石墨炉原子吸收分析中的基体改进技术及应用

文章编号:100120580(2002)1021242202【检验技术】石墨炉原子吸收法直接测定血清中铅广东省南海市卫生防疫站(528200)　徐碧珠　黄杰周　廖华勇摘　要:目的　建立石墨炉原子吸收法直接测定血清中铅的方法。

方法　通过用基体改进剂稀释样品后,选用合适的升温程序和标准加入法,直接上机测定。

结果　检出限可达4160×10-12A/ng,当铅的添加范围在10～30μg/L时,它的回收率可达95187%～105141%。

结论　该法准确、快速、灵敏度高,是一种理想的血清中铅的测定方法。

关键词:石墨炉原子吸收法;血清;铅中图分类号:O657131 文献标识码:BDetermination of Lead in Serum by G raphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry　XU Bi2z hu,HUA N G Jie2z hou, L IA O,Hua2yong.Health and Epidemic Prevention S tation of N anhai City,Guangdong Province(N anhai528200,China) Abstract:Objective　A graphite furnace atomic absorption spectrometry method was developed for detecting lead in serum.Methods　Samples were automatically introduced and matrix modifiers were added.Samples were detected without being digested.R esults　With experimental condition optimizing,detection limit was4.60×10-12A/ng.The ranges of lead was10-30μg/L,the recovery rate was95.87%-105141%.Conclusion　The method was reliable,fast and sensitivity.It was an ideal method to detect lead in serum.K ey w ords:graphite furnace atomic absorption spectrometry;serum;lead 铅及其化合物主要以粉尘、烟、蒸汽等形式存在于空气中,能够经呼吸道或者消化道进入人体内,它的毒性主要表现在对血红蛋白合成代谢的抑制作用及其在一定程度上的溶血作用〔1〕。

石墨炉原子吸收测定水体中铊基体改进剂用量及效果分析范玉国;寸黎辉;杨茂平;饶健
【期刊名称】《福建分析测试》
【年(卷),期】2022(31)3
【摘要】石墨炉原子吸收法是测定水环境中的铊较常用的方法,铊的灰化温度低,而氯离子的存在对铊产生负干扰,为消除基体干扰,实测中经常需加入基体改进剂,而分析标准中对于基体改进剂的用量并无明确规定。

实验采用Pd+Mg(NO3)2为基体改进剂,通过测定铊元素时基体改进剂对氯离子的抑制效果,得出分析时基体改进剂的最佳用量,使样品分析中仪器处于最佳状态,检出限和校准曲线的相关性优于分析方法要求,从而保证分析结果良好的精密度和准确度。

【总页数】4页(P45-48)
【作者】范玉国;寸黎辉;杨茂平;饶健
【作者单位】云南省生态环境厅驻保山市生态环境监测站;龙陵县疾病预防控制中心
【正文语种】中文
【中图分类】X85
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原子吸收石墨炉分析技术●与火焰原子化法相比较，石墨炉高温原子化法的特点在于：●⑴分析绝对灵敏度高。

●⑵用样量小。

●⑶可分析固体和气体试样。

●⑷可用纯标准试样来分析不同组成的试样。

●⑸可以分析共振吸收线位于紫外区元素。

●⑹可在原子化器里处理试样。

●⑺较火焰法安全，适用放射性及有毒物质的分析。

原子吸收石墨炉分析技术●⑴分析绝对灵敏度高测定的特征质量最好可以达到10-14g。

这是因为试样直接引入石墨管内和全部蒸发，几乎全部试样都参与吸收，且在惰性气氛保护下于强还原性介质内原子化，有利于难熔氧化物的分解和自由原子的形成，自由原子在石墨管内平均停留时间长，在管内能积累较高浓度的自由原子。

原子吸收石墨炉分析技术⑵用样量小A）通常固体试样为0.1mg至10mg，液体试样为5µL-50µL。

因此，石墨炉高温原子化法特别适用于微量试样（例如生物试样）的分析，这是一个优点。

B）不利的方面，取样量很小，相对灵敏度低，样品不均匀性的影响就比较严重，测试精度比火焰原子化法差，相对标准偏差通常约为2%-5%。

原子吸收石墨炉分析技术⑶可分析固体和气体试样因为是直接进样也就减少了试样的物理性质对测定的影响。

A）为直接分析固体试样及悬浮液进样提供了可能。

B）为氢化物发生气体进样提供了机会。

原子吸收石墨炉分析技术⑷可用纯标准试样来分析不同组成的试样A）排除了通常在火焰原子化法中所存在的火焰组份与被测组份之间的相互作用，减少了因此而引起的化学干扰。

B）由于试样完全蒸发也减少了局外组份对测定的影响，测定结果几乎与试样组成无关，这样就提供了用纯标准试样来分析不同组成的试样的可能性（见表下表）。

原子吸收石墨炉分析技术表4-3 用纯锌标样分析不同组成试样的结果————————————————————————试样已知Zn含量% 测定值% ————————————————————————黄铜37.68 38.1青铜 5.28 5.180.440.43复杂组成的铝合金 5.55 5.515.905.861.011.040.720.72硅铝合金0.021 0.019镉0.002 0.002锑0.0006 0.0005 ———————————————————————————————————原子吸收石墨炉分析技术⑸可以分析共振吸收线位于紫外区元素A）可以直接测定共振吸收线位于紫外区的非金属元素碘、磷、硫等，其测定的特征浓度分别到达了3×10-11g/1%、3×10-12g/1%、1×10-10g/1%吸收。

石墨炉基体改进技术（2）第二节基体干扰和基体改进一、灰化一原子化曲线和背景吸收曲线无焰原子吸收分析一般需经干燥、灰化和原子化三个阶段。

灰化温度和原子化温度是需要认真控制的重要参数。

测定绘制吸光度随灰化温度变化的曲线(简称灰化曲线)和吸光度随原子化温度变化的曲线(简称原子化曲线)以及背景吸收值随灰化温度变化的曲线(简称背景吸收曲线)，对于选择最佳的灰化温度和原子化温度，考察基体干扰，推测原子化机理和研究基体改进效应都是极为重要的。

原子吸收信号和背景吸收信号随温度的变化如图17—1所示。

图17—1温度对原子吸收信号和背景吸收信号的影响a-背景吸收曲线；b-灰化曲线;c-原子化曲线；A*-氘灯可扣除的背景吸收值从图可以看出，当温度为T1时，基体开始热解，背景吸收将急剧下降。

当温度为T2时，背景吸收下降到可被氘灯完全扣除的程度。

当灰化温度超过T3时，原子吸收信号由于灰化损失而逐渐下降。

当原子化温度在T4和T5之间原子化不完全，原子吸收信号随温度升高而增强。

当原子化温度超过T5时，吸光度趋于不变。

为避免基体的背景吸收干扰，防止分析元素的灰化损失，得到最强的原子吸收信号，灰化温度应选在T2～T3之间，原子化温度应选在T5为宜。

二、基体干扰和基体改进效应图17-l中所示的五种温度当中，背景吸收可被氘灯扣除的最低灰化温度(T 2)、分析元素的最高允许灰化温度(T3)和原子化温度(T5)是需要认真确定的。

一般而言，最佳温度区(T2～T3)越宽越好，因为这可选择适当的温度程序，容易消除背景吸收和防止分析元素的灰化损失。

但是在实际分析中，特别是在生物样品和环境样品中易挥发金属元素，以及容易形成碳化物元素的测定中，因基体干扰往往难于选择出最佳的温度条件。

由于石墨炉在时间和空间上的非等温性，再加上在石墨管内部产生的高温化学反应，基体会使分析元素的信号降低或升高，这种现象通常称为基体效应或基体干扰。

下面就是一些基体干扰可能产生的高温化学反应：(从上到下分别为17-1、17-2、17-3、17-4）式(17—1)是石墨炉中经常发生的反应，基体经过干燥、灰化、原子化后产物是M基体O分子。

收(吸光度为0.15)，这样小的背景吸收信号很容易用背景校正器扣除。

用硝酸铵作改进剂可以消除第二组氯化物(NaCl，MgCl2，KCl)的干扰。

生物样品中的铅、铜、金和天然水中铅、锰和锌等元素的测定中，硝酸铵可降低和消除背景吸收干扰。

碱金属氯化物的干扰可以通过加入某些无机酸来降低。

硝酸可降低氯化钠对铅的干扰，是由于生成的氯化氢在干燥灰化过程中易被除去，而生成的硝酸钠背景吸收很小。

这是从降低氯化物引起的背景吸收角度来考虑的。

另一方面，硝酸的加入使铅转变成氧化物型而避免挥发性氯化铅所引起的挥发损失。

过渡金属氯化物的干扰，可用高沸点的酸来控制。

磷酸和硫酸之所以可消除氯化铜对铅和镍的干扰，是因为除了生成的氯化氢易挥发除去之外，生成的磷酸盐和硫酸盐的背景吸收很小。

钢铁中的铅在没有氢气存在时，铅以氯化物的形式挥发。

如果通入适量的氢气，则由于发生下述反应，生成了易挥发的氯化氢从而避免了铅的挥发损失。

FeCl3(g)+3/2H2(g)一Fe+3HCl一些作者在灰化阶段往石墨炉内气中掺入适量氢气或氧气，可降低原子化阶段的光散射与分子吸收干扰。

氧气的掺入将促使有机物的氧化，使有机物基体在灰化阶段完全烧尽。

例如，碳链长达C18的类脂化合物，当石墨炉的保护气体仅为氮气时，需要在750℃灰化热解，若掺入氧气(1：1)，只需在490℃灰化90 s 就足以将类脂化合物完全氧化。

从以上讨论可知，借加入适当的基体改进剂或掺入氢气或氧气，可使基体干扰成分形成易挥发的基体化合物，则降低了基体迅速分解的温度(T1)和背景可被氘灯扣除的最低灰化温度(T2)，保证T1<T3，T2<T3，故可降低背景吸收干扰。

基体形成难解离的化合物样品中过量氯化物对待测元素的吸收产生的化学干扰，大多是由于形成了较易挥发而在气相中解离不完全的待测元素氯化物造成的。

其决定性的因素是氯化物稳定性。

测定氯化物基体中的铅时，5μg氯化镁、氯化钙、氯化锶、氯化钡对铅产生抑制效应，其抑制程度正好按MgCI[Ed=(314±13) kJ／mol]，CaCl[Ed=(393±8)kJ／mol]，SrCl[Ed=(402±8)kj／mol]，BaCl[Ea =(444±8)kJ／mol]解离能增加的次序而降低。

石墨炉原子吸收分析中的基体改进技术及应用讨论了石墨炉原子吸收分析中基体改进剂的应用范围,基体改进剂类型、基体改进的机理。

并介绍了这一技术的应用现状及发展方向,是一篇较完整的具有指导意义的综述文章。

标签：石墨炉原子吸收分析;基体改进技术;应用及发展一、石墨炉原子吸收分析中的基体改进技术1.基体改进技术的应用范围石墨炉原子吸收分析一般比火焰原子吸收分析的绝对灵敏度高3个数量级,现已广泛应用于农业、生物、环境、食品、地质、工业和冶金等领域。

但是石墨炉原子吸收分析尚存在许多干扰问题,特别是生物和环境样品中痕量金属元素的测定中,基体干扰还很严重。

关于控制和消除干扰的方法,概括起来主要有背景校正技术、石墨管改进技术、预分离富集技术、基体改进技术等,这些技术均可在一定范围内不同程度地消除基体干扰,提高分析灵敏度和改善分析精确度。

石墨炉原子吸收分析测定基体复杂的生物和海水样品中易挥发的金属元素时,背景吸收和灰化损失将严重干扰测定。

如果待测元素和基体成分挥发性差别较大时,可采用选择性挥发技术。

但若挥发性相近或共挥发,则需要采用由Ediger于1973年提出的基体改进技术。

所谓体改进技术,就是往石墨炉中或试液中加入一种化学物质,使基体形成易挥发化合物在原子化前驱除,从而避免待测元素的共挥发;或提高待测元素的挥发温度以防止挥化过程的损失。

2.基体改进剂的类型自从Ediger首先提出了Ni (NO3)2和NH4NO3等无机试剂可作为基体改进剂用于石墨炉原子吸收测某些金属元素以来,随着人们在分析中不断试验应用,到目前,基体改进剂约有60余种。

它们可分为无机试剂、有机试剂、和活性气体3种类型。

(1)无机改进剂。

该类基体改进剂主要有铵盐、无机酸、金属氧化物和金属盐类。

如NH4NO3、(NH4 ) 2SO4、NH4H2 PO4、HNO3、H2O2、硝酸锂、硫氰化钾、KMnO4、Pd、Pt、La、Mo、Ag等三十几种,上述基体改进剂已用于诸如As和Se 、Pb和Cd、Bi 和Ge]等约20种元素的测定。

文章编号:100120580(2001)0420358202基体改进剂石墨炉原子吸收法测定化妆品中微量铅福建省泉州市卫生防疫站(362000)　欧阳燕玲 中图分类号:R115 文献标识码:B 化妆品中铅的测定国家标准采用双硫腙比色法、原子吸收光谱法〔1〕。

双硫腙比色法是经典方法,操作繁琐。

干扰较多,对含有氧化钛和铋化合物样品不适用,试剂耗用大,试剂空白不易掌握。

火焰原子吸收法灵敏度不理想,不适于低浓度铅的测定。

本文采用高压溶弹对样品进行前处理,建立了以硝酸铵作基体改进剂的石墨炉原子吸收法测定化妆品中微量铅,有效地消除了样品高背景和基体干扰,提高了检测灵敏度,方法简便,准确可靠。

现介绍如下。

试剂与仪器　(1)仪器:WYX —9002型原子吸收分光光度计;XML -1A 石墨炉原子化装置;铅空心阴极灯;RD —100型压力溶弹含聚四氟乙烯溶杯;电热鼓风干燥箱。

(2)试剂:优级纯硝酸;分析纯过氧化氢;硝酸铵溶液(20g/L );铅储备液(1000μg/ml );铅标准溶液(110μg/ml )由铅储备液逐级稀释而成;水为去离子水,仪器工作条件(表1,2)。

表1　仪器工作条件名称参数元素pb 波长28313灯电流410负高压306V 光谱通带110nm 氮气流量50ml/min进样量20μl 基体改进剂5μl 测定方式标准曲线法读出方式峰高校正氘灯背景表2　石墨炉升温程序名称参数干燥温度200℃干燥时间10s 灰化温度800℃灰化时间20s 原子化温度2400℃原子化时间5s 标准工作曲线　取010,015,110,210,510,1010ml 铅标准液(110μg/ml )分别置于100ml 容量瓶中,加入与样品相同的基体。

稀释至100ml ,其浓度分别为010,510,1010,2010,5010,10010μg/L 。

在试验条件下测定,并绘制曲线,铅浓度0～100μg/L 间呈线性关系。

样品处理　称取润肤液及滋养霜各1150g 于聚四氟乙烯内罐,加入硝酸410ml ,浸泡过夜,再加过氧化氢(30%)310ml ,按文献〔2〕方法消化样品,选择好上述仪器工作条件及石墨炉升温程序,注入与标准液同体积的样品消化液于石墨炉中,同时注入适量的基体改进剂,测其吸光值,代入标准系列的一元线性回归方程中求得样液中铅含量,并作试剂空白。

石墨炉原子吸收中基体干扰的降低和消除摘要：石墨炉原子吸收光谱法中的干扰相对比较少，但在某些情况下也是不可忽视的。

石墨炉原子吸收光谱法中的干扰大体可分为物理干扰、电离干扰、光谱干扰及化学干扰四类。

其中化学干扰是主要的干扰来源。

它是选择性干扰，即对试样中各种元素的影响各不相同，亦称基体干扰。

离干扰元素。

后者能使被测元素得到富集，有利于提高测定灵敏度，但手续麻烦，所以加入消除基体干扰的方法有：加入集体改进剂（释放剂、保护剂和干扰缓冲剂）及利用化学分集体改进剂是降低或消除石墨炉原子吸收中基体干扰的主要手段。

Ediger首先提出了硝酸镍和硝酸铵等无机试剂可作为基体改进剂用于石墨炉原子吸收测定某些金属元素。

到目前，基体改进剂约有50余种，它们分为无机试剂、有机试剂和活性气体三种类型。

关键词：石墨炉基体干扰基体改进剂化学干扰一、前言电热源原子吸收光谱法即石墨炉原子吸收法以其固有的高灵敏度噁选择性成为生物和环境样品中测定痕量元素最有效的方法之一。

然而，问题在于样品由复杂和易变的材料组成。

在一个脉冲加热的电热原子化器中常常出现潜在的化学干扰影响。

这种化学干扰经常导致对原子吸收信号的抑制。

减少这种干扰的方法有：恒温炉，石墨平台，探针等。

样品在石墨炉中的化学处理四一种简单的减少干扰的方法，尤其在大量基体的样品中测定易挥发元素。

本文介绍了石墨炉原子吸收法中干扰的种类及消除干扰的方法，其中主要讲了化学干扰（基体干扰）的消除方法。

二、石墨炉原子吸收中基体干扰的产生和消除干扰的方法1 物理干扰及其消除方法物理干扰是指试样在转移，灰化和原子化过程中，由于试样任何物理性质的变化而引起的原子吸收信号强度变化的效应。

物理干扰属非选择性干扰。

物理干扰产生的原因在石墨炉原子吸收中,试样溶液的性质发生任何变化,都直接或间接的影响原子阶级效率。

如试样的粘度生生变化时，则影响吸喷速率进而影响雾量和雾化效率。

试样的表面张力和粘度的变化，将影响雾滴的细度、脱溶剂效率和蒸发效率，最终影响到原子化效率。

石墨炉原子吸收法测定食品中铅和镉的基体改进剂的研究摘要】目的建立石墨炉原子吸收法测定食品中微量铅和镉含量的方法。

方法分别用几种不同的基体改进剂，磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、硝酸镁、硝酸铵以及磷酸二氢铵与硝酸镁的混合溶液观察不同条件下的检测信号和峰形,从而选择最适合的基体改进剂。

结果铅的最佳基体改进剂是1％的磷酸二氢铵, 1ng/mL-100ng/mL范围内线性良好,线性相关系数在0.995以上；检出限0.17ng/mL，加标回收率在86.7%-103.5%范围内。

检测镉时以1%磷酸二氢铵和0.5%硝酸镁的混合溶液作为基体改进剂，0.25ng/mL-5ng/mL的范围内线性良好,线性相关系数在0.995以上；检出限为0.01ng/mL，加标回收率在85.0%-102.5%范围内。

结论建立的石墨炉原子吸收法能准确灵敏地测定食品中微量铅和镉含量。

【关键词】铅镉石墨炉原子吸收法基体改进剂实验室检测铅和镉[1]常用的有可见分光光度法、火焰原子吸收光谱法和石墨炉原子吸收光谱法。

可见分光光度法是二硫腙法，灵敏度较低，只适用于样品中含量较高的组分；火焰原子吸收法的原子化效率太低，试液的利用率低（仅有10％）；石墨炉原子吸收一般比火焰原子吸收取样少，基态原子在测定区有效停留时间长，几乎全部样品参与光吸收，灵敏度可增加10～200倍，绝对灵敏度可达10－9～10－14g。

1 实验部分1.1 仪器SOLAAR M6 原子吸收分光光度计，循环水冷却装置和所需的供气钢瓶，铅空心阴极灯（Thermo Elemental），镉空心阴极灯（北京曙光明电子光源仪器有限公司），及千分之一分析天平，玻璃三角烧瓶，100mL容量瓶等。

1.2 试剂1)铅、镉标准溶液：1.00mg/mL(由国家标准物质研究中心提供)。

2)基体改进剂：分别称取NH4H2PO4 0.5、1.0、2.0、4.0克,溶解后定容于100mL的容量瓶中，配成0.5%、1%、2%、4%的溶液待用。

基体改进剂在原子吸收中的使用摘要：化学基体改进剂的使用已成为现代石墨炉原子吸收分析工作中的一项常规技术，一方面，为了减少原子化时样品基体的存在，需要设定足够的灰化温度。

另一方面，为了避免被测元素在原子化阶段前的损失，又不能采用过高的灰化温度。

基体改进剂正是为了对付这种两难的局面应运而生的。

后来国际纯粹和应用化学会（IUPAC)[1]定义：“为了影响发生在原子化器中的过程，可以加入被称作为化学改进剂的试剂。

它们可以帮助分析物在热处理时承受更高的温度，赶走不需要的共存无或改善原子化过程。

”关键词：基体改进剂，灰化，石墨管主题：介绍了基体改进剂的优点以及在应用中产生的负面影响，同时阐述了两种基体改进剂，通用型基体改进剂与预还原型基体改进剂的使用方法以及总结了基体改进剂的实际使用。

1.基体改进剂对测定的影响基体改进剂的本意是为了增加被测定元素在石墨炉升温程序中承受更高灰化温度的能力和使样品溶液基体在之一阶段更容易挥发，但在基体改进剂实际使用时，由于种种原因，基体改进剂带来的不仅仅是好处，也可能带来一些负面的影响。

1.1基改进剂对测定的好处：(1)消除或减少被测元素在原子化前的挥发损失；(2)消除或减少背景吸收值，提高测量准确度；(3)有些改进剂可延长石墨管使用寿命；1.2基体改进剂带来的负面影响：（1）增加空白吸收信号，降低检出限；（2）增加背景吸收；（3）可能出现石墨炉系统被基体改进剂污染的情况，导致日后测定某些特定元素的困难；（4）增加溶液总体积，从而需要更长的干燥时间等。

2.基体改进剂的分类按照使用的方式分为一次性基体改进剂和长效基体改进剂；按照对被测元素的有效范围分为普通基体改进剂和通用型基体改进剂；按照作为改进剂的化学元素的类别可分为贵金属基体改进剂和难熔金属基体改进剂；按照使用的方式方法分为同时加入式基体改进剂和预还原式基体改进剂等，本文主要介绍通用型基体改进剂和预还原性基体改进剂。

2.1通用型基体改进剂。

石墨炉原子吸收测定铅含量中基体改进剂研究综述作者：陈梦静李艳吕晓峰来源：《现代农业科技》2016年第18期摘要对石墨炉原子吸收测铅中几种典型的基体改进剂进行了综述，包括无机基改剂、有机基改剂，单独使用某种基改剂、联合使用几种基改剂，讨论其作用机理，并说明典型基改剂的应用参数等。

关键词基体改进剂；铅；石墨炉原子吸收；作用原理中图分类号 O657.31 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）18-0265-03铅是评价环境质量的一项重要指标，过量的铅元素进入环境，严重危害人体健康。

据研究，在铅污染区，人体摄入的铅中50%～90%来源于食物，其中绝大部分来源于粮食和蔬菜[1]。

过量的铅不仅阻碍植物生长发育，降低产量和质量，还会通过食物链的富集严重危害人的神经、消化、免疫和生殖系统[2]，因此实际工作中检测食品和农田土壤中的铅含量对控制农产品的质量尤为重要。

土壤和食品中的有机物及无机杂质对铅的检测有干扰，尤其是食品中的铅含量较低，一般为痕量级别，检测难度较高。

目前，铅的检测方法包括分光光度法、原子吸收法、原子荧光法、ICP-MS等光谱分析法。

其中，石墨炉原子吸收法由于灵敏度高、检测限低等优点，在痕量重金属检测中得到了广泛的应用。

石墨炉原子分析中干扰最主要的来源是基体[3]。

在样品中加入基体改进剂，能有效解决铅检测背景干扰大、难定量这一难题，为此，学者们做了不懈的努力。

本文在查阅文献的基础上，结合实际工作中的经验，总结在用石墨炉原子吸收检测铅的过程中能有效起作用的典型基体改进剂以及常见的几种混合基改剂。

1 单一基改剂1.1 铵盐典型的铵盐基体改进剂如硫酸铵、磷酸二氢铵或磷酸氢二铵，其中，磷酸二氢铵是《食品中铅的测定》（GB 5009.12—2010）中推荐的基体改进剂。

路学军[4]研究了添加硫酸铵或磷酸铵，消除了石墨炉原子吸收测定铅时共存金属的干扰。

侯晓燕等[5]和许建明等[6]将氯化物类和硝酸盐类作为背景干扰物，模拟测铅时含有大量基体干扰的样品，注入石墨管后，再注入磷酸二氢铵溶液，减少背景吸收，去除基体干扰，生成的磷酸盐背景吸收也很小，从而达到抑制和消除干扰的目的。

石墨炉原子吸收分析中的基体改进技术及其应用探究发表时间：2020-11-04T11:48:28.597Z 来源：《工程管理前沿》2020年22期作者：张芳[导读] 目前，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，石墨炉（GFAAS）原子吸收法灵敏度高、吸收效果好、原子化温度可自由调节、测定速度快张芳（陕西锌业有限公司，陕西商洛 726000）摘要：目前，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，石墨炉（GFAAS）原子吸收法灵敏度高、吸收效果好、原子化温度可自由调节、测定速度快，因此在化工、农业、生物、食品、水质监测等领域应用广泛。

但是由于石墨炉原子吸收分析过程中，部分样品基体较为复杂，产生严重的背景吸收干扰，极大地影响了测定结果。

所以还需要对待测样品预处理及石墨原子吸收分析中的基体改进技术进行探讨。

本文主要阐述了基体改进剂的类型、基体改进及降低干扰的途径，以及在基体改进技术未来的发展方向。

关键词：石墨炉（GFAAS）原子吸收；基体改进；应用引言铅、镉为重金属元素，也是工业废水中普遍存在、危害较大的主要污染物。

铅、镉是具有积蓄性的有害元素，铅会对神经系统、消化系统和造血系统造成危害，镉主要蓄积在肾脏，能引起泌尿系统的功能改变，过量铅镉的摄入会严重影响人体健康。

随着环保形势日益严峻，工业外排水指标直接关系到企业的生死存亡，一旦被金属元素污染，在短时间内很难消除，因而监测废水中的铅、镉等金属元素很重要。

石墨炉原子吸收分光光度法采用非火焰原子化系统，其原子化效率高，灵敏度高，可以外排水样品中某些含量较低的金属元素。

目前样品常用预处理采用传统电热板加热消解法、微波消解法、全自动石墨体加热消解法三种处理方法消解废水样品，加入HNO3基体改进剂消除干扰，用石墨炉原子吸收分光光度法测定工业污水中的金属元素。

1基体改进剂及用量的选择样品基质复杂，含有大量重金属类化合物和氨氮有机成分，用石墨炉原子吸收法测定样品铅、镉时可产生较强的背景干扰，因此需加入基体改进剂，防止在灰化过程中可挥发重金属元素挥发损失和消除基体干扰。

基体改进剂在原子吸收分析中的原理
众所周知，在用石墨炉法测铅和镉时，为了减少灰化损失，一般在样品里添加了基体改进剂(也称之为：掩蔽剂)。

这个基改剂一般多采用磷酸二氢胺或磷酸氢二铵，分子式分别是：磷酸二氢铵(磷酸一铵) NH4 H2 PO4
磷酸氢二铵(磷酸二铵) (NH4)2 H PO4
在实践中，我认为使用磷酸氢二铵的效果要稍好于磷酸二氢铵;
干扰GFAAS分析的最常见物质是金属氯化物，如KCl、NaCl等，这类物质在样品中普遍存在，它们的沸点一般在500度以上，超过大多数易挥发性元素的沸点。

如Cd，在450度时就开始挥发。

为了避免灰化阶段损失分析原子，需要限制灰化温度，然而这样一来就无法在灰化阶段驱除氯化物。

加入NH4.H2.PO4(磷酸二氢铵)和加入(NH4)2.HPO4的机理是一样的，它们都与氯化物反应，生成氯化铵和磷酸二氢盐或者磷酸氢盐(化学方程式欠奉，LZ见谅)。

通常，氯化铵在300度左右挥发，便于在灰化阶段驱除，而无论是磷酸二氢盐还是磷酸氢盐，对分析元素的干扰都很弱，这就是这两种基体改进剂的机理。

关键在于对氯的结合，生成在低温就挥发的氯化铵。

显然磷酸氢二铵有两个铵离子，与氯离子的结合效率更高。

这大概就是磷酸氢二铵效果更好的原因吧。

我个人愚见如下：首先加入掩蔽剂后，具体的掩蔽原理是什么?
一种情况是掩蔽剂和基体反应后，生成的新的化合物，其沸点低于原子化温度，从而在原子化阶段只有待测元素，基体在灰化阶段已经挥发。

如果是这种情况的话，那就要看磷酸氢二铵和磷酸二氰胺分别和基体反应后生成的新化合物的沸点来看。

一般情况下磷酸氢二铵生成的化合物沸点较低，这也是为什么安老师觉得效果好的一个原因。

基体改进剂
在石墨炉原子吸收分析中，为了增加待测样品溶液基体的挥发性，或提高待测易挥发元素的稳定性，而在待测样品溶液中加入某种化学试剂，以允许提高灰化温度而消除或减小基体干扰，这种化学试剂称之为基体改进剂。

其中，铅和镉的沸点较低，一般需要加基体改进剂。

常用的基体改进剂有磷酸二氢铵、硝酸钯、硝酸镁。

GB 5009.12-2017铅的测定中基改剂为：磷酸二氢铵-硝酸钯溶液：称取0.02g硝酸钯，加入少量硝酸溶液（1+9）溶解后，再加入2g磷酸二氢铵，溶解后用硝酸(5+95)（标液也是5%硝酸）定容至100ml，混匀。

GB 5009.19-2014 铬的测定中基改剂为：20g/L磷酸二氢铵水溶液。

食品痕量元素分析中基体改进剂的应用摘要】收集了近年国内主要刊物发表的近30篇应用研究文献，就石墨炉原子吸收法分析食品痕量元素分析中基体改进剂的应用及其作用机理进行综述。

【关键词】食品痕量元素分析基体改进剂石墨炉综述使用石墨炉原子吸收法进行食品痕量元素分析，多数样品基体比较复杂，干扰十分严重。

为减少和消除基体干扰，国内外同行已经进行了很多研究工作。

比较有效的方法是应用基体改进剂、石墨管表面涂层处理、塞曼背景扣除或应用L’VOV平台、最大功率升温、快速响应测量系统等技术。

而基体改进剂一直是石墨炉原子化研究中人们关注的重点，目前这方面的研究依然十分活跃。

本文收集了近年国内主要刊物发表的、关于测定食品中痕量元素基体改进剂的研究文献作一综述。

1 食品痕量元素分析中常用的基体改进剂及其作用机理1.1镍、钯和镁镍是最早和广泛地作为砷、硒、锑和铋等元素测定的基体改进剂，它能与待测元素形成热稳定的化合物，从而减少待测元素的灰化损失，提高测定灵敏度。

钯被认为是一种通用的基体改进剂，其作用机理是钯能与Ge、Sn、Pb、Cd、As、Se、Hg等易挥发元素形成热稳定的合金[1]。

陈国征等[2]认为硝酸镁是一种良好的助灰化剂，在灰化过程中能产生NO2和MgO，NO2能促进样品液中有机物氧化分解，减小原子化时的背景干扰，MgO稀释灰分，使灰分均匀分布，有利于提高测定的重现性。

硝酸镁通常与钯共用[1]，当Pd和Mg共存时，Mg沿石墨管表面形成的氧化物层，使Pd以更小的微粒更均匀地铺开，以至在原子化阶段里待测元素可以从Pd中较快地扩散出来，使原子吸收峰更锐，并且有更好的回收率。

1.2铵盐磷酸二氢铵能增加待测元素的稳定性，提高灰化温度，使基体中难挥发盐转化成易挥发盐，增加了挥发性，在原子化之前更多地蒸发逸出石墨管，从而使基体效应的干扰降低。

硝酸铵的加入可降低基体中高浓度的NaCl对待测元素的干扰，使生成的NH4Cl、NaNO3在较低温度时的灰化阶段除去，以消除或降低对测量的干扰[1]。