第4节-干扰及其消除概要

1、13:13:42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、光谱干扰及消一、光谱干扰及消除除spectrum interference and elimination二、物理干扰及消二、物理干扰及消除除physical interference and elimination三、化学干扰及消三、化学干扰及消除除chemical interference and elimination第第第第第第4 4 4 4 4 4节节节节节节 干扰及其消除干扰及其消除干扰及其消除干

2、扰及其消除干扰及其消除干扰及其消除interferences and eliminationatomic absorption spectrometry,AAS13:13:42一、光谱干扰及消除一、光谱干扰及消除一、光谱干扰及消除一、光谱干扰及消除一、光谱干扰及消除一、光谱干扰及消除 是指待测元素的共振线与干扰物质谱线分离不完全。是指待测元素的共振线与干扰物质谱线分离不完全。这类干扰主要来自光源和原子化装置。这类干扰主要来自光源和原子化装置。1.1.与光源有关的光谱干扰及消除与光源有关的光谱干扰及消除（1 1）与分析线相邻的待测元素邻近线）与分析线相邻的待测元素邻近线 可以调小狭缝抑制这种干扰

3、；或另选分析线。可以调小狭缝抑制这种干扰；或另选分析线。（2 2）与分析线相邻的干扰元素谱线）与分析线相邻的干扰元素谱线 换用具有合适惰性气体，材料纯度较高的单元素灯。换用具有合适惰性气体，材料纯度较高的单元素灯。（3 3）光源辐射中的连续背景发射）光源辐射中的连续背景发射 将灯反接处理或更换灯。将灯反接处理或更换灯。13:13:42（1 1）原子化器的发射）原子化器的发射 是指来自火焰本身或原子蒸气中待测元素的发射。消除是指来自火焰本身或原子蒸气中待测元素的发射。消除方法是对光源进行调制。方法是对光源进行调制。（2 2）背景吸收）背景吸收 它是由气态分子对光的吸收以及高浓度盐的固体微粒对它是

4、由气态分子对光的吸收以及高浓度盐的固体微粒对光的散射所引起的。解决办法是进行背景校正处理，（详细光的散射所引起的。解决办法是进行背景校正处理，（详细讨论在后面）。讨论在后面）。2.2.光谱线重叠干扰光谱线重叠干扰 选用其它分析线，或分离干扰元素选用其它分析线，或分离干扰元素3.3.与原子化器有关的光谱干扰与原子化器有关的光谱干扰13:13:42 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：在原子化过程中生成的气体分子或基团对光源：在原子化过程中生成的气体分子或基团对光源的特征辐射产生的吸收。分子吸收是带状光谱，常见的分子的特征辐射产生的吸收。分子吸收是带状光

5、谱，常见的分子吸收有三种类型：金属化合物分子、无机酸分子和火焰气体吸收有三种类型：金属化合物分子、无机酸分子和火焰气体分子等。分子等。 光散射光散射：在原子化过程中生成直径大于辐射波长的固体微：在原子化过程中生成直径大于辐射波长的固体微粒使光产生的散射。光散射产生正偏差，石墨炉原子化法比粒使光产生的散射。光散射产生正偏差，石墨炉原子化法比火焰法产生的干扰严重。火焰法产生的干扰严重。 背景吸收严重时要进行校正，背景吸收严重时要进行校正，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13:13:42背景吸收校正方法背景吸收校正方法( (2) 2) 氘灯背景校正法氘灯背景校正法

6、用旋转斩光器使用旋转斩光器使氘灯的连续光谱和空氘灯的连续光谱和空心阴极灯的共振线交心阴极灯的共振线交替通过原子化器，替通过原子化器， 原子吸收分光光度计主要采用邻近非共振线背景校正原子吸收分光光度计主要采用邻近非共振线背景校正法、氘灯背景校正法和塞曼效应背景校正法。法、氘灯背景校正法和塞曼效应背景校正法。（1）邻近非共振线背景校正法）邻近非共振线背景校正法(见见P208)13:13:42 当空心阴极灯的特征辐射通过原子化器时，被测原子吸当空心阴极灯的特征辐射通过原子化器时，被测原子吸收收Aa和背景吸收和背景吸收Ab同时被测定，即同时被测定，即 A总总 = Aa+ Ab 当氘灯的连续光谱通过原子

7、化器时，宽带背景吸收要比当氘灯的连续光谱通过原子化器时，宽带背景吸收要比窄带原子吸收大许多倍，原子吸收可忽略不计，可近似认窄带原子吸收大许多倍，原子吸收可忽略不计，可近似认为测得的吸光度等于背景吸收，即为测得的吸光度等于背景吸收，即 ADAb 根据吸光度的加和性，两次测定结果之差即为待测元素根据吸光度的加和性，两次测定结果之差即为待测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总总- -AD13:13:42（3）塞曼）塞曼(Zeeman)效应背景校正法效应背景校正法Zeeman效应效应：是指简并的原子谱线在外磁场作用下发生：是指简并的原子谱线在外磁场作用下发生裂分的现象。裂分

8、的现象。校正原理校正原理：随着旋转偏振器的转动，当平行于磁场的偏振：随着旋转偏振器的转动，当平行于磁场的偏振光通过原子化器时，产生总吸收；当垂直于磁场的偏振光通光通过原子化器时，产生总吸收；当垂直于磁场的偏振光通过原子化器时，只产生背景吸收。见下页图示。过原子化器时，只产生背景吸收。见下页图示。方式方式：可加磁场于光源或原子化器（应用较多），后者又：可加磁场于光源或原子化器（应用较多），后者又分为恒定磁场调制方式和可变磁场调制方式。分为恒定磁场调制方式和可变磁场调制方式。优点优点：校正能力强（可校正背景：校正能力强（可校正背景A=1.22.0），），可校正波可校正波长范围宽长范围宽190900

9、nm 。13:13:42塞曼效应塞曼效应 组分（波长不组分（波长不变）只能吸收平变）只能吸收平行于磁场的偏振行于磁场的偏振光，光，组分（波组分（波长已偏离）只能长已偏离）只能吸收垂直于磁场吸收垂直于磁场的偏振光。而背的偏振光。而背景对偏振光则没景对偏振光则没有选择性，完全有选择性，完全等同吸收。等同吸收。13:13:4213:13:42塞曼效应扣背景塞曼效应扣背景13:13:42塞曼效应扣背景光路图塞曼效应扣背景光路图13:13:42二、物理干扰及消除二、物理干扰及消除二、物理干扰及消除二、物理干扰及消除二、物理干扰及消除二、物理干扰及消除 物理干扰是指试样在转移、物理干扰是指试样在转移、蒸发

10、过程中物理因素变化引起的蒸发过程中物理因素变化引起的干扰效应。对火焰法而言，它主干扰效应。对火焰法而言，它主要影响试样喷入火焰的速度、雾要影响试样喷入火焰的速度、雾化效率、雾滴大小等。化效率、雾滴大小等。 属于这类干扰的因素有：试属于这类干扰的因素有：试液的粘度、表面张力、溶剂的蒸液的粘度、表面张力、溶剂的蒸气压雾化气体的压力等。气压雾化气体的压力等。 可通过稀释、配制与试液具可通过稀释、配制与试液具有相似组成的标准溶液来抑制。有相似组成的标准溶液来抑制。13:13:43三、化学干扰及消除三、化学干扰及消除三、化学干扰及消除三、化学干扰及消除三、化学干扰及消除三、化学干扰及消除 指待测元素与其

11、它组分之间的化学作用所引起的干扰效指待测元素与其它组分之间的化学作用所引起的干扰效应，它主要影响到待测元素的原子化效率，是主要干扰源。应，它主要影响到待测元素的原子化效率，是主要干扰源。 1. 1. 化学干扰的类型化学干扰的类型 （1 1）待测元素与其共存物质作用）待测元素与其共存物质作用 生成难挥发的化合物，生成难挥发的化合物，致使参与吸收的基态原子减少。致使参与吸收的基态原子减少。 例：钴、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难挥发氧化物；例：钴、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难挥发氧化物；硫酸盐、硅酸盐与钙生成难挥发物。硫酸盐、硅酸盐与钙生成难挥发物。13:13:43 2.2.化学干扰的抑制化学干

12、扰的抑制 通过在标准溶液和试液中加入某种化学缓冲剂来抑制或通过在标准溶液和试液中加入某种化学缓冲剂来抑制或减少化学干扰：减少化学干扰：（1）释放剂）释放剂与干扰元素生成更稳定化合物使待测元素释与干扰元素生成更稳定化合物使待测元素释放出来。例：测定放出来。例：测定Mg时，共存时，共存Al与与Mg生成难熔生成难熔MgAl2O4影影响测定；测定响测定；测定Ca时，共存磷酸根对时，共存磷酸根对Ca干扰，可通过加入释干扰，可通过加入释放剂放剂SrCl2消除。消除。 （2 2）待测原子发生电离反应）待测原子发生电离反应 生成离子，不产生吸收，总生成离子，不产生吸收，总吸收强度减弱。电离电位吸收强度减弱。电

13、离电位6eV的元素易发生电离，火焰温度的元素易发生电离，火焰温度越高，干扰越严重，如碱及碱土金属元素。越高，干扰越严重，如碱及碱土金属元素。13:13:43（2 2）保护剂）保护剂与待测元素形成稳定的络合物，防止干扰物与待测元素形成稳定的络合物，防止干扰物质与其作用。例：加入质与其作用。例：加入EDTA生成生成EDTA-Ca，避免磷酸根与避免磷酸根与钙作用。钙作用。（3 3）饱和剂（缓冲剂）饱和剂（缓冲剂）加入足够的干扰元素，使干扰趋加入足够的干扰元素，使干扰趋于稳定。例：用于稳定。例：用N2OC2H2火焰测钛时，在试样和标准溶液火焰测钛时，在试样和标准溶液中加入中加入300mgL-1以上的铝

14、盐，使铝对钛的干扰趋于稳定。以上的铝盐，使铝对钛的干扰趋于稳定。（4 4）消电离剂）消电离剂加入大量易电离的一种缓冲剂以抑制待测加入大量易电离的一种缓冲剂以抑制待测元素的电离。元素的电离。例：加入足量的例：加入足量的Cs盐，抑制盐，抑制K、Na的电离。的电离。 此外，还可以通过化学分离、改变火焰温度等方法来消除此外，还可以通过化学分离、改变火焰温度等方法来消除化学干扰。化学干扰。13:13:43P165习题：习题：10.2P189190习题：习题：11.6；11.10P212习题：习题：12.1；12.5作业作业13:13:43内容选择内容选择内容选择内容选择内容选择内容选择第一节第一节 原子吸收光谱分析基本原理原子吸收光谱分析基本原理basic principle of atomic absorption spectroscopy第二节第二节 原子吸收分光光度计