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原子吸收分析中的干扰和抑制


一个平凡的化学人 / 2018-06-27

    一、化学干扰及抑制

    在火焰中待测元素与共存元素间生成难解离的化合物,减少了参与吸收的原子数,引起负的干扰;相反,若共存元素使待测元素的难解离化合物(主要是氧化物)发生解离,则增加了参与吸收的原子数,引起正干扰。例例如,用空气ー乙炔火焰测定钙时,铝、硅、钛引起负干扰以及锶形成正干扰。这种因氧化物的生成、解离产生的干扰,在笑气一乙炔火焰中也会发生。化学干扰的抑制方法有以下几种:

   (-)加入防止干扰的阳离子或阴离子

    添加钙或锶,可抑抑制铝、硅共存时对镁的干扰。磷酸干扰钙的测定,可加锶,钢镧铜等抑制。一般说来,正电性元素受相对对于它为负电性的元素的干扰,可添加同种元素或电性相反的元素抑制干扰。当铝受钙、铁等的干扰时,添加铝、磷酸等则可加以抑制。若铝干扰镁的测定时,可添加硫酸根离子进行抑制。

   (二)加入络合剂

    待测元素与络合剂生成络合物,而不再与干扰元素化合成难解离化合物,从而消除干扰。例如添加8-羟基喹啉可消除铝对镁的干扰;添加EDTA可防止僯酸对钙的干抗。

   (三)利用较高温度的火焰和火焰气氛消除干扰

    这是因为高温火焰提供附加能量,使所形成的化合物解离(要求这些化合物在低温火焰中至少是部分稳定的),增加了基态原子浓度,提高了分析灵敏度。

    对于易生成氧化物并具有较高键能的元素,例如硅、铝、铍、硼等,可利用火焰中的还原气氛夺走氧化物中的氧,从而利于原子化。

   (四)预先分离干扰物质(如如萃取,离子交换,沉淀等)

    这样还可以起到浓缩被测元素的作用。如用空气一乙炔测定钒钛稀土球铁中微量钙钙时,用甲基异丁酮萃取分离铁。

   (五)采用标准加入法

    此法能够自动补偿试样中微量元素的干扰,准确度较高,同时可以补偿粘度、表面张力等物理干扰。

   二、电离干扰及抑制

   电离干扰主要发生在电离势较低的元素,如碱金属和部分碱土金属。在空气-乙炔火焰中钠和钾会提高钙的吸收曲各种碱金属元素,相互之间也会提高元素的吸收性能。

    金属的电离百分数与火焰温度有关。温度愈高此种干扰愈严重。

    为了控制电离作用对分析元素吸收值增高的影响,通通常可以向标准溶液与样品溶液中加入过量的易电离元素。例例如向样品与标准溶液中加入10002000做克/を升碱金属(Cs;Rb;Na)盐;又例如为避免电离干扰,铝合金试样一般不用碱液处理,以免将钾、钠等易电离离子引入。

    对于共存元素的干扰,可以加入过量的该干扰元素的办法来消除。

     三、光谱干扰和抑制

    常见的光谱干扰有以下几种类型:

   (-)非共振线的干扰

    非共振线干扰是指测定波长附近有单色器不能分离的被测元素的邻近线。多重吸收线的干扰常见于多谱线元素,例如镍、钴铁和稀士等此种干扰导致测定灵敏度下降,标准曲线弯曲。消除的办法是,使用较小的光谱通带(减小狭缝),以改善或消除干扰。)

   (二)空心阴极灯的发射干扰千应,为大划类获是合中中

    具有与非共振线的干扰有相同的影响效果果,这是由于灯的制作不良,或长期放置不用使灯的发射中有连续背景发射(来自灯内杂质气体或阴极上有氧化物)造成的。消除的办法是,将灯的正负极反接,净化灯内气体或更换新灯。

   (三)元素共振线重叠干扰

    当样品中存在非被测定元素的吸收波长落在待测元素的吸收谱线宽度上时,由于干扰元素对原子吸收信号产生影响,会使测定结果偏高。例如钒吸收硅2507A线。此种干扰不多,可另选测定波长,或用化学分离于扰元素的方法来消除。

   (四)多元素灯中吸收线干扰

    在多元素灯中中,阴极由几个元素组合而成。使用时,若使用道带较大的狭缝宽度,可能使多元素灯中的另一元素吸收线同时通过。克服的办法是,利用小的光谱狭缝宽度,或改用其它分析线。

    四、背景干犹

    背景吸收是用来描述在原子吸收测定中的火焰吸收、分子吸收和光散射的联合效应。

    来自火焰气体本身背景的吸收,随着波长变短和火焰吸收而愈强。对空气-乙快火焰来说,当小于2500A时会出现明显的干扰。这主要是由于火焰中的OH,CH,CO等对共振线的吸收而引起。这种影响虽然不大,但会影响测量的稳定性。最简单的消除办法是:(1)利用零点调整消除;(2)利用氢灯或氘灯连续光谱扣除火焰的背景干扰(3)适当调节燃料流速和助燃气流速,特别是用有机溶剂时:(4)采用只有较少吸收的火焰,如如测定砷、锑、碲、硒、锌、镉镉等元素时,最好采用空气-氢火焰或氧一氢火焰。

    当盐或酸浓度高的试液进入火焰焰,波长愈短就出现严重的背景吸收。例如在波长250毫微米以下,硫酸,磷酸有很很强的分子吸收,而且随浓度增加而增加。消除的办法是:采用高温火焰,因为高温火焰具有足够的能量,可以解离具有吸收能力的分子态粒子。或用分离盐或酸或先测出背景吸收,从测定读数中扣除的办法处理。也可以在标准溶液中加入与试样相同的基体,用标准曲线法测定。为消除溶液中无机酸的影响,可尽量采用分子吸收小的盐酸硝酸和高氯酸。

    光的散射,是指火焰中固体徽粒对光的散射效果类似于重迭吸收,可使结果偏高。试样浓度愈高,此种现象愈显著。

    光的散射与火焰类型有关,全喷雾燃烧器直接将试液喷到火焰中的光散射效应比预混合燃烧器效果显著。长光路燃烧器由于吸收光路长,因而其吸收现象也严重。

    在一般情况下,先以校正曲线法进行测定,只要标准液与分析样品组成相同,就不必进行背景校正;当使用标准加入法或无火焰法时,由于背景吸收直接与测定有关,故必须进行背景校正。

    五、基体干扰、粘度干扰和抑制

    基体干扰主要影响实际进入共振光東的原子数目。它通常是由于样品和标液的物理性质(粘度、表面张力)差别相当大而产生的。

    当样品溶液中所含盐类或酸类浓度很大,或对于样品和标准溶液所用的溶剂不同,或样品与标准溶液的温度显著不同时,都会产生这种干扰。

    基体干扰经常用下述方法进行控制即将样品溶液稀释到盐类或酸的影响可以忽略为止;不能稀释时,则要求把样品或标准溶液的基体组成匹配一致在无法把主要成分浓度匹配时,可采用“加入法”。

   当用有机溶剂时,标准与样品溶液两者必须用同类溶剂。若溶液温度不同,品在测定前应将所有溶液温度调成一致。溶液蒸汽压影响喷雾器和运送到灯中的液滴大小的分布。

 


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