量进样器主要分为无存液微量进样器：在常温下按规定方法抽取一定量的样品，再将大套管（芯子在小套管内，芯子的进、退由大套管带动）推至零位线后，针尖内无残留样品。有存液微量进样器：在常温下按规定方法抽取一定量的样品，将芯子推至零位线后，针尖内有固定量残留样品的进样器。气密性微量进样器：主要用于常温下易挥发液体样品的进样器；对于针尖的样式，主要有刃口、平口和圆口；从容量范围来说，容量规格从0.5uL到1000uL不等，常见的有1uL，5uL，10uL，25uL，50uL，100uL，250uL，500uL，1000uL。目前世面上国内生产微量进样器的生产企业主要有：上海安亭微量进样器厂、上海高鸽工贸有限公司、上海医用激光仪器厂、保西玻璃仪器厂、北京华仪三谱仪器有限责任公司。进口的微量进样器主要有瑞士的Hamilton、德国的analytikjena耶拿、美国的Agilent、Thermo等。微量进样器主要应用于气相色谱，液相色谱仪器的进样过程，这些大型色谱分析仪器已经广泛应用在现代社会的方方面面。从天上的航天飞机，到水里游的航空母舰，都用气相色谱来监测船舱中的气体质量；从日常生活中的食品和化妆品，到各种化工生产的工艺控制和产品质量检验，从司法检验中的物质鉴定，到地质勘探中的油气田寻找，从疾病诊断、医药分析、到考古发掘、环境保护，气相色谱、液相色谱技术的应用极为广泛。对于每台色谱分析仪，微量进样器都是必不可少的进样设备，每台色谱都要配置不同型号不等数量的微量进样器。

2 微量进样器的校准现状

在《检测和校准实验室能力通用要求》中规定，关于量值溯源性对检测、校准和抽样结果的准确性或有效性有显著影响的用于检测和（或）校准的所有设备，在投入使用前应进行校准。这里强调是对结果的准确性或有效性有显著影响的设备，而微量进样器作为色谱分析中定量进样的关键设备是对结果的准确性或有效性有显著影响的，是需要进行检定校准的。

目前国家还没有颁布关于微量进样器的计量检定规程或校准规范，只是在《JJG700-1999气相色谱仪检定规程》的附录中简要提到了微量进样器的校准方法。该校准方法使用的是衡量法，具体操作过程是在室温下，用微量进样器抽取一定量的水银，用硅胶堵住针头，在万分之一的天平上称量、计数。然后全部打出水银，用硅胶堵住针头再称量一次、计数，两次质量相减，可得出抽取的水银质量m，然后由公式：

V=■（ρ为对应的水银温度下的密度）（1）

就可以得出抽取的水银的体积，即为微量进样器的容量。分析该方法主要有以下三个不足之处：（1）并不能全面的考察微量进样

器的计量性能；（2）该方法中使用水银作为介质进行校准有非常大

的弊端，水银在常温下即可蒸发，蒸发后形成的汞蒸气和汞的化合物多有剧毒（慢性），对人体有害；（3）微量进样器形状细长，抽取水银后，芯子抽出，使得进样器的体积更加细长，在称量过程中微量进样器不能全部置于天平的托盘上，对称量的结果有一定的影响，而且实际操作过程也比较困难，不易实施。

对于小容量检定校准，计量检定规程《JJG20-2001标准玻璃量器》中也没有包含50uL容量以下的量器，而且该规程并不适用于微量进样器，主要是因为：（1）规程中使用水作为称量介质，当空气中湿度较低时，水非常容易蒸发，对于微量进样器这样的容量特别小的仪器，水的蒸发引起的称量的质量变化对其自身容量影响较大，校准得到的结果也不准确。（2）原理不同，微量进样器它是一种活塞式吸管，利用空气排放原理进行工作，以活塞在套管内移动的距离确定容量，并不是玻璃量器。

3 可行的校准方法及计算

对于微量进样器，现在常用的校准方法主要有两种：衡量法、分光光度法。

衡量法通常用于校准大于10uL的进样器。对于容量范围为（10～25）uL的进样器，使用分度值为十万分之一克的分析天平测试；对于大于25uL的进样器，使用分度值为万分之一克的分析天平测试。主要方法是将带盖的称量杯放入电子天平中去皮，抽取一定量的蒸馏水，打入称量杯中及时盖上盖子，再称量称量杯，记录蒸馏水的质量，参考水温下的密度值，使用公式（1）算出体积为微量进样器的容量。对于小于10uL的进样器，有文献使用分光光度法进行校准。主要方法如下，用进样器抽取相应浓度C0的原液（由计量部门供给，并给出有关数据）于10mL容量瓶中，用0.1%NaOH溶液稀释至刻度；将上述样品溶液放入3cm的玻璃比色皿中，用0.1%NaOH溶液作参比，将分光光度计波长调到606nm处，在原液吸收峰，测定样品的吸光度E；

通过公式：C=a+bE（a与b由计量部门提供）（2）

V=10C/C0（3）

求出微量样器的容积V。分光光度法较为复杂且需要配备分光光度计，不如衡量法简单快捷，对于要面临大批量的校准工作的校准人员较为繁琐，有些实验室没有配备分光度计也不能开展校准工作。

如果能解决水蒸发带来的影响，就可以全部使用衡量法校准微量进样器，是我们研究的方向。在鉴定校准的项目中，微量移液器也涉及到要校准低容量移液器的问题。目前梅特勒—托利多公司提供了一种移液器检定装置。它是在常见的分析天平上加装了一个防蒸发阱这样的装置。防蒸发阱其实就是一种防止水分蒸发装置，其原理就是在移液器校准的真正空间里，保持一定的湿度，从而减小由移液器内排出液体的蒸发带来的对测量结果的影响。这种装置也可以使用到微量进样器的校准中来降低由进样器排出液体的蒸发对测量结果的影响。需要注意的是，在为微量进样器选择防蒸发阱时，要选择玻璃材质的防蒸发阱可减少静电的影响。

对于非气密性微量进样器的密合性检查主要要进行两个部分，器身密合性及胶合密合性。湿润的进样器堵住针尖，将芯子从容量的零线拉到容量终线，3秒内没有气泡泛出的话则说明微量进样器的器身密合性合格。将湿润的进样器吸入全容量的空气，堵住针尖，将进样器针尖向下浸入水中，再将芯子推至容量的一半，3秒内不得有气泡泛出则胶合密合性检查合格。

外观检查主要是检查微量进样器的针筒外套表面平整光滑无锈蚀，分度线与量的数值清晰、完整、耐久、均匀，无明显的裂纹变形等现象。芯子无锈蚀，无弯曲变形，抽打时芯子在全量程范围内上下移动灵活有良好的滑动性能。针尖无锈蚀，无弯曲变形，对于刃口针尖的刃口应锋利，不得有毛刺。平口与圆口平整，不得有毛刺。

4 结束语

微量进样器是实验室色谱分析中常用的计量器具，对其进行定期的检定校准是十分必要的，需要制订适用于微量进样器的检定规程或校准规范，以便在实际工作中使用。