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原子吸收分析中常见的四大干扰的原因和消除办法!

物理干扰

定义:

试样在转移、蒸发过程中物理因素变化引起的干扰效应,主要影响试样喷入火焰的速度、进样量、雾化效率、原子化效率、雾滴大小等。

因素:

溶液的粘度、表面张力、密度、溶剂的蒸汽压和雾化气体的压力等。

特点:

物理干扰是非选择性干扰,对各种元素影响基本相同。

消除方法:

1)  配置相似组成的标准样品,采用标准加入法;

2)  尽可能避免使用粘度大的硫酸、磷酸来处理试样;

3)  当试样浓度较高时,适当稀释试液也可以抑制物理干扰。


化学干扰

定义:

待测元素与其它组分之间的化学作用,生成了难挥发或难解离的化合物,使基态原数目减少所引起的干扰效应。主要影响到待测元素的原子化效率,是主要干扰源。

特点:

化学干扰是选择性干扰。

因素:

1)  分子蒸发:待测元素形成易挥发卤化物和某些氧化物,在灰化温度下蒸发损失;

2)  形成难离解的化合物(氧化物、炭化物、磷化物等);

3)  氧化物:较难原子化的元素B、Ti、Zr、V、Mo、Ru、Ir、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、U; 

4)  很难原子化的元素:Os、Re、Nd、Ta、Hf、W;

5)  炭化物:Be、B、Al、Ti、Zr、V、W、Si、U稀土等形成难挥发炭化物;

6)  磷化物:Ca3PO4等。

消除方法:

1)  提高火焰温度使得难解离的化合物较完全基态原子化。


2)  加入释放剂,与干扰元素生成更稳定或更难挥发的化合物,使待测元素释放出来。常用的释放剂:LaCl3、Sr(NO3)2等。(如:火焰原子吸收法测定钙,磷酸盐的存在会生成难挥发的Ca2P2O7,此时可以加入LaCl3,则La3+与PO43-生成热更稳定的LaPO4,抑制了磷酸根对钙测定的干扰。)


3)  加入保护剂,待测元素形成稳定的络合物,防止待测元素与干扰物质生成难挥发化合物。常用的保护剂:EDTA、8-羟基喹林、乙二醇等。(如:火焰原子吸收法测定钙,磷酸盐的存在会生成难挥发的Ca2P2O7,加入EDTA,生成EDTA-Ca络合物,该络合物在火焰中易于原子化,避免磷酸根与钙作用。)


4)  加入基体改进剂,改变基体或被测元素的热稳定性,避免化学干扰,这些化学试剂称为基体改进剂。(如:测定海水中Cu、Fe、Mn,加入基体改进剂NH4NO3,使NaCl基体转变成易挥发的NH4Cl和NaNO3,使其在原子化之前低于500℃的灰化阶段除去。)


5)  化学分离法,用化学方法将待测元素与干扰元素分离。常用的化学分离法:萃取法、离子交换法、沉淀法。


电干扰

定义:

某些易电离元素在火焰中产生电离,使基态原子数减少,降低了元素测定的灵敏度,这种干扰称为电离干扰。电离干扰的程度与火焰温度及元素种类有关。

消除方法:

采用低温火焰或在试液中加入过量的更易电离的化合物(消电离剂),能够有效地抑制待测元素的电离。在火焰温度下,消电离剂首先电离,产生大量的电子,抑制了被测元素的电离。

常用的消电离剂:

CsCl、KCl、NaCl等。


光谱干扰

光谱干扰主要分为谱线干扰和背景干扰两种。主要来源于光源和原子化器。


一、谱线干扰和抑制

定义:

发射线的邻近线的干扰:指空心阴极灯的元素、杂质或载气元素的发射线与待测元素共振线的重叠干扰。


吸收线重叠的干扰:指试样中共存元素吸收线与待测元素共振线的重叠干扰。

抑制:

减小单色器的光谱通带宽度,提高仪器的分辨率,使元素的共振线与干扰谱线完全分开。或选择其它吸收线等方法抑制谱线干扰。


二、背景干扰和抑制:

定义:

背景干扰主要是指原子化过程中产生的分子吸收和固体微粒产生的光散射干扰效应。

抑制和消除:

(1)火焰:改变火焰类型、燃助比、调节火焰观测区高度。

石墨炉:选用适当的基体改进剂。


(2)光谱背景的校正

A、用邻近非共振线校正背景

用分析线测量原子吸收与背景吸收的总吸光度,在分析线邻近选一条非共振线,此时测出的是背景吸收,两次测量值之差即为校正背景后的吸光度。这种校正方法准确度较差,只适用于分析线附近背景分布比较均匀的情况。


B、用连续光源校正背景

用锐线光源测定分析线的原子吸收和背景吸收的总吸光度,再用氘灯(紫外区)或碘钨灯(可见区)在同一波长测定背景吸收,计算两次测定吸光度之差,即为校正背景后的吸光度。由于空心阴极灯与氘灯两种连续光源放电性质不同,能量分布不同,会导致背景校正不足或过度。


C、用塞曼效应校正背景

塞曼效应校正背景基于磁场将吸收线分裂为具有不同偏振方向的组分,利用这些分裂的偏振成分来区别被测元素和背景吸收。塞曼效应校正背景的准确度高,但仪器价格较贵。

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