任得娟 魯學(xué)正
摘 要:原子吸收法理論是澳大利亞學(xué)者瓦爾西(A.wals)1955年首先提出來(lái),四十多年來(lái),原子吸收法得到廣泛地應(yīng)用。原于吸收法是使被測(cè)定的元素處于原子狀態(tài)而存在于火焰之中,讓特定波長(zhǎng)的光從其中通過(guò),因原子數(shù)目的多少可以影響光被吸收的程度,所以測(cè)定光度可以度量出被分析元素的濃度。文章對(duì)現(xiàn)今廣泛應(yīng)用的原子吸收分析法做了簡(jiǎn)潔的概述,主要指出了在原子吸收分析中較為常見(jiàn)的幾種干擾因素,并說(shuō)明了抑制和消除干擾因素的一些方法和途徑。
關(guān)鍵詞:原子吸收分析法;干擾因素;化學(xué)干擾;物理干擾;電力干擾
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,人們的生活水平也在不斷的提高,對(duì)于環(huán)境的要求也就越來(lái)越高了,在這要的條件之下原子吸收分析法應(yīng)用的也越來(lái)越廣了。然而,原子吸收分析法的應(yīng)用也隨著時(shí)間的推移弊端也越來(lái)突出,人們對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的研究也越來(lái)越深刻,下面我們就從原子吸收分析法的定義入手來(lái)簡(jiǎn)要的分析一下原子吸收分析法的干擾因素。
1 原子吸收分析法概述
原子吸收分析法概述原子吸收分析法在環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用始于六十年代,隨著儀器的發(fā)展和商品化以及使用技術(shù)水平的提高,七十年代發(fā)達(dá)國(guó)家已形成原子吸收的環(huán)境分析標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法體系。我國(guó)自八十年代開(kāi)始在重金屬的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法中也加入了原子吸收分析法。原子吸收光譜法是以測(cè)量氣態(tài)基態(tài)原子外層電子對(duì)共振線的吸收為基礎(chǔ)的分析方法。該方法是一種成分分析方法,可對(duì)六十多種金屬元素及某些非金屬元素進(jìn)行定量測(cè)定,如用火焰原子吸收法,其檢測(cè)限可達(dá)10-6,而用石墨爐原子吸收法,則可達(dá)到10-9,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差約1-2%。原子吸收分析法的測(cè)定靈敏度高,測(cè)定方法簡(jiǎn)單快速,與某些其它現(xiàn)代儀器分析方法相比,其設(shè)備費(fèi)用較低,應(yīng)用的范圍日益廣泛,但是它的干擾因素不是沒(méi)有,有時(shí)甚至是嚴(yán)重的。這些干擾包括光譜干擾和非光譜干擾兩大類,其中光譜干擾屬于儀器內(nèi)部因素,通??梢圆捎脺p小狹縫寬度、儀器調(diào)零以及利用空白溶液扣除等方法來(lái)消除其影響。而在實(shí)際使用操作中遇到的大多為非光譜干擾因素,即試樣中化學(xué)、物理、電離等的干擾,這也是原子吸收分析法中最重要的干擾。
2 干擾因素以及解決辦法
2.1 化學(xué)干擾
化學(xué)干擾是原子吸收光譜分析中主要的干擾因素,是指待測(cè)元素與它共存組成形成的化合物,在一般條件下未能充分離解,降低了火焰中被測(cè)元素的基態(tài)原子濃度而造成的干擾。
2.1.1 形成難離解的、穩(wěn)定的化合物的情況
(1)第一種情況:在溶液中,被測(cè)元素與共存元素形成難以離解的化合物,致使參與吸收的基態(tài)原子數(shù)減少。在這種情況之下一般改變了實(shí)驗(yàn)的靈敏度和準(zhǔn)確度,主要是由于化學(xué)元素之間的助燃比的差異以及各種化學(xué)溶液之間濃度的不同而造成的。
(2)第二種情況:在火焰中由于火焰溫度的作用,被測(cè)原子將形成難溶的氧化物或碳化物,從而造成嚴(yán)重的化學(xué)干擾。例如,在空氣中在一乙炔火焰中測(cè)鎂,若有鋁存在將產(chǎn)生干擾,使鎂的吸光度降低。這主要是因?yàn)榛鹧鏈囟鹊牟煌斐苫瘜W(xué)對(duì)象在反應(yīng)的過(guò)程之中氧化程度不同,使得反應(yīng)效果不充分而造成的差異。
2.1.2 陰離子的干擾效應(yīng)
在化學(xué)反應(yīng)之中,一般化學(xué)元素分為陰離子與陽(yáng)離子,而對(duì)于原子吸收法而言,陰離子會(huì)對(duì)該種操作帶來(lái)一定的干擾作用。因?yàn)殛庪x子的不同會(huì)改變實(shí)驗(yàn)對(duì)象的熔點(diǎn)、沸點(diǎn),從而使得原子分析方法的結(jié)果收到干擾。
2.1.3 消除干擾的措施
(1)改變火焰的溫度;由于火焰溫度的不同,各個(gè)元素的化學(xué)反映的發(fā)生條件也會(huì)發(fā)生變化,因此要想減少化學(xué)干擾因素就要改變火焰的溫度,使之適用于所用原子的發(fā)生環(huán)境,而背離與干擾元素的發(fā)生反映條件,從而減低環(huán)境干擾的影響。
(2)加入保護(hù)劑;加入保護(hù)劑;顧名思義就是在原子吸收分析法的進(jìn)行之中加入一種對(duì)所反應(yīng)的原子具有保護(hù)作用的溶劑,這樣就可以減少其的氧化等作用。
(3)加入釋放劑(或稱抑制劑);這是與加入保護(hù)劑類似而有所不同的一種方法,上述方法所加的溶劑主要是針對(duì)于反應(yīng)原子而言的,而該種方法主要是針對(duì)于干擾元素而言的,加入這種釋放劑之后就會(huì)是這種溶劑與干擾元素進(jìn)行中和反應(yīng),這樣就會(huì)減小化學(xué)干擾對(duì)于原子吸收分析法的進(jìn)行了。
(4)加入緩沖劑;這是一種加入保護(hù)劑方法與加入釋放劑方法的綜合運(yùn)用,該種方法主要是在原子吸收分析法的運(yùn)行中加入一種化學(xué)試劑,是指與元素產(chǎn)生中和反應(yīng),減少元素的干擾作用,這樣就可以大大的提高原子吸收法的運(yùn)用,并提高其準(zhǔn)確度。
2.2 電離干擾
火焰中一些元素被解高為基態(tài)原子后,還可繼續(xù)電離為正離子和電子,這些離子不產(chǎn)生吸收,而原子吸收分析是測(cè)定基態(tài)原子對(duì)共振線的吸收。部分基態(tài)原子的電離,減少了被測(cè)基態(tài)原子的濃度,是被測(cè)元素的吸光率降低?;鹧鏈囟仍礁撸氐碾婋x電位越低,電離度就越大,干擾也就越嚴(yán)重。對(duì)于電位低于6eV的元素,容易被電離。堿金屬、堿上金屬的電離電位越低,在火焰中這些元素的電離干擾就越嚴(yán)重。
電離干擾的消除,常用以下兩種辦法:
2.2.1 降低火焰溫度
火焰溫度的不同,電離基態(tài)原子的反應(yīng)程度也就不同,所以根據(jù)火焰溫度與電離基態(tài)原子之間的關(guān)系,要想減少電離干擾的程度,就要較低火焰的溫度,當(dāng)然也不能沒(méi)有下限的降低,對(duì)于火焰的最低溫度應(yīng)該把握在原子吸收分析法所要求的最低溫度之上,這樣就可以提高該種方法的準(zhǔn)確度了。
2.2.2 加入消電離劑
加入消電離劑是對(duì)于解決電離干擾而言最為普遍的一種方法,也是一種最為便捷的一種方法。該種方法主要是在原子吸收分析法的運(yùn)行之中加入具有消電離作用的一種溶劑,通過(guò)該種溶劑的運(yùn)用就可以大大的減少陰陽(yáng)離子的干擾,從而可以大大的提高原子吸收法的準(zhǔn)確度。
2.3 物理干擾
溶液中溶質(zhì)的濃度或溶劑不同時(shí),則溶液的表面張力、粘度等物理性質(zhì)必然存在差別,所以溶液被霧化的效率及原子化效率都因此而變化,對(duì)吸光度的測(cè)定造成一定的影響,這就是物理干擾。其中,物理干擾因素的來(lái)源主要是標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品溶液之間的差異。當(dāng)樣品溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液之間的差異較大時(shí)就會(huì)出現(xiàn)物理干擾,最終造成原子分析法的不準(zhǔn)確,對(duì)研究結(jié)果造成一定的影響。所以為了提高原子分析方法的準(zhǔn)確性就要排除物理干擾因素,經(jīng)過(guò)相關(guān)專家以及科研人員的調(diào)查,找到了消除物理干擾的方法,其中最為普遍的有兩種:配置與樣品溶液組成相似的標(biāo)準(zhǔn)溶液或采用標(biāo)準(zhǔn)加入法,是消除物理干擾最常用的方法;如果樣品溶液中含鹽類或酸類濃度過(guò)高時(shí),可用稀釋的方法將樣品溶液稀釋至其干擾可以忽略為止,但應(yīng)使特側(cè)元素仍能測(cè)出為前提。
3 結(jié)束語(yǔ)
原子吸收方法對(duì)于環(huán)境領(lǐng)域是一項(xiàng)較為準(zhǔn)確的、科學(xué)的方法,為此,要不斷的客服它的干擾因素,使其真正的為人們所用,從而使得環(huán)境越來(lái)越好。因此要不斷地發(fā)展經(jīng)濟(jì),以提高科學(xué)發(fā)展水平,以新的技術(shù)水平和科學(xué)理論成果來(lái)改進(jìn)技術(shù),同時(shí)還要不斷的革新技術(shù)以及干擾因素的研究,不停留在原地,在這一領(lǐng)域一直追求進(jìn)步,最終使原子吸收分析法技術(shù)得到發(fā)展與進(jìn)步,真正為社會(huì)所用。
參考文獻(xiàn)
[1]葉忠進(jìn).淺析原子吸收分析法的干擾因素[Z].
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