COPY

原子吸收光谱分析中的干扰及消除 虽然原子吸收分析中的干扰比较少，并且容易克服，但在许多情况下是不容忽视的。为了得到正确的分析结果，了解干扰的来源和消除是非常重要的。 1 物理干扰及其消除方法 物理干扰是指试样左转移，蒸发和原子化过程中，由于试样任何物理性质的变化而引起的原子吸收信号强度变化的效应。物理干扰属非选择性干扰。 1.1物理干扰产生的原因 在火焰原子吸收中,试样溶液的性质发生任何变化,都直接或间接的影响原子阶级效率。如试样的粘度生生变化时，则影响吸喷速率进而影响雾量和雾化交率。毛细管的内径和长度以及空气的流量同样影响吸喷速率。试样的表面张力和粘度的变化，将影响雾滴的细度、脱溶剂效率和蒸发效率，最终影响到原子化效率。当试样中存在大量的基体元素时，它们在火焰中蒸发解离时，不仅要消耗大量的热量，而且在蒸发过程中，有可能包裹待测元素，延缓待测元素的蒸发、影响原子化效率。 物理干扰一般都是负干扰，最终影响火焰分析体积中原子的密度。 1.2消除物理干扰的方法 为消除物理干扰,保证分析的准确度,一般采用以下方法: a 配制与待测试液基体相一致的标准溶液,这是最常用的方法。 b 当配制与待测试液基体相一致的标准溶液有困难时，需采用标准加入法。 c 当被测元素在试液中浓度较高时，可以用稀释溶液的方法来降低或消除物理干扰。 2．光谱干扰及其消除方法 原子吸收光谱分析中的光谱干扰较原子发射光谱要少得多。理想的原子吸收，应该是在所选用的光谱通带内仅有光源的一条共振发射线和波长与之对应的一条吸收线。当光谱通带内多于一条吸收线或光谱通带内存在光源发躬垢非吸收线时，灵敏度降低且工作曲线线性范围变窄。当被测试液中含有吸收线相重叠的两种元素时，无论测哪一种都将产生干扰。 a光谱通带内多于一条吸收线 如果在光谱内存在光源的几条发射线,而且被测元素对这几种辐射光均产生吸收,这就产生干扰。也就是所谓的多重谱线干扰，以过渡元素较多。若多重吸收线和主吸收线波长差不是很小时，通过减小狭缝来克服多重谱线的干扰。但波长差很多小时，通过减小狭缝仍难消除干扰，并且可能使信噪比大大降低，此时需别选谱线。 ｂ光谱通带内存在光源发射的非吸收线 待测元素的非吸收线出现在光谱通带内，这非吸收线可以是待测元素的谱线，也可能是其它元素的谱线．此时产生的干扰使灵敏度降低和工作曲线弯曲。造成这种干扰的原因有几种：１具有复杂光谱的元素本身就发射出单色器难以分开的谱线；２多元素空芯阴极灯因发射线较复杂而存在非吸收干扰；３光源阴极材料中的杂质所引起的非吸收干扰；４光源填充的惰性气体的辐射线引起的非吸收干扰。克服这种干扰常用方法是减小狭缝宽度，使光谱通带小到步以分离掉非吸收线但使信噪比变坏。这时可以改用其它分析线，虽灵敏度较低，但允许较大的光谱通带，有利于提高信噪比。 ３ 吸收线重叠干扰 火焰中有两种以上原子的吸收线与光源发射的分析线相重叠时产生邻近线干扰，这种干扰使结果偏高。当分析元素的吸收线和共存元素的吸收线完全重叠，而分析元素的含量很低时，测得的只是共存元素的吸收信号。当分析元素的分析线中心位置和共存元素的吸收线的中心位置稍有偏离，但仍有相当程度的重叠，此时得于的吸收信号仍有很大一部分是共存元素产生的。当共存元素的吸收线和分析元素的吸收线稍有重叠时，吸收信号中仍有小部分是共存元素产生的。只有分析元素的吸收线和共存元素的吸收线完全分离时，共存元素才不产生干扰。Ｃo253.649对Hg253.652r的干扰是典型的吸收线重叠干扰。理论研究和实验结果表明，干扰的大小取决于吸收线重叠程度，干扰元素的浓度及其灵敏度。当两种元素的吸收线的波长差小于0.03nm时,则认为吸收线重叠干扰是严重的。若重叠的吸收线是灵敏线，即使相差0.1nm，干扰也会明显表现出来。当然这种干扰还和干扰元素的浓度及单色仪的分辨率有关。有一些谱线，在理论上是重叠线，但实验中并没有观察到干扰。有可能是干扰元素在测定条件下原子化效率低而未能产生足够的基态原子，也可能这些干扰元素的吸收线灵敏度很低，所以在通常情况下表现不出来。消除这种干扰一般是选用其它的分析线或预分离干扰元素。 4 电离干扰及消除方法 某些易电离的元素在火焰中电离而使参与原子吸收的基态原子数减少，导致吸光度下降，而且使工作曲线随浓度的增加向纵轴弯曲。元素在火焰中的电离度与火焰温度和该元素的电离电位有密切的关系。火焰温度越高，元素的电离电位越低，则电离度越大。因此电离干扰要发生于电离电位较低的石金属和碱土金属。另外，电离度随金属元素总浓度的增加而减小，故工作曲线向纵轴弯曲。提高火焰中离子的浓度、降低电离度是消除电离干扰的最基本途径。最常用的方法是加入消电离剂。一般消电离剂的电离位越低越好。有时加入的消电离剂的电离电位比待测元素的电离电位还高，但由于加入的浓度较大，仍可抑制电离干扰。利用富燃火焰也可抑制电离干扰，由燃烧不充分的碳粒电离，使火焰中离子浓度增加。利用温度较低的火焰，降低电离度，可消除电离干扰。提高溶液的吸喷速率也可降低电离干扰，原因是火焰中溶液量的增加，因蒸发而耗大量的热使火焰温度降低。此外，标准加入法也可在一定程度上消除某些电离干扰。 5 化学干扰 是指试样溶液转化为自由基态原子的过程中，待测元素和其它组分之间化学作用而引起的干扰效应。它主要影响待测元素化合物的熔融、蒸发和解离过程。这种效应可以是正效应，增强原子吸收信号，也可以是负效应，降低原子吸收信号。化学干扰是一种选择性干扰，它不仅取决于待测元素与共存元素的性质，还和火焰类型、火焰温度、火焰状态、观察部位等因素有关。化学干扰是火焰原子吸收分析中干扰的主要来源，其产生的原因是多方面的。这里就不再讲座这个问题。我们主要讨论一下消除化学干扰的主要方法，由于化学干扰的复杂性，目前仍无一种通用的消除这种干扰的方法。需针对特定的样品、待测元素和实验条件进行具体的分析。主要采用的有以下几种： 5.1利用高温火焰 火焰温度直接影响着样品的熔融、蒸发和解离过程。许多在低温火焰中出现的干扰在高温火焰中可以部分或完全的消除。 5.2利用火焰气氛 对于易形成难熔、难挥发氧化物的元素，如果使用还原性气氛很强的火焰，则有利于这些元素的原子化。显然，既提高火焰温度又利用火焰气氛，对于消除待测元素与共存元素之间因形成难熔、难挥发、难解离的化合物所产生的干扰则更加有利。 5.3加入释放剂 待测元素和干扰元素在火焰中稳定的化合物时，加入另一种物质使之与干扰元素反应，生成更挥发的化合物，从而使待测元素从干扰元素的化合物中释放出来，加入的这种物质叫释放剂。常用的释放剂有氯化镧和氯化锶等。采用加入释放剂来消除干扰，必须注意的是释放剂的加入量。另入一定量才能起释放作用，但有可能因加入过量而降低吸收信号。最佳加入量要通过实验来确定。 5.4加入保护剂 加入一种试剂使待测元素不与干扰元素生成难挥发的化合物，可保护待测元素不受干扰，这种试剂叫保护剂。保护剂的作用机理有三：一是保护剂与待测元素形成稳定的络合物，阻止干扰元素与待测元素形成难挥发化合物。二保护剂与干扰元素形成稳定的化合物，避免待测元素与干扰元素形成难挥发的化合物；三是保护剂与待测元素和干扰元素形成各自的稳定络合物，避免待测元素与干扰元素形成难挥发的化合物。需要指出的是使用有机保护剂，因有机络合物容易解离而使待测元素更易原子化。 5.5加入缓冲剂 于试样和标准溶液加入一种过量的干扰元素，使干扰影响不再变化，进而抑制或消除干扰元素对测定结果的影响，这种干扰物质称为缓冲剂。需要指出的是，缓冲剂的加入量，必须大于吸收值不再变化的干扰元素的最低限量。应用这种方法往往明显地降低灵敏度。 5.6采用标准加入法 首先说明的是，标准加入法只能消除“与浓度无关”的化学干扰，而不能消除“与浓度有关的化学干扰。但是由于标准加入法在克服化学干扰方面的局限性，因此在实际工作中必须检测标准加入法测定结果的可靠性。一般是通过观察稀释前后测量的结果是否一致来断定。