实验室光谱仪器--原子吸收的干扰分类及消除办法
原子吸收光谱分析的干扰通常有5种类型:化学干扰、物理干扰、电离干扰、光谱干扰及背景干扰等。
(1)化学干扰
化学干扰是原子吸收光谱分析中经常遇到的。产生化学干扰的主要原因是被测元素形成稳定或难熔的化合物不能完全离解出来所致。它又分为阳离子干扰和阴离子干扰。在阳离子干扰中,有很大一部分是属于被测元素与干扰离子形成的难熔混晶体,如铝、钛、硅对碱士金属的干扰;硼、铍、铬、铁、铝、硅、钛、铀、钒、钨和稀士元素等,易与被测元素形成不易挥发的混合氧化物,使吸收降低;也有增大吸收(增感效应)的,如锰、铁、钴、镍对铝、镍、铬的影响。
阴离子的干扰更为复杂,不同的阴离子与被测元素形成不同熔点、沸点的化合物而影响其原子化,如磷酸根和硫酸根会抑制碱土金属的吸收。其影响的次序为:
PO43->SO42->C1->NO3-、>ClO4-
消除化学干扰最常用的方法:
1)利用温度效应和火焰气氛。如在空气-乙炔火焰中测定钙时,PO43-和SO42-对其有明显的干扰,但在一氧化二氮-乙炔火焰中可以消除。测定铬时,用富燃的空气-乙炔火焰可得到较高的灵敏度;在一氧化二氮-乙炔火焰的红羽毛区,干扰现象就大大地减少。
2)加入释放剂(应用广泛)。释放剂是指能与干扰元素形成更稳定或更难挥发的化合物而释放被测元素的试制。如加入锶盐或镧盐,可以消除PO43-、铝对钙、镁的干扰。
3)加入保护络合剂(应用广泛)。保护络合剂与被测元素或干扰元素形成稳定的络合物。如加入EDTA可以防止PO43-对钙的干扰。8-羟基喹啉与铝形成络合物,可消除铝对镁的干扰。加入F-可防止铝对铍的干扰。
4)加入助熔剂。氯化铵对很多元素有提高灵敏度的作用,当有足够的氯化铵存在时,可以大大提高铬的灵敏度。
5)改变溶液的性质或雾化器的性能。在高氯酸溶液中,铬、铝的灵敏度较高,在氨性溶液中,银、铜、镍等有较高的灵敏度。使用有机溶液喷雾,不仅改变化合物的键型,而且改变火焰的气氛,有利于消除干扰,提高灵敏度。使用性能好的雾化器,雾滴更小,熔融蒸发加快,可降低干扰。
6)预先分离干扰物。如采用有机溶剂萃取、离子交换、共沉淀等方法预先分离干扰物。
7)采用标准加入法。此法不但能补偿化学干扰,也能补偿物理干扰。但不能补偿背景吸收和光谱干扰。
(2)物理干扰(基体效应)
当溶液的物理性质(粘度、表面张力等)发生变化时,吸入溶液的速度和雾化率也发生变化,因而影响吸收的强度。为了克服物理干扰,采用稀释试液或在标准溶液中加入与试液相同的基体的办法或采用标准加入法
(3)电离干扰
当火焰温度足够高时,中性原子失去电子而变成带正电的离子,使火焰中的中性原子数目逐渐减小,导致测定灵敏度的降低,工作曲线向吸光度坐标方向弯曲。这种现象存在于碱金属和碱土金属等电离势较低的元素。
为了消除电离干扰,一方面适当控制火焰的温度(采用富燃火焰),另一方面在标准溶液和样品溶波中加入大量容易电离的元素,如钾、钠、铷、铯,以抑制被测元素的电离。
(4)光谱干扰
它是由于光源、样品或仪器使某些不需要的辐射光被检测器测量所引起的。它能使灵敏度降低,工作曲线弯曲,也会引起测定结果偏高等。一般采用较窄的光谱通带、提高光源的发射强度、选择其他的分析线,预先分离干扰物等方法去消除。
(5)背景干扰
这里所指的背景干扰主要是背景吸收。它包括光散射、分子吸收和火焰吸收。
可采用邻近非吸收线或邻近低灵敏度的吸收线(与分析线相差在10nm内)、连续光源(如氘灯、碘钨灯)、塞曼效应和自吸等方式进行校正。火焰吸收可用调零的方法迸行校正。
连续光源校正背景
