原子吸收光譜儀是光譜分析的常用儀器之一,是檢測金屬元素的常規儀器。主要有氫火焰、石墨爐及混合型原子吸收,其中石墨爐原子吸收光譜儀以石墨爐為原子化器,靈敏度高,試樣用量少,能檢測10-12g/mL級別的元素,在痕量分析中使用廣泛。原子吸收光譜儀在使用時(shí)會(huì )遇到四大干擾因素,影響檢測結果,那么,有哪四種干擾呢?如何消除干擾?在這里為大家匯總一下原子吸收的四大干擾消除方法!
試樣在轉移、蒸發(fā)過(guò)程中物理因素變化引起的干擾效應,主要影響試樣噴入火焰的速度、進(jìn)樣量、霧化效率、原子化效率、霧滴大小等。物理干擾是非選擇性干擾,對各種元素影響基本相同。
干擾因素消除方法:
1)配置相似組成的標準樣品,采用標準加入法;
2)盡可能避免使用粘度大的硫酸、磷酸來(lái)處理試樣;
3)當試樣濃度較高時(shí),適當稀釋試液也可以抑制物理干擾。
待測元素與其它組分之間的化學(xué)作用,生成了難揮發(fā)或難解離的化合物,使基態(tài)原數目減少所引起的干擾效應。主要影響到待測元素的原子化效率,是主要干擾源?;瘜W(xué)干擾是選擇性干擾。
成因分析:
1)分子蒸發(fā):待測元素形成易揮發(fā)鹵化物和某些氧化物,在灰化溫度下蒸發(fā)損失;
2)形成難離解的化合物(氧化物、炭化物、磷化物等);
3)氧化物:較難原子化的元素B、Ti、Zr、V、Mo、Ru、Ir、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、U;
4)很難原子化的元素:Os、Re、Nd、Ta、Hf、W;
5)炭化物:Be、B、Al、Ti、Zr、V、W、Si、U稀土等形成難揮發(fā)炭化物;
6)磷化物:Ca3PO4等。
干擾因素消除方法:
1)提高火焰溫度使得難解離的化合物較*基態(tài)原子化。
2)加入釋放劑,與干擾元素生成更穩定或更難揮發(fā)的化合物,使待測元素釋放出來(lái)。常用的釋放劑:LaCl3、Sr(NO3)2等。(如:火焰原子吸收法測定鈣,磷酸鹽的存在會(huì )生成難揮發(fā)的Ca2P2O7,此時(shí)可以加入LaCl3,則La3+與PO43-生成熱更穩定的LaPO4,抑制了磷酸根對鈣測定的干擾。)
3)加入保護劑,待測元素形成穩定的絡(luò )合物,防止待測元素與干擾物質(zhì)生成難揮發(fā)化合物。常用的保護劑:EDTA、8-羥基喹林、乙二醇等。(如:火焰原子吸收法測定鈣,磷酸鹽的存在會(huì )生成難揮發(fā)的Ca2P2O7,加入EDTA,生成EDTA-Ca絡(luò )合物,該絡(luò )合物在火焰中易于原子化,避免磷酸根與鈣作用。)
4)加入基體改進(jìn)劑,改變基體或被測元素的熱穩定性,避免化學(xué)干擾,這些化學(xué)試劑稱(chēng)為基體改進(jìn)劑。(如:測定海水中Cu、Fe、Mn,加入基體改進(jìn)劑NH4NO3,使NaCl基體轉變成易揮發(fā)的NH4Cl和NaNO3,使其在原子化之前低于500℃的灰化階段除去。)
5)化學(xué)分離法,用化學(xué)方法將待測元素與干擾元素分離。常用的化學(xué)分離法:萃取法、離子交換法、沉淀法。
某些易電離元素在火焰中產(chǎn)生電離,使基態(tài)原子數減少,降低了元素測定的靈敏度,這種干擾稱(chēng)為電離干擾。電離干擾的程度與火焰溫度及元素種類(lèi)有關(guān)。
干擾因素消除方法:
采用低溫火焰或在試液中加入過(guò)量的更易電離的化合物(消電離劑),能夠有效地抑制待測元素的電離。在火焰溫度下,消電離劑首先電離,產(chǎn)生大量的電子,抑制了被測元素的電離。
光譜干擾主要分為譜線(xiàn)干擾和背景干擾兩種。主要來(lái)源于光源和原子化器。
1. 發(fā)射線(xiàn)的鄰近線(xiàn)的干擾:指空心陰極燈的元素、雜質(zhì)或載氣元素的發(fā)射線(xiàn)與待測元素共振線(xiàn)的重疊干擾;吸收線(xiàn)重疊的干擾:指試樣中共存元素吸收線(xiàn)與待測元素共振線(xiàn)的重疊干擾。
譜線(xiàn)干擾消除方法:
減小單色器的光譜通帶寬度,提高儀器的分辨率,使元素的共振線(xiàn)與干擾譜線(xiàn)*分開(kāi)?;蜻x擇其它吸收線(xiàn)等方法抑制譜線(xiàn)干擾。
2. 背景干擾主要是指原子化過(guò)程中產(chǎn)生的分子吸收和固體微粒產(chǎn)生的光散射干擾效應。
背景干擾消除方法:
(1)火焰:改變火焰類(lèi)型、燃助比、調節火焰觀(guān)測區高度。
石墨爐:選用適當的基體改進(jìn)劑。
(2)光譜背景的校正
A、用鄰近非共振線(xiàn)校正背景
用分析線(xiàn)測量原子吸收與背景吸收的總吸光度,在分析線(xiàn)鄰近選一條非共振線(xiàn),此時(shí)測出的是背景吸收,兩次測量值之差即為校正背景后的吸光度。這種校正方法準確度較差,只適用于分析線(xiàn)附近背景分布比較均勻的情況。
B、用連續光源校正背景
用銳線(xiàn)光源測定分析線(xiàn)的原子吸收和背景吸收的總吸光度,再用氘燈(紫外區)或碘鎢燈(可見(jiàn)區)在同一波長(cháng)測定背景吸收,計算兩次測定吸光度之差,即為校正背景后的吸光度。由于空心陰極燈與氘燈兩種連續光源放電性質(zhì)不同,能量分布不同,會(huì )導致背景校正不足或過(guò)度。
C、用塞曼效應校正背景
塞曼效應校正背景基于磁場(chǎng)將吸收線(xiàn)分裂為具有不同偏振方向的組分,利用這些分裂的偏振成分來(lái)區別被測元素和背景吸收。塞曼效應校正背景的準確度高,但儀器價(jià)格較貴。
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