如何有效消除原子吸收分析中的干擾?

發(fā)布時間:2024-07-31
作者:admin 添加時間:2019-01-22 10:56:32 瀏覽:
雖然原子吸收分析中的干擾比較少,并且容易克服,但在許多情況下是不容忽視的。為了得到正確的分析結(jié)果,了解干擾的來源和消除是非常重要的。其中,faas中干擾因素比較小,沒有g(shù)faas法中的干擾嚴重,而且也容易克服。
但在許多情況下也要引起重視,有些干擾因素也較麻煩。為了得到正確、 滿意的分析結(jié)果,我們了解這些干擾的來源及其消除方法是非常重要的。
faas中的干擾歸納起來以下幾點:
1.化學(xué)干擾;2.電離干擾 ;3.背景吸收干擾;4.光譜干擾;5.物理干擾 ;6其他干擾。
化學(xué)干擾
化學(xué)干擾的本質(zhì):它主要取決于被測元素和干擾元素的性質(zhì)。其次,還與火焰類型、火焰溫度、火焰狀態(tài)、部位、噴霧器的性能、燃燒器的類型、霧滴的大小等等有關(guān)…
化學(xué)干擾的主要類型
1.陽離子干擾:在測定ca, mg時,常受到al的干擾,還有鈦、鉻、鈹、鉬、鎢、釩鋯等都對堿土金屬有抑制作用(鎂、鈣、鍶、鋇等)。主要是一些陽離子與被測元素形成難熔化合物。 如:al對mg的干擾,主要是形成mgo與al2o3生成尖金石,使mg的原子化受到干擾。
2.陰離子干擾:在測定ca時,如樣品中含有硫酸鹽、 磷酸鹽、 硅酸鹽時會對堿土金屬有的干擾,主要形成難熔氧化物;使它們的熔點提高。如氯化鈣的熔點較低,磷酸鈣的熔點高,所以在分析中要引起注意的。
消除化學(xué)干擾的方法
1.加入釋放劑:釋放劑與干擾離子形成更穩(wěn)定或更易揮發(fā)的化合物,從而達到被測元素從干擾元素中釋放出來的目的。在測定鈣時,遇到干擾大的樣品,要加改進劑lacl2、srcl2,使鈣原子從干擾元素中釋放出來,提高了分析的準確度。
2.加入保護劑:保護劑能與測定元素結(jié)合,生成難揮發(fā)的化合物。 使測定元素起到”保護”作用,而不受干擾元素的影響。保護劑的目的使測定元素更容易原子化。
3.加入助溶劑:氯化銨可以抑制al、硅酸根、磷酸根、硫酸根的干擾。氯化銨有助于鉻、鉬的測定。
①氯化銨熔點低,對高熔點的元素起助熔作用。
②氯化銨的蒸汽壓高,在數(shù)千度高溫下氯化銨的蒸汽可沖破霧滴有利熔融蒸發(fā)。
③氯化銨能使測定元素轉(zhuǎn)變成氯化物,這樣可以排除干擾,提高靈敏度。
4.改變介質(zhì)、溶劑或改善噴霧器的性能:測定時改變測定介質(zhì),能消除干擾,提高靈敏度。如測定鉻時,溶液中加酸時,可提高靈敏度,測定鈮時,加入hf酸可提高靈敏度。此外,加入醇類、酮類等有機溶劑后,可改變火焰溫度和氣氛,使溶液的粘度、表面張力有顯著改變,有利提高噴霧效率。
5.化學(xué)分離:化學(xué)分離也能排除干擾的方法。常用的分離方法:萃取,離子交換和沉淀法等,同時也起到濃縮作用。按分析特點,有apdc, ddtc, mibk等,都可以達到分離,連續(xù)測定多種元素的目的(缺點:測定痕量元素時試劑環(huán)境帶來污染,影響測定結(jié)果)
6.標準加入法:對一些復(fù)雜,干擾因素不清的樣品,要采用標準加入法。但它有一定的局限性,只能消除“與濃度無關(guān)的化學(xué)干擾”,而與“與濃度有關(guān)的化學(xué)干擾”不能得到滿意的結(jié)果。
表1.標準加入法測定不同稀釋倍數(shù)樣品的結(jié)果
(干擾元素:鈦 磷40µg/ml測定元素:鈣10µg /ml )
由表1.可見,標準加入法測定不同稀釋倍數(shù)樣品時,測定結(jié)果基本一致,標準加入法能排除這種與濃度無關(guān)的化學(xué)干擾。
電離干擾
一些元素受電離作用后,使原子吸收的基態(tài)原子減少,從而吸光度下降。如加一些元素,使電離元素轉(zhuǎn)回到基態(tài)原子,排除了電離干擾,使吸光度增加。若在分析鉀時加入易電離的鈉,銫后,鉀的吸光度明顯提高。
消除電離干擾的方法
1.影響電離干擾的主要因素是:元素在火焰中的電離度,火焰溫度,該元素的電離電位,及總濃度有關(guān)?;鹧鏈囟仍礁撸婋x度越大,電離干擾小。
電離度定義:已電離的金屬正離子濃度與該金屬元素的總濃度之比,
即:α=[m+] /[m]+ [m+]。
2.消除電離干擾的辦法:如果火焰中提供大量的自由電子(e-) ,及其他易電離的元素時(na,cs),這樣能抑制電離干擾,換句話說,當離子得到電子后,使電離平衡向生成基態(tài)原子方向移動(見上圖) 。圖中當加入na, cs后都使鉀的靈敏度提高,排除了電離干擾。
背景吸收干擾
faas的背景干擾主要有以下幾種:1.分子吸收2.光散射3.火焰氣體的吸收和介質(zhì)中無機酸的吸收。
這兩種原子化過程中的背景吸收都具有明顯的波長特性,有兩種表現(xiàn)方式:一種是連續(xù)背景(分子吸收和光散射),另一種是隨波長而明顯變化的結(jié)構(gòu)背景,它主要由分子內(nèi)部電子躍遷所產(chǎn)生。
1.分子吸收
當光源輻射通過原子化過程中生成的氧化物,鹵化物,氯化物等氣體時,會產(chǎn)生分子吸收所引起的干擾。它們通過分子能級的電子振動,轉(zhuǎn)動光譜所組成的帶狀光譜。不同分子具有不同的吸收帶。如caoh(554nm), sro(670nm,690nm),在火焰中可以測得不同的背景吸收曲線,不同波長的背景吸收曲線不同,隨波長的不同而有很大的差異,所以具有明顯的波長特性。
faas中分子吸收取決于該分子是否在火焰中的解離和解離度。如低溫火焰中測定容易原子化的元素時,也存在與火焰氣體生成難解離的氧化物,氯化物等。在高溫下(還原性火焰) ,分子數(shù)明顯下降,靈敏度提高。所以faas中背景干擾較少,采用氘燈扣背景就夠了。
2.光散射
光散射背景是指原子化過程中產(chǎn)生的固體微粒對光源輻射光的散射而形成的假吸收。當基體濃度過大而熱量又不足的情況下,不能使基體物質(zhì)全部蒸發(fā),存在固體微粒,這樣產(chǎn)生光散射引起的背景干擾。
3.火焰氣體吸收
faas還存在火焰氣體的吸收及溶液介質(zhì)中各種酸引起的分子吸收,這種干擾在紫外段較大。因此在測定紫外段區(qū)元素時采用氬-氫氣,空-氫氣火焰較好,也可以用空白液調(diào)零來消除干擾。
faas法中,火焰穩(wěn)定,時間長,主要以氘燈扣背景較好,在校正背景時要滿足以下三點:
①必須在分析線同一波長處測量背景
②測定原子吸收信號時同時測定背景吸收信號
③要求兩個光束*重疊。
光譜干擾
指所選用的光譜通帶內(nèi),除分析元素吸收的輻射之外,還有光源或原子化器的某些不需要輻射同時被檢測出來的干擾。
吸收線重疊干擾如co 253.649nm,對hg 253.652的干擾是典型的吸收線重疊,干擾的大小取決于吸收線重疊的程度,當兩個元素吸收線的波長差等于或小于0.03nm時,稱為重疊干擾嚴重。
排除干擾的方法:
⑴選用次靈敏線線
⑵預(yù)先將干擾元素分離掉
⑶利用扣背景方法
物理干擾
指樣品在轉(zhuǎn)移,蒸發(fā)和原子化的過程中,樣品液的物理性質(zhì)變化所引起的吸收強度的變化。faas中溶液的濃度,溶劑的變化,主要使物理性質(zhì)變化(粘度表面張力) ,使進樣速度,噴霧器效率變化,從而影響吸光值。另外毛細管的直徑、長度、浸沒試劑的深度,同樣影響進樣速度。醇的濃度提高,表面張力會減小,噴霧效率就會提高。在測定血液中的痕量元素時加入2%乙醇可提高靈敏度,減少取樣量。
排除物理干擾的方法
⑴配制與樣品相似的標準溶液。
⑵當樣品濃度高時,須稀釋樣品
⑶采用標準加入法
⑷多道原子吸收法,采用內(nèi)標法
其他干擾
原子吸收分析中干擾因素很多,還有儀器光源的干擾,無機酸的干擾等。以無機酸干擾為例:
faas分析中,一般樣品要通過酸前處理,用低酸濃度定容樣品,所以,使用酸后的干擾是復(fù)雜的,不同元素它的干擾因素是不同。 即使同一元素,條件不同,酸的種類不同,干擾也不同。有時會出現(xiàn)化學(xué)干擾,有時是分子吸收干擾,有時是電離干擾,有些是基態(tài)效應(yīng)等.在分析過程中,不同的測定元素,不同的測定條件采取不同的酸來溶解。
如何靈活地排除干擾?
faas法中不同元素,不同前處理方法,它們的干擾因素是不同的,我們通過總結(jié)它們的共同點,以不同的角度來排除干擾。
?堿金屬元素測定:如k、na、cs、li等,它們主要是電離干擾(就補充自由e-和易解離的元素)
?堿土金屬元素測定:如be、mg、ca、cr, ba等元素主要是化學(xué)干擾(陰陽離子干擾)不同元素的干擾采取不同的改進劑來消除干擾.
?過渡金屬元素測定:如cu、zn、cd,、hg等,這些元素容易解離,不會形成難揮發(fā)的化合物,很容易測定,在前處理時要注意揮發(fā)。
?難熔元素測定:如al、be、b、si、ge、t、w、v等稀土元素,它們?nèi)菀仔纬赡蜔岬难趸?,必須在強還原性高溫下測定,而且靈敏度低。 (主要是化學(xué)干擾) ,要采用適當改進劑,無機酸溶解,才能提高靈敏度。
?還有ca、cr、mo、sr等元素:要注意燃氣/助燃氣比例控制火焰條件。
?多譜線元素:(光譜干擾)選擇好sbw,調(diào)低燈電流或選擇調(diào)制法分離共振線
?短波段吸收線:as193.7nm、se196.0nm、zn213.8nm、pb217.0nm、cd228.8nm等元素測定時,火焰氣體對這些波長的光吸收很強,采用高性能光源,可以測定穩(wěn)定的檢測限,特別要注意光散射引起的背景吸收干擾。還有增加基體改進劑,無機酸溶解樣品等.
?混合氣體的調(diào)節(jié)(流量比例)混合氣體的流量和組成可以決定火焰的溫度波長、sbw、 燃燒高度決定了光通過火焰的部位,火焰在燃燒中的各部位的干擾是不一樣, 原子化條件與溶液的組成, 儀器的參數(shù)有關(guān), 它們具有綜合的影響。
?光散射引起背景干擾:當溶液濃度過高、粘性大時,往往會引起光散射引起的背景干擾排除辦法:⑴濃度過高時采用稀釋樣品⑵采用次靈敏線
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