火焰原子吸收分析中的背景干扰与消除

原⼦吸收光谱分析中的⼲扰因素分析及消除⽅法2019-08-25摘要：本⽂主要针对原⼦吸收光谱分析中的⼲扰因素及消除⽅法展开了分析，通过结合具体的试验实例，对原⼦吸收光谱分析中的⼲扰因素作了详细的阐述，并给出了相应的消除⽅法，以期能为有关⽅⾯的需要提供参考借鉴。

关键词：原⼦吸收光谱法；⼲扰；消除⽅法；分析所谓的原⼦吸收光谱法，是基于⽓态的基态原⼦外层电⼦对紫外光和可见光范围的相对应原⼦共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析⽅法。

在实际的应⽤过程中，会存在着⼀定的⼲扰因素，因此，为了原⼦吸收光谱法试验的科学和准确，就需要采取有效的消除⽅法对感染因素做好应对。

基于此，本⽂就原⼦吸收光谱分析中的⼲扰因素及消除⽅法进⾏了分析，相信对有关⽅⾯的需要能有⼀定的帮助。

1 原⼦吸收光谱分析中的⼲扰因素及其消除⽅法1.1 物理⼲扰及其消除⽅法物理⼲扰是指试样在转移、蒸发和原⼦化过程中，由于试样的任何物理变化⽽引起的原⼦吸收强度变化的效应。

物理⼲扰是⼀种⾮选择性⼲扰，对试剂中各元素的影响基本上是相似的。

吸样⽑细管的长度和直径、溶剂的蒸⽓压、溶液的黏度、雾化器的压⼒以及侵⼊试剂溶液中的深度这些因素都会影响进样速度，从⽽影响到分析元素的原⼦化效率。

消除物理⼲扰的主要⽅法有：（1）配制与分析试样组成相似的标准系列溶液制作校正曲线，这是最常⽤的⽅法。

（2）配置与分析试样组成相似的标准溶液有困难时，可⽤标准加⼊法，可以提⾼测定的准确度。

（3）试样中分析元素浓度较⾼时，在灵敏度能满⾜要求的情况下，可以采⽤稀释溶液的⽅法减⼩或消除物理⼲扰。

（4）⽤双道原⼦吸收分光光度计时，以待测元素与内标元素的原⼦吸收强度⽐制作校正曲线进⾏定量，可以有效地消除物理⼲扰。

（5）在电热原⼦吸收光谱法中，加⼊某种化学改进剂与待测元素⽣成难挥发化合物，可以消除在⼲燥与灰化过程中的物理⼲扰。

1.2 化学⼲扰及其消除⽅法化学⼲扰是指在试样溶液中或⽓相中分析元素与共存物质之间的化学作⽤⽽引起的⼲扰效应，它主要影响分析元素化合物的解离与原⼦化的速度和程度，降低原⼦吸收信号。

原子吸收光谱分析干扰因素及消除方法（二）1．电离干扰电离干扰是指待测元素在火焰中汲取能量后，除举行原子化外，还使部分原子电离，从而降低了火焰中基态原子的浓度，使待测元素的吸光度降低，造成结果偏低。

火焰温度愈高，电离干扰愈显著。

当对电离电位较低的元素(如Be、Sr、Ba、Al)举行分析时，为抑制电离干扰，除可采纳降低火焰温度的办法外，还可向试液中加入消电离剂，如1％ Cscl(或KCI、RbCl)溶液，因Cscl在火焰中极易电离产生高的电子密度，此高电子密度可抑制待测元素的电离而除去干扰。

2．放射光谱的干扰原子汲取光谱用法的锐线光源应只放射波长范围很窄的特征谱线，但因为以下缘由也会放射出少量干扰谱线而影响测定。

(1)当空心阴极灯放射的敏捷线和次敏捷线非常临近，且不易分开时就会降低测定敏捷度。

例如,Ni的敏捷线为232.0nm，次敏捷线为231.6nm和231.1nm，若使它们彼此分开，应选用窄的光谱通带，否则会降低测定的敏捷度。

(2)空心阴极灯内充有Ar、Ne等惰性气体，其放射的敏捷线与待测元素的敏捷线相近时，也产生干扰。

例如Ne放射359.34nm 谱线，Cr的敏捷线为359.35nm，为此测铬元素的空心阴极灯，应改充Ar而消退Ne的干扰。

(3)空心阴极灯阴极含有的杂质元素放射出与待测元素相近的谱线。

例如：待测元素Sb 217.02nm, Sb 231.15nm, Hg 253.65nm, Mn 403.31nm；杂质元素Pb 217.00nm, Ni 231.10nm,Co253.60nm, Ca 403.29nm。

此时应转变锐线的波长，以避开干扰。

3．背景干扰 (1)背景干扰的产生背景干扰主要是由分子汲取和光散射而产生的，表现为增强表观吸光度，使测定结果偏高。

分子汲取是指在原子化过程因为燃气、助燃气、生成气体、试液中的盐类与无机酸(主要为H2SO4、H3PO4)等分子或自由基对锐线辐射的汲取而产生的干扰。

原子吸收光谱法的干扰及其消除方法
在原子吸收光谱法的实践中，存在一些干扰因素，影响了分析的精准度。

主要的干扰因素可以分为分光干扰、化学干扰和电离干扰三类。

分光干扰中包括背景干扰和散射光干扰。

背景干扰是由于样品溶液中的无机盐和有机物的存在，会吸收分析线的光，造成干扰。

对此类干扰可以使用背景校正设备，如析取系统和双束分光光度计等进行消除。

散射光干扰主要是由于灯源、烧杯、光学器件等散射光引起，能通过增加透镜数量、提高设备密封性和灯源封闭性等措施减少。

化学干扰主要是由于样品溶液中的离子和有机物质影响原子析出、原子化和吸光过程。

针对此类干扰，可以采取改善雾化效果、改变火焰条件、添加释放剂和掩蔽剂等措施。

电离干扰则主要是由于样品在火焰中被电离，使得原子浓度变低，引起分析误差。

解决电离干扰的主要方法是添加离子化助剂，如碱金属盐等。

以上几类干扰并非孤立存在，往往相互影响，需要根据具体情况采取适当的消除措施。

总的来说，通过实验参数的优化和合理的仪器设备选择，是解决原子吸收光谱法干扰问题的重要途径。

同时，对干扰机理的深入研究，也有助于更有效地消除干扰，进一步提高分析的准确度和精密度。

实验报告一、实验名称（Title of experiment）火焰原子吸收测定人发中钙的化学干扰及其消除方法二、实验目的（Purpose of experiment）1、通过本实验，能熟练使用火焰原子吸收(FAAS)测定痕量金属离子。

2、掌握化学干扰对火焰原子吸收测定钙的影响及其消除方法。

三、实验原理（Principium of experiment）原子吸收光谱法是基于被测元素基态原子在蒸气状下对其原子共振辐射吸收进行元素定量分析的方法。

原子吸收测定中存在着化学干扰、物理干扰、光谱干扰和电离干扰。

探讨干扰的消除方法，对于提高原子吸收测定的准确度具有重要的意义。

用火焰原子吸收测定人发中的钙，磷酸根的存在会产生比较严重的干扰，加入一定量的释放剂可以消除其干扰。

四、仪器及测试条件（Instrument and parameters）实验仪器：Z-5000型原子吸收分光光度计、钙空心阴极灯、钢瓶乙炔、空气压缩机、冷却水系统、容量瓶、吸量管等。

实验试剂：钙储备液及钙系列标准溶液、Na3PO4、La(NO3)3或Sr(NO3)2溶液、HNO3、高纯水等。

五、实验步骤（Procedure of experiment）1、查阅国内外文献，了解人发中元素的组成。

2、设计对比实验，探讨FAAS测定钙时可能存在的化学干扰因素。

先将钙储备液稀释成50 mg/L钙的标准溶液，再进一步稀释成0、2、4、6、8 mg/L系列标准溶液，然后上机测定吸光度值，以熟练使用VARIAN火焰原子吸收分光光度计。

记录相关数据见表1。

本实验主要研究头发中Al3+、Fe3+、PO43-离子对钙的干扰，所以对三种离子要分别设计对比实验。

以Al3+为例，设计方案如下：取5支25 mL容量瓶，编号，分别移入4 mL 50 mg/L的钙标准溶液。

将Al3+储备液先稀释成50 mg/L的标准溶液，再分别移取0、2.0、4.0、6.0、8.0 mL 至5支25 ml容量瓶内，定容，配制成的系列混合溶液中钙的浓度都为8 mg/L，- 1 -铝的浓度分别为0、2、4、6、8 mg/L。

学术论坛447原子吸收光谱分析中的干扰及消除方法研究殷伯政（中铁建电气化局集团轨道交通器材有限公司，江苏 常州 213179）摘要：对原子吸收光谱分析中的干扰问题进行分析，总结干扰消除方法的重要性，核心目的是通过各项干扰因素的分析，构建针对性的干扰消除方案，以提高原子吸收光谱分析的整体效果。

关键词：原子吸收光谱；干扰；消除方法在原子吸收光谱分析技术深入的情况下，仪器发展十分迅速。

伴随该种技术的发展，在原子吸收光谱分析仪器的设计、生产中，需要在拓宽基础理论、技术研究途径的情况下，构建完善性的原子吸收光谱分析方案，以提高仪器使用的效果。

但是，在原子吸收光谱分析中，经常会遇到物理干扰、化学干扰等问题，如果这些干扰因素不能及时消除，会影响原子吸收光谱的分析结果。

因此，在原子吸收光谱分析中，需要将干扰消除作为重点，通过各项处理方案的确定，提高原子吸收光谱分析效果，以满足工业产业的运行及持续发展需求。

1 原子吸收光谱分析及其优点 1.1 原子吸收光谱分析 对于原子吸收光谱而言，是指原子吸收法，通过蒸汽中待测元素对特定电磁辐射的吸收，分析待测元素的仪器。

在这种分析方法使用的过程中，存在着灵敏度强、精密度高的特点，而且，检测范围广泛，可以提高检测效率，为自动化的设备检测提供支持[1]。

1.2 特点 在原子吸收光谱分析中，其特点如下：第一，灵敏度高。

通过对原子吸收光谱分析，当利用火焰原子化方式时，存在着灵敏度高的特点，大部分元素可以达到ppm 级的状态，将其运用在痕量金属分析中，可以提高检测效果；第二，选择性好。

根据原子吸收光谱分析特点，由于原子吸收线比原子发射线少，光谱干扰因素较少，在进行样品溶液中的元素检测中，共振波长不容易遇到干扰问题；第三，操作方便。

通过对原子吸收光谱分析情况的分析，其与分光光度技术存在关联性，仪器操原理相同，操作人员可以提高设备的使用效果。

2 原子吸收光谱分析中的干扰因素 2.1 物理干扰 对于物理干扰而言，主要是在试样转移、蒸发过程中，试样出现物理变化所引发的原子吸收强度变化。

原子吸收分析中常见的四大干扰的原因和消除办法定义：试样在转移、蒸发过程中物理因素变化引起的干扰效应，主要影响试样喷入火焰的速度、进样量、雾化效率、原子化效率、雾滴大小等。

因素：溶液的粘度、表面张力、密度、溶剂的蒸汽压和雾化气体的压力等。

特点：物理干扰是非选择性干扰，对各种元素影响基本相同。

消除方法：1) 配置相似组成的标准样品，采用标准加入法；2) 尽可能避免使用粘度大的硫酸、磷酸来处理试样；3) 当试样浓度较高时，适当稀释试液也可以抑制物理干扰。

定义：待测元素与其它组分之间的化学作用，生成了难挥发或难解离的化合物，使基态原数目减少所引起的干扰效应。

主要影响到待测元素的原子化效率，是主要干扰源。

特点：化学干扰是选择性干扰。

因素：1) 分子蒸发：待测元素形成易挥发卤化物和某些氧化物，在灰化温度下蒸发损失；2) 形成难离解的化合物（氧化物、炭化物、磷化物等）；3) 氧化物：较难原子化的元素B、Ti、Zr、V、Mo、Ru、Ir、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、U；4) 很难原子化的元素：Os、Re、Nd、Ta、Hf、W；5) 炭化物：Be、B、Al、Ti、Zr、V、W、Si、U稀土等形成难挥发炭化物；6) 磷化物：Ca3PO4等。

消除方法：1) 提高火焰温度使得难解离的化合物较完全基态原子化。

2) 加入释放剂，与干扰元素生成更稳定或更难挥发的化合物，使待测元素释放出来。

常用的释放剂：LaCl3、Sr(NO3)2等。

（如：火焰原子吸收法测定钙，磷酸盐的存在会生成难挥发的Ca2P2O7，此时可以加入LaCl3，则La3+与PO43-生成热更稳定的LaPO4，抑制了磷酸根对钙测定的干扰。

）3) 加入保护剂，待测元素形成稳定的络合物，防止待测元素与干扰物质生成难挥发化合物。

常用的保护剂：EDTA、8-羟基喹林、乙二醇等。

（如：火焰原子吸收法测定钙，磷酸盐的存在会生成难挥发的Ca2P2O7，加入EDTA，生成EDTA-Ca 络合物，该络合物在火焰中易于原子化，避免磷酸根与钙作用。

原子吸收分光光度法干扰及其消除方法一、电离干扰由于原子在火焰中电离而引起的干扰效应。

被测元素在火焰中形成自由原子后，原子继续电离，使基态原子数减少，造成吸收信号减少，降低灵敏度。

影响自由原子电离的主要因素有：电离电位、火焰温度及原子的电子结构。

电离过程是一个可逆过程，若增加火焰中电子浓度，则电离平衡向生成基态原子的方向移动，使吸光值增大。

可在待测溶液中加入一种较易电离的另一种元素，增加火焰中的电子浓度，抑制电离干扰。

如一氧化二氮、乙炔火焰中测定钡时，加入0.2%氯化钾，又称为电离缓冲剂。

大部分碱金属的电离电位较低，受到电离干扰也最严重，可降低温度以减少电离平衡常数，从而使电离度变小，可选择不同的火焰配比。

二、物理干扰火焰原子吸收分析中，样品溶液与参比溶液的物理性质不同，对在观测高度上，通过火焰水平横截面的气溶胶流量产生影响，改变吸收信号的强度。

样液的粘度与密度、毛细管的直径和长度、浸入试样的深度均将影响样液的提升速率。

样液表面张力的变化，影响雾珠和气溶胶粒子大小与分布以及雾化效率。

大量基体物质在火焰中蒸发和解离时，消耗大量的热能，在蒸发过程中有可能包裹待测元素，影响原子化效率。

另外，高盐含量可造成燃烧缝隙堵塞，改变其工作特性，均为物理干扰。

石墨炉原子吸收虽不存在火焰原子化由物理因素形成的传输干扰。

但进样量的大小和进样位置都是重要的。

进样量过大，使待测原子蒸气逸出，样液在石墨炉中得位置不重现，影响原子化的速率，程序升温中的干燥、灰化以及原子化的温度与时间设置均有影响。

消除物理干扰的方法：尽量使样品溶液与参比溶液保持一致，也可采取标准加入法，对较浓的样品可采用稀释溶液的方法来减少物理干扰，在非火焰原子吸收法中可使用基体改良剂。

三、光谱干扰1.多重谱线干扰理想的情况下，光谱通带内只有一条可供吸收的发射线，但一些元素在有限的光谱通带内有多重辐射线及吸收谱线，且每条谱线又有不同的发射强度和吸收系数，可导致校正曲线的非线性及灵敏度降低。

原子吸收中的干扰问题虽然原子吸收分析中的干扰比较少，并且容易克服，但在许多情况下是不容忽视的。

为了得到正确的分析结果，了解干扰的来源和消除是非常重要的。

1 物理干扰及其消除方法物理干扰是指试样左转移，蒸发和原子化过程中，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。

1.1物理干扰产生的原因在火焰原子吸收中,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交率。

毛细管的内径和长度以及空气的流量同样影响吸喷速率。

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。

当试样中存在大量的基体元素时，它们在火焰中蒸发解离时，不仅要消耗大量的热量，而且在蒸发过程中，有可能包裹待测元素，延缓待测元素的蒸发、影响原子化效率。

物理干扰一般都是负干扰，最终影响火焰分析体积中原子的密度。

1.2消除物理干扰的方法为消除物理干扰,保证分析的准确度,一般采用以下方法:a 配制与待测试液基体相一致的标准溶液,这是最常用的方法。

b 当配制与待测试液基体相一致的标准溶液有困难时，需采用标准加入法。

c 当被测元素在试液中浓度较高时，可以用稀释溶液的方法来降低或消除物理干扰。

2．光谱干扰及其消除方法原子吸收光谱分析中的光谱干扰较原子发射光谱要少得多。

理想的原子吸收，应该是在所选用的光谱通带内仅有光源的一条共振发射线和波长与之对应的一条吸收线。

当光谱通带内多于一条吸收线或光谱通带内存在光源发躬垢非吸收线时，灵敏度降低且工作曲线线性范围变窄。

当被测试液中含有吸收线相重叠的两种元素时，无论测哪一种都将产生干扰。

a光谱通带内多于一条吸收线如果在光谱内存在光源的几条发射线,而且被测元素对这几种辐射光均产生吸收,这就产生干扰。

也就是所谓的多重谱线干扰，以过渡元素较多。

若多重吸收线和主吸收线波长差不是很小时，通过减小狭缝来克服多重谱线的干扰。

原子吸收分光光度法干扰及消除一. 光谱干扰1. 在测定波长附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线——减小狭缝宽度2. 灯内有单色器不能分离的非待测元素的辐射——高纯元素灯3. 待测元素分析线可能与共存元素吸收线十分接近——另选分析线或化学分离二. 电离干扰待测元素在高温原子化过程中因电离作用而引起基态原子数减少的干扰（主要存在于火焰原子化中）电离作用大小与：①待测元素电离电位大小有关——一般：电离电位< 6 eV ，易发生电离②火焰温度有关——火焰温度越高↑，越易发生电离↑消除方法：⑴ 加入大量消电离剂，如 NaCl、KCl、CsCl 等；⑵控制原子化温度。

三. 化学干扰待测元素不能从它的化合物中全部离解出来或与共存组分生成难离解的化合物氧化物、氮化物、氢氧化物、碳化物等。

抑制方法：加释放剂与干扰组分形成更稳定的或更难挥发的化合物，使待测元素释放出来（如：La、Sr、Mg、Ca、Ba 等的盐类及 EDTA 等）例如：PO43- 干扰 Ca 的测定2CaCl2 + 2H3PO4 = Ca2P2O7 + 4HCl + H2O若在Ca2+溶液中加入释放剂 LaCl3 , 则 LaCl3 + H3PO4 = LaPO4 + 3HCl因为LaPO4的热稳定性高于Ca2P2O7，所以相当于从Ca2P2O7中释放出Ca。

加保护剂：与干扰元素或分析元素生成稳定的配合物避免分析元素与共存元素生成难熔化合物如：8-羟基喹啉可用于抑制 Al 对 Ca、Mg 测定的干扰Co、Ni、Cu 对Fe测定的干扰；EDTA 可消除 Se、Te、B、Al、Si、磷酸盐、碳酸盐对Ca、Mg 测定的干扰。

四. 物理干扰：由于溶质或溶剂的性质（粘度、表面张力、蒸汽压等）发生变化使喷雾效率及原子化程度变化的效应（使结果偏低）抑制方法：①标准加入法（基体组成一致）；②加入表面活性剂（0.5% HNO3 + 0.5% triton 100）；五. 背景吸收原子化器中非原子吸收的光谱干扰。

火焰原子吸收光谱分析中的干扰因素及排除方法1周永晓 2孙宗保 1邱江平1周林爱(1.上海交通大学农生院, 上海 201101 2. 江苏大学食品科学与工程学院 镇江 212013)摘 要: 本文总结了火焰原子吸收光谱(FAAS)分析时, 测定不同元素时的一些干扰因素及排除方法。

关键词: 火焰原子吸收光谱 干扰 FAAS一.前言FAAS中干扰因素比较小, 没有GFAAS法中的干扰严重, 而且也容易克服。

但在许多情况下也要引起重视, 有些干扰因素也较麻烦。

为了得到正确、 满意的分析结果, 我们必须要了解这些干扰的来源及其消除方法是非常重要的。

FAAS中的干扰归纳起来以下几点：1. 化学干扰2. 电离干扰3.背景吸收干扰4. 光谱干扰5. 物理干扰 6其他干扰二.化学干扰化学干扰的本质:：它主要取决于被测元素和干扰元素的性质。

其次, 还与火焰类型、火焰温度、火焰状态、部位、喷雾器的性能、燃烧器的类型、雾滴的大小等等有关…(一)化学干扰的主要类型1.阳离子干扰在测定Ca, Mg时, 常受到Al 的干扰, 还有钛、铬、铍、钼、钨、钒锆等都对碱土金属有抑制作用 (镁、钙、锶、钡等)。

主要是一些阳离子与被测元素形成难熔化合物。

如： Al 对Mg的干扰, 主要是形成MgO与Al2O3生成尖金石, 使Mg的原子化受到干扰。

2.阴离子干扰在测定Ca 时, 如样品中含有硫酸盐、 磷酸盐、 硅酸盐时会对碱土金属有的干扰, 主要形成难熔氧化物；使它们的熔点提高。

如氯化钙的熔点较低, 磷酸钙的熔点高, 所以在分析中要引起注意的。

几种钙化合物的熔点化合物 熔点 (℃)CaCl2 772CaSO4 1450Ca3(PO4)2 1677磷酸钙熔点比氯化钙高, 即这些阴离子干扰了碱土金属的测定, 又影响了分析效果。

还有其他阴离子如:：Cl- 降低Al 的吸收, F-降低Mg的吸收。

所以要重视这些盐对测定元素的影响。

(二)消除化学干扰的方法1.加入释放剂含义：释放剂与干扰离子形成更稳定或更易挥发的化合物，从而达到被测元素从干扰元素中释放出来的目的。