第4節(jié) 干擾及其消除

1、5:22:25第第第第第第4 4 4章章章章章章 原子吸收分光原子吸收分光原子吸收分光原子吸收分光原子吸收分光原子吸收分光光度分析法光度分析法光度分析法光度分析法光度分析法光度分析法一、光譜干擾及消一、光譜干擾及消除除spectrum interference and elimination二、物理干擾及消二、物理干擾及消除除physical interference and elimination三、化學干擾及消三、化學干擾及消除除chemical interference and elimination第第第第第第4 4 4 4 4 4節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié) 干擾及其消除干擾及其消除干擾及其消除干擾

2、及其消除干擾及其消除干擾及其消除interferences and eliminationatomic absorption spectrometry,AAS5:22:25一、光譜干擾及消除一、光譜干擾及消除一、光譜干擾及消除一、光譜干擾及消除一、光譜干擾及消除一、光譜干擾及消除 是指待測元素的共振線與干擾物質(zhì)譜線分離不完全。是指待測元素的共振線與干擾物質(zhì)譜線分離不完全。這類干擾主要來自光源和原子化裝置。這類干擾主要來自光源和原子化裝置。1.1.與光源有關(guān)的光譜干擾及消除與光源有關(guān)的光譜干擾及消除（1 1）與分析線相鄰的待測元素鄰近線）與分析線相鄰的待測元素鄰近線 可以調(diào)小狹縫抑制這種干擾；或

3、另選分析線?？梢哉{(diào)小狹縫抑制這種干擾；或另選分析線。（2 2）與分析線相鄰的干擾元素譜線）與分析線相鄰的干擾元素譜線 換用具有合適惰性氣體，材料純度較高的單元素燈。換用具有合適惰性氣體，材料純度較高的單元素燈。（3 3）光源輻射中的連續(xù)背景發(fā)射）光源輻射中的連續(xù)背景發(fā)射 將燈反接處理或更換燈。將燈反接處理或更換燈。5:22:25（1 1）原子化器的發(fā)射）原子化器的發(fā)射 是指來自火焰本身或原子蒸氣中待測元素的發(fā)射。消除是指來自火焰本身或原子蒸氣中待測元素的發(fā)射。消除方法是對光源進行調(diào)制。方法是對光源進行調(diào)制。（2 2）背景吸收）背景吸收 它是由氣態(tài)分子對光的吸收以及高濃度鹽的固體微粒對它是由氣態(tài)

4、分子對光的吸收以及高濃度鹽的固體微粒對光的散射所引起的。解決辦法是進行背景校正處理，（詳細光的散射所引起的。解決辦法是進行背景校正處理，（詳細討論在后面）。討論在后面）。2.2.光譜線重疊干擾光譜線重疊干擾 選用其它分析線，或分離干擾元素選用其它分析線，或分離干擾元素3.3.與原子化器有關(guān)的光譜干擾與原子化器有關(guān)的光譜干擾5:22:25 背景吸收主要有分子吸收和光散射背景吸收主要有分子吸收和光散射 分子吸收分子吸收：在原子化過程中生成的氣體分子或基團對光源：在原子化過程中生成的氣體分子或基團對光源的特征輻射產(chǎn)生的吸收。分子吸收是帶狀光譜，常見的分子的特征輻射產(chǎn)生的吸收。分子吸收是帶狀光譜，常見

5、的分子吸收有三種類型：金屬化合物分子、無機酸分子和火焰氣體吸收有三種類型：金屬化合物分子、無機酸分子和火焰氣體分子等。分子等。 光散射光散射：在原子化過程中生成直徑大于輻射波長的固體微：在原子化過程中生成直徑大于輻射波長的固體微粒使光產(chǎn)生的散射。光散射產(chǎn)生正偏差，石墨爐原子化法比粒使光產(chǎn)生的散射。光散射產(chǎn)生正偏差，石墨爐原子化法比火焰法產(chǎn)生的干擾嚴重?；鹧娣óa(chǎn)生的干擾嚴重。 背景吸收嚴重時要進行校正，背景吸收嚴重時要進行校正，如何校正？如何校正？4. 4. 背景吸收及校正方法背景吸收及校正方法5:22:25背景吸收校正方法背景吸收校正方法( (2) 2) 氘燈背景校正法氘燈背景校正法用旋轉(zhuǎn)斬光

6、器使用旋轉(zhuǎn)斬光器使氘燈的連續(xù)光譜和空氘燈的連續(xù)光譜和空心陰極燈的共振線交心陰極燈的共振線交替通過原子化器，替通過原子化器， 原子吸收分光光度計主要采用鄰近非共振線背景校正原子吸收分光光度計主要采用鄰近非共振線背景校正法、氘燈背景校正法和塞曼效應(yīng)背景校正法。法、氘燈背景校正法和塞曼效應(yīng)背景校正法。（1）鄰近非共振線背景校正法）鄰近非共振線背景校正法(見見P208)5:22:25 當空心陰極燈的特征輻射通過原子化器時，被測原子吸當空心陰極燈的特征輻射通過原子化器時，被測原子吸收收Aa和背景吸收和背景吸收Ab同時被測定，即同時被測定，即 A總總 = Aa+ Ab 當氘燈的連續(xù)光譜通過原子化器時，寬帶

7、背景吸收要比當氘燈的連續(xù)光譜通過原子化器時，寬帶背景吸收要比窄帶原子吸收大許多倍，原子吸收可忽略不計，可近似認窄帶原子吸收大許多倍，原子吸收可忽略不計，可近似認為測得的吸光度等于背景吸收，即為測得的吸光度等于背景吸收，即 ADAb 根據(jù)吸光度的加和性，兩次測定結(jié)果之差即為待測元素根據(jù)吸光度的加和性，兩次測定結(jié)果之差即為待測元素扣除背景吸收后的原子吸收扣除背景吸收后的原子吸收 Aa=A總總- -AD5:22:25（3）塞曼）塞曼(Zeeman)效應(yīng)背景校正法效應(yīng)背景校正法Zeeman效應(yīng)效應(yīng)：是指簡并的原子譜線在外磁場作用下發(fā)生：是指簡并的原子譜線在外磁場作用下發(fā)生裂分的現(xiàn)象。裂分的現(xiàn)象。校正原

8、理校正原理：隨著旋轉(zhuǎn)偏振器的轉(zhuǎn)動，當平行于磁場的偏振：隨著旋轉(zhuǎn)偏振器的轉(zhuǎn)動，當平行于磁場的偏振光通過原子化器時，產(chǎn)生總吸收；當垂直于磁場的偏振光通光通過原子化器時，產(chǎn)生總吸收；當垂直于磁場的偏振光通過原子化器時，只產(chǎn)生背景吸收。見下頁圖示。過原子化器時，只產(chǎn)生背景吸收。見下頁圖示。方式方式：可加磁場于光源或原子化器（應(yīng)用較多），后者又：可加磁場于光源或原子化器（應(yīng)用較多），后者又分為恒定磁場調(diào)制方式和可變磁場調(diào)制方式。分為恒定磁場調(diào)制方式和可變磁場調(diào)制方式。優(yōu)點優(yōu)點：校正能力強（可校正背景：校正能力強（可校正背景A=1.22.0），），可校正波可校正波長范圍寬長范圍寬190900nm 。5:2

9、2:25塞曼效應(yīng)塞曼效應(yīng) 組分（波長不組分（波長不變）只能吸收平變）只能吸收平行于磁場的偏振行于磁場的偏振光，光，組分（波組分（波長已偏離）只能長已偏離）只能吸收垂直于磁場吸收垂直于磁場的偏振光。而背的偏振光。而背景對偏振光則沒景對偏振光則沒有選擇性，完全有選擇性，完全等同吸收。等同吸收。5:22:255:22:25塞曼效應(yīng)扣背景塞曼效應(yīng)扣背景5:22:25塞曼效應(yīng)扣背景光路圖塞曼效應(yīng)扣背景光路圖5:22:25二、物理干擾及消除二、物理干擾及消除二、物理干擾及消除二、物理干擾及消除二、物理干擾及消除二、物理干擾及消除 物理干擾是指試樣在轉(zhuǎn)移、物理干擾是指試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過程中物理因素變化引起的

10、蒸發(fā)過程中物理因素變化引起的干擾效應(yīng)。對火焰法而言，它主干擾效應(yīng)。對火焰法而言，它主要影響試樣噴入火焰的速度、霧要影響試樣噴入火焰的速度、霧化效率、霧滴大小等?；省㈧F滴大小等。 屬于這類干擾的因素有：試屬于這類干擾的因素有：試液的粘度、表面張力、溶劑的蒸液的粘度、表面張力、溶劑的蒸氣壓霧化氣體的壓力等。氣壓霧化氣體的壓力等。 可通過稀釋、配制與試液具可通過稀釋、配制與試液具有相似組成的標準溶液來抑制。有相似組成的標準溶液來抑制。5:22:25三、化學干擾及消除三、化學干擾及消除三、化學干擾及消除三、化學干擾及消除三、化學干擾及消除三、化學干擾及消除 指待測元素與其它組分之間的化學作用所引起

11、的干擾效指待測元素與其它組分之間的化學作用所引起的干擾效應(yīng)，它主要影響到待測元素的原子化效率，是主要干擾源。應(yīng)，它主要影響到待測元素的原子化效率，是主要干擾源。 1. 1. 化學干擾的類型化學干擾的類型 （1 1）待測元素與其共存物質(zhì)作用）待測元素與其共存物質(zhì)作用 生成難揮發(fā)的化合物，生成難揮發(fā)的化合物，致使參與吸收的基態(tài)原子減少。致使參與吸收的基態(tài)原子減少。 例：鈷、硅、硼、鈦、鈹在火焰中易生成難揮發(fā)氧化物；例：鈷、硅、硼、鈦、鈹在火焰中易生成難揮發(fā)氧化物；硫酸鹽、硅酸鹽與鈣生成難揮發(fā)物。硫酸鹽、硅酸鹽與鈣生成難揮發(fā)物。5:22:25 2.2.化學干擾的抑制化學干擾的抑制 通過在標準溶液和試

12、液中加入某種化學緩沖劑來抑制或通過在標準溶液和試液中加入某種化學緩沖劑來抑制或減少化學干擾：減少化學干擾：（1）釋放劑）釋放劑與干擾元素生成更穩(wěn)定化合物使待測元素釋與干擾元素生成更穩(wěn)定化合物使待測元素釋放出來。例：測定放出來。例：測定Mg時，共存時，共存Al與與Mg生成難熔生成難熔MgAl2O4影影響測定；測定響測定；測定Ca時，共存磷酸根對時，共存磷酸根對Ca干擾，可通過加入釋干擾，可通過加入釋放劑放劑SrCl2消除。消除。 （2 2）待測原子發(fā)生電離反應(yīng)）待測原子發(fā)生電離反應(yīng) 生成離子，不產(chǎn)生吸收，總生成離子，不產(chǎn)生吸收，總吸收強度減弱。電離電位吸收強度減弱。電離電位6eV的元素易發(fā)生電離

13、，火焰溫度的元素易發(fā)生電離，火焰溫度越高，干擾越嚴重，如堿及堿土金屬元素。越高，干擾越嚴重，如堿及堿土金屬元素。5:22:25（2 2）保護劑）保護劑與待測元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，防止干擾物與待測元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，防止干擾物質(zhì)與其作用。例：加入質(zhì)與其作用。例：加入EDTA生成生成EDTA-Ca，避免磷酸根與避免磷酸根與鈣作用。鈣作用。（3 3）飽和劑（緩沖劑）飽和劑（緩沖劑）加入足夠的干擾元素，使干擾趨加入足夠的干擾元素，使干擾趨于穩(wěn)定。例：用于穩(wěn)定。例：用N2OC2H2火焰測鈦時，在試樣和標準溶液火焰測鈦時，在試樣和標準溶液中加入中加入300mgL-1以上的鋁鹽，使鋁對鈦的干擾趨于穩(wěn)定。以

14、上的鋁鹽，使鋁對鈦的干擾趨于穩(wěn)定。（4 4）消電離劑）消電離劑加入大量易電離的一種緩沖劑以抑制待測加入大量易電離的一種緩沖劑以抑制待測元素的電離。元素的電離。例：加入足量的例：加入足量的Cs鹽，抑制鹽，抑制K、Na的電離。的電離。 此外，還可以通過化學分離、改變火焰溫度等方法來消除此外，還可以通過化學分離、改變火焰溫度等方法來消除化學干擾?；瘜W干擾。5:22:25P165習題：習題：10.2P189190習題：習題：11.6；11.10P212習題：習題：12.1；12.5作業(yè)作業(yè)5:22:26內(nèi)容選擇內(nèi)容選擇內(nèi)容選擇內(nèi)容選擇內(nèi)容選擇內(nèi)容選擇第一節(jié)第一節(jié) 原子吸收光譜分析基本原理原子吸收光譜分析基本原理basic principle of atomic absorption spectroscopy第二節(jié)第二節(jié) 原子吸收分光光度計原