原子吸收分析法中--消除化学干扰的方法
化学干扰是原子吸收光谱分析法中的主要干扰来源。鉴于化学干扰是一个复杂的过程,前人提出的一些方法未必都适合所面临分析任务的要求,有时还需根据自己特定的分析对象,设计干扰试验和研究消除干扰的方法。
1.化学分离
用化学方法将分析元素与干扰组分分离,仅能消除干扰,也使分析元素得到富集,灵敏度得到提高。常用的分离方法是萃取法、沉淀法、离子交换法等,而以萃取法应用最广。但化学分离操作比较繁琐,在分离过程中又要大量使用试剂,容易导致空白值升高与被测元素的玷污或损失。
2.提高火焰温度
火焰温度直接影响到火焰中固体化合物的生成速度和蒸发速度,火焰温度高于化合物的熔点和沸点,是该化合物干气溶胶完全蒸发和原子化的必要条件。一般来说,在高温火焰中,化学干扰比低温火焰中要少。例如在空气乙炔火焰中测定钙,有磷酸根存在时,由于磷酸根和钙形成稳定的磷酸钙而干扰钙的测定,在火焰的上部磷对钙的干扰较小,在火焰下部干扰大。而在氧化亚氮一乙炔火焰中,即使磷比钙量大200倍,也不显示出干扰影响。硫酸根对钙、铝对镁的干扰,在空气一乙炔火焰中都是显著的,而在氧化亚氮一乙炔火焰中,则都消除了干扰。
在低温火焰中出现的干扰,在高温火焰中可部分或完全消除。
3.使用化学改进技术
广义的化学改进技术是指通过在线化学反应抑制或消除化学干扰,包括加入释放剂、保护剂、缓冲剂以及各种化学改进剂等。
(1)释放剂。释放剂与干扰元素形成更稳定或更难挥发的化合物,从而使待测元素从干扰元素形成的化合物中释放出来。例如磷酸盐干扰钙的测定,加入锶或镧结合磷酸根而将钙释放出来,避免了磷酸根对钙的干扰。
用镁来释放钙,消除磷酸根、硫酸根、硅酸根、铝对测定植物中钙的干扰。用钙来释放镁、锶,以消除磷酸根、硅酸根、铝对测定镁、锶的干扰。
合适的释放剂用量,由实验确定。
(2)保护剂。保护剂与待测元素形成稳定的络合物,阻止了待测元素与千扰元素之间生成难挥发性化合物,或者与干扰元素形成络合物,从而保护了待测元素。如加EDTA与钙络合,使钙不再与磷酸根结合,这样就消除了磷酸根对钙的干扰。加入8羟基喹啉与干扰元素铝形成螯合物,把干扰元素铝控制起来,从而抑制了铝对镁、钙的干扰。加入氯化铵来消除铝对测定钠、铬的干扰。葡萄糖、蔗糖、乙二醇、甘油、甘露醇用来消除磷酸根对测定钙和锶的干扰等等。
使用有机保护剂更为有利,因为有机络合物容易破坏,使与之结合的金属元素能更有效地原子化。释放剂和保护剂的结合使用消除干扰的效果更好。例如甘油与过氯酸是消除铝对镁干扰的保护剂,镧是释放剂,当同时使用它们时,就可获得更好的消除干扰效果。
(3)助熔剂。氯化铵对很多元素有提高灵敏度的作用,它对一些高熔点被测物质起到助熔作用,有利于样品熔融蒸发,或有助于被测定物质转变成氯化物从而起到克服干扰、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。
(4)化学改进剂。在石墨炉原子吸收法中广泛地利用化学改进剂来消除化学干扰。测定海水中的Cd,在<1000℃时检测不到原子吸收信号,加入EDTA之后,在600℃即出现Cd的原子吸收信号峰值,而海水基体背景吸收在900℃以后才迅速增加,有效地避免了背景干扰。用石墨炉原子吸收光谱分析法测定贻贝酸消解液中的Se,加入钼酸铵形成磷钼酸铵,在温度低于2500℃不挥发,原子化温度2100℃以下在气相中检测不到磷钼酸铵,消除了磷的光谱干扰。
4.改变溶液的性质或雾化器的性能
使用有机溶液喷雾,不仅能改变化合物的键型,使溶液黏度和表面张力改变,有利于提高喷雾效率,也能改变火焰的气氛和温度,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。
5.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。这种方法只能消除“与浓度无关”的化学干扰。为判断标准加入法测定结果的可靠性,可采用稀释法检查稀释前后未知样品的最终结果是否一致。
6.选择适当的测定条件
选择适当的燃助比和燃烧器高度,有助于减小或克服干扰。如利用还原性火焰夺取氧化物中氧的办法来提高原子化程度;在空气一乙炔火焰中若燃烧器高度选择20mm,则可以完全克服铁、铝、磷等对镁的干扰和铁、磷对钙的干扰,减少铝、钛对钙的干扰。
