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实验室分析方法--原子光谱分析的干扰及其消除

2022.1.24
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zhaoqisun

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原子光谱分析的于扰效应一般情况下比较小,但或多或少地存在种种干扰,特别是对一些特殊样品或复杂样品来说。作为原子光谱分析的一个重要分支,原子荧光光谱法的干扰类型与原子的发射光谱法和原子吸收光谱法基本类似,只是在采用的仪器装置或进样方式不同时,干扰效应的具体表现形式或相对程度有所不同。


原子光谱分析法中干扰的分类方法有多种,国内大多习惯于按照干扰产生的原因分为光谐干扰、物理干扰、化学干扰、电离干扰等类型。同其他原子光谐法一样,原子荧光光光谱法的干扰也是由于各种辐射信号分离不完全,或者产生的自由原子蒸气不能代表样品的真实组成面引起的。前者属于光谱干扰的范略,而后者则与形成原子蒸气过程中的许多物理、化学因素有关。


一、光谱干扰

光谱干扰是指分析物辐射信号与干扰物辐射信号分辨不开所产生的一类干扰。在原子荧光光谱法中,原子荧光光谱分析的光谱干扰主要包括谱线重叠干扰和由分子荧光、光散射等引起的背景干扰。

1)谱线重叠干扰

由于原子荧光形成过程中起到一个“自单色”装置的作用,所产生的原子荧光谱线数目远远少于原子发射谱线数目,而且非测量的荧光谱线强度一般很微弱。在原子荧光光谱法中,谱线重叠干扰的程度主要取决于激发光源所发射的谱线宽度以及所用仪器测量波长间隔的宽度。如果光谱仪的光谱通带不能将分析元素与干扰元素同时发射的荧光辐射完全分离时,就会产生谱线重叠于扰。为了消除和减少谱线重叠于扰,应尽可能选择干扰少的荧光线和合适的激发光源或者适当地调节单色器的光谱通带。如果为了消除干扰而减小光路通带使得微弱的荧光信号减小到不实用的程度,这时应采用化学预分离方法来消除这种于扰。


2)分子荧光干抗

分子荧光干扰是指原子化器中的气体分子吸收辐射后所发射的分子荧光,与分析元素所发射的原子荧光相重叠所产生的光谱干扰。原子化器中的OH、CH、NH、CN等气体分子以及试样基体挥发形成的氧化物、氢氧化物及盐类分子等受光源辐射激发时,就可能产生分子荧光。选择合适的激发光源和原子化器,提高原子化效率,可以使分子荧光干扰减小到最低或忽略不计。


3)散射光干扰

散射光干找是指在原子化过程中由未挥发的固体微粒对光源辐射的散射而产生的光谱干扰。散射光干扰是原子荧光光谱法中最常见的干扰效应。消除方法主要有选择合适的原子化器及实验条件;对散射背景进行校正;从测量信号中扣除散射信号;采用双线法、塞曼效应及多道检测等背景校正方法。


二、化学干扰

化学干扰是指分析元素与共存物质发生化学作用而引起的干扰效应,其主要影响分析元素在原子化器中产生自由原子的数目。采用高温火焰、增加观察高度、加入释放剂或保护剂及基体改进剂等都是减少或消除化学干扰的有效方法,必要时可采取化学分离的手段对干扰元素进行分离。


三、物理干扰

物理干扰是指试样在迁移、蒸发和原子化等过程中,由于试样物理性质的差异而引起的干扰效应。产生的原因主要是由于干扰物质的存在可能改变溶液的物理性质,从而影响分析物的荧光强度。消除方法主要有①对标准溶液进行基体匹配,使标准系列溶液的基体组成与试样溶液基本一致。②在对试样组成不很了解的情况下可采用标准加入法。③在保证灵敏度满足测定要求的情况下,尽可能稀释试样溶液,使试样溶液的黏度与标准系列的黏度基本一致。④采用机械强制进样系统(如动泵)进样,以克服气动雾化系统因试样溶液的黏度及表面张力等物理性质的变化而对进样量的影响。⑤在石墨炉原子化器中,可加入基体改进剂消除在干燥、灰化过程中的共挥发、包藏等类型的物理干扰。


四、荧光猝灭干扰

荧光猝灭干扰是指受辐射激发的原子与气体分子发生碰撞所引起的荧光强度降低的现象,是原子荧光光谱法中不同于原子发射和原子吸收光谱法的一种特殊的干扰效应。其消除方法根据其干扰类型及其对分析信号的影响而制定。


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