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海光讲堂 | 石墨炉原子吸收基体改进剂的使用

海光仪器
2021.6.10


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基本概念


在石墨炉原子吸收分析中,加入某种化学试剂使基体成分转变为较易挥发的化合物,或将待测元素转变为更加稳定的化合物,以便允许较高的灰化温度和在灰化阶段能更有效地除去干扰基体,所使用的化学试剂称之为基体改进剂。基体改进剂可分为无机化合物基体改进剂、有机化合物基体改进剂和活性气体改进剂三种类型。

2

基体改进的作用机理


基体改进主要通过以下途径降低干扰:

(1)使基体形成易挥发的化合物以降低背景吸收。

(2)使基体形成难解离的化合物,避免分析元素形成易挥发难解离的一卤化物,降低灰化损失和气象干扰。

(3)使分析元素形成较易解离的化合物,避免形成热稳定碳化物,降低凝相干扰。

(4)使分析元素形成热稳定化合物,降低分析元素的挥发性,防止灰化损失。

(5)形成热稳定的合金,降低分析元素的挥发性,防止灰化损失。

(6)形成强还原性环境,改善原子化过程。

(7)改善基体的物理特性,防止分析元素被基体包藏,降低凝相干扰和气相干扰。


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基体改进剂的类型


(1)无机化合物的基体改进剂

许多铵盐、无机酸、金属氧化物和金属盐类已作为有效的基体改进剂用于石墨炉原子吸收分析。主要的无机化合物基体改进剂有硝酸铵、硫酸铵、焦硫酸铵、磷酸铵、磷酸二氢铵、硫化铵、硝酸、高氯酸、磷酸、盐酸、过氧化氢、硫化钠、硫氰化钾、过氧化钠、重铬酸钾、高锰酸钾、硝酸锂、镍、铂、钯、镧、铜、铁、钼、铑、银和钙等。

(2)有机化合物基体改进剂

有机化合物基体改进剂主要有抗坏血酸、EDTA、硫脲、草酸、蔗糖、酒石酸、柠檬酸、乳酸、丁氨二酸乙酸铵等有机试剂。

(3)活性气体改进剂

在灰化过程或原子化过程中将活性气体引入屏蔽气流中,主要的活性气体有氧气和氢气。

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基体改进的应用


基体改进剂的选择,不仅要根据待测元素而定,还需要考虑基体主要成分等其他因素。不需要加时尽量不加,因为基体改进剂由于试剂不纯等因素会带来新的干扰、污染。基体改进剂的种类与用量的选择均是需要通过试验得出。
磷酸二氢铵,是一种消除Cl干扰效果很好的基体改进剂,是测定Pb、Cd的首选基体改进剂。其作用原理为:在灰化阶段磷酸二氢铵受热分解产生H2与Cl形成HCl挥发,同时形成还原性的氛围,从而减少Pb、Cd与Cl形成氯化物损失。

钯基改剂,无论硝酸钯、氯化钯中起到作用的是金属Pd,它与待测元素之间形成更稳定的形态或合金。

硝酸镁作为助灰剂可以减少待测元素的损失,一般与硝酸钯、氯化钯共同使用。可以单独使用的元素有:AlBBeCoCrCsFeSiZn。

+硝酸镁作用机理:在干燥阶段PdMg以氧化物的形式穿透到涂层下的石墨中。灰化阶段待测元素与PdMg形成非常牢固的共价键,使被测元素能够承受更高的灰化温度,原子化阶段被气化形成吸收峰。

硝酸镍,对于稳定AsSeSbBi等低温元素有很好效果,缺点是NiCu均是常测元素,长时间使用会污染石墨管和石墨锥。

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感谢海光原子吸收事业部魏洪敏供稿


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