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原子吸收光譜分析中的干擾與消除方法

2013-08-03 admin1

雖然原子吸收分析中的干擾比較少,并且容易克服,但在許多情況下是不容忽視的。為了得到正確的分析結果,了解干擾的來(lái)源和消除是非常重要的。

原子吸收光譜分析中的干擾與消除方法

(圖源圣問(wèn)技術(shù)職業(yè)技能培訓中心,侵刪)

一 、物理干擾及其消除方法

物理干擾是指試樣左轉移,蒸發(fā)和原子化過(guò)程中,由于試樣任何物理性質(zhì)的變化而引起的原子吸收信號強度變化的效應。物理干擾屬非選擇性干擾。

1.1物理干擾產(chǎn)生的原因

在火焰原子吸收中,試樣溶液的性質(zhì)發(fā)生任何變化,都直接或間接的影響原子階級效率。如試樣的粘度生生變化時(shí),則影響吸噴速率進(jìn)而影響霧量和霧化交率。毛細管的內徑和長(cháng)度以及空氣的流量同樣影響吸噴速率。試樣的表面張力和粘度的變化,將影響霧滴的細度、脫溶劑效率和蒸發(fā)效率,最終影響到原子化效率。當試樣中存在大量的基體元素時(shí),它們在火焰中蒸發(fā)解離時(shí),不僅要消耗大量的熱量,而且在蒸發(fā)過(guò)程中,有可能包裹待測元素,延緩待測元素的蒸發(fā)、影響原子化效率。物理干擾一般都是負干擾,最終影響火焰分析體積中原子的密度。

1.2消除物理干擾的方法

為消除物理干擾,保證分析的準確度,一般采用以下方法:

a 配制與待測試液基體相一致的標準溶液,這是最常用的方法。

b 當配制與待測試液基體相一致的標準溶液有困難時(shí),需采用標準加入法。

c 當被測元素在試液中濃度較高時(shí),可以用稀釋溶液的方法來(lái)降低或消除物理干擾。


二、 光譜干擾及其消除方法

原子吸收光譜分析中的光譜干擾較原子發(fā)射光譜要少得多。理想的原子吸收,應該是在所選用的光譜通帶內僅有光源的一條共振發(fā)射線(xiàn)和波長(cháng)與之對應的一條吸收線(xiàn)。當光譜通帶內多于一條吸收線(xiàn)或光譜通帶內存在光源發(fā)躬垢非吸收線(xiàn)時(shí),靈敏度降低且工作曲線(xiàn)線(xiàn)性范圍變窄。當被測試液中含有吸收線(xiàn)相重疊的兩種元素時(shí),無(wú)論測哪一種都將產(chǎn)生干擾。

a 光譜通帶內多于一條吸收線(xiàn)

如果在光譜內存在光源的幾條發(fā)射線(xiàn),而且被測元素對這幾種輻射光均產(chǎn)生吸收,這就產(chǎn)生干擾。也就是所謂的多重譜線(xiàn)干擾,以過(guò)渡元素較多。若多重吸收線(xiàn)和主吸收線(xiàn)波長(cháng)差不是很小時(shí),通過(guò)減小狹縫來(lái)克服多重譜線(xiàn)的干擾。但波長(cháng)差很多小時(shí),通過(guò)減小狹縫仍難消除干擾,并且可能使信噪比大大降低,此時(shí)需別選譜線(xiàn)。

b 光譜通帶內存在光源發(fā)射的非吸收線(xiàn)

待測元素的非吸收線(xiàn)出現在光譜通帶內,這非吸收線(xiàn)可以是待測元素的譜線(xiàn),也可能是其它元素的譜線(xiàn).此時(shí)產(chǎn)生的干擾使靈敏度降低和工作曲線(xiàn)彎曲。造成這種干擾的原因有幾種:

1 具有復雜光譜的元素本身就發(fā)射出單色器難以分開(kāi)的譜線(xiàn);

2 多元素空芯陰極燈因發(fā)射線(xiàn)較復雜而存在非吸收干擾;

3 光源陰極材料中的雜質(zhì)所引起的非吸收干擾;

4 光源填充的惰性氣體的輻射線(xiàn)引起的非吸收干擾。

克服這種干擾常用方法是減小狹縫寬度,使光譜通帶小到步以分離掉非吸收線(xiàn),但使信噪比變壞。這時(shí)可以改用其它分析線(xiàn),雖靈敏度較低,但允許較大的光譜通帶,有利于提高信噪比。


三、吸收線(xiàn)重疊干擾

火焰中有兩種以上原子的吸收線(xiàn)與光源發(fā)射的分析線(xiàn)相重疊時(shí)產(chǎn)生鄰近線(xiàn)干擾,這種干擾使結果偏高。當分析元素的吸收線(xiàn)和共存元素的吸收線(xiàn)完全重疊,而分析元素的含量很低時(shí),測得的只是共存元素的吸收信號。當分析元素的分析線(xiàn)中心位置和共存元素的吸收線(xiàn)的中心位置稍有偏離,但仍有相當程度的重疊,此時(shí)得于的吸收信號仍有很大一部分是共存元素產(chǎn)生的。當共存元素的吸收線(xiàn)和分析元素的吸收線(xiàn)稍有重疊時(shí),吸收信號中仍有小部分是共存元素產(chǎn)生的。只有分析元素的吸收線(xiàn)和共存元素的吸收線(xiàn)完全分離時(shí),共存元素才不產(chǎn)生干擾。Co253.649對Hg253.652r的干擾是典型的吸收線(xiàn)重疊干擾。


理論研究和實(shí)驗結果表明,干擾的大小取決于吸收線(xiàn)重疊程度,干擾元素的濃度及其靈敏度。當兩種元素的吸收線(xiàn)的波長(cháng)差小于0.03nm時(shí),則認為吸收線(xiàn)重疊干擾是嚴重的。若重疊的吸收線(xiàn)是靈敏線(xiàn),即使相差0.1nm,干擾也會(huì )明顯表現出來(lái)。當然這種干擾還和干擾元素的濃度及單色儀的分辨率有關(guān)。有一些譜線(xiàn),在理論上是重疊線(xiàn),但實(shí)驗中并沒(méi)有觀(guān)察到干擾。有可能是干擾元素在測定條件下原子化效率低而未能產(chǎn)生足夠的基態(tài)原子,也可能這些干擾元素的吸收線(xiàn)靈敏度很低,所以在通常情況下表現不出來(lái)。消除這種干擾一般是選用其它的分析線(xiàn)或預分離干擾元素。