下载文档原格式
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。
原子吸收光谱法的主要干扰有物理干扰、化学干扰、电离干扰、光谱干扰和背景干扰等。
一、物理干扰物理干扰是指试液与标准溶液物理性质有差异而产生的干扰。
如粘度、表面张力或溶液的密度等的变化，影响样品的雾化和气溶胶到达火焰传送等引起原子吸收强度的变化而引起的干扰。
消除办法：配制与被测试样组成相近的标准溶液或采用标准加入法。
若试样溶液的浓度高，还可采用稀释法。
二、化学干扰化学干扰是由于被测元素原子与共存组份发生化学反应生成稳定的化合物，影响被测元素的原子化，而引起的干扰。
消除化学干扰的方法：（1）选择合适的原子化方法提高原子化温度，减小化学干扰。
使用高温火焰或提高石墨炉原子化温度，可使难离解的化合物分解。
采用还原性强的火焰与石墨炉原子化法，可使难离解的氧化物还原、分解。
（2）加入释放剂释放剂的作用是释放剂与干扰物质能生成比被测元素更稳定的化合物，使被测元素释放出来。
例如，磷酸根干扰钙的测定，可在试液中加入镧、锶盐，镧、锶与磷酸根首先生成比钙更稳定的磷酸盐，就相当于把钙释放出来。
（3）加入保护剂保护剂作用是它可与被测元素生成易分解的或更稳定的配合物，防止被测元素与干扰组份生成难离解的化合物。
保护剂一般是有机配合剂。
例如，EDTA、8-羟基喹啉。
（4）加入基体改进剂对于石墨炉原子化法，在试样中加入基体改进剂，使其在干燥或灰化阶段与试样发生化学变化，其结果可以增加基体的挥发性或改变被测元素的挥发性，以消除干扰。
三、电离干扰在高温条件下，原子会电离，使基态原子数减少，吸光度下降，这种干扰称为电离干扰。
消除电离干扰的方法是加入过量的消电离剂。
消电离剂是比被测元素电离电位低的元素，相同条件下消电离剂首先电离，产生大量的电子，抑制被测元素的电离。
例如，测钙时可加入过量的KCl溶液消除电离干扰。
钙的电离电位为6.1eV，钾的电离电位为4.3eV。
由于K电离产生大量电子，使钙离子得到电子而生成原子。
四、光谱干扰（1）吸收线重叠共存元素吸收线与被测元素分析线波长很接近时，两谱线重叠或部分重叠，会使结果偏高。
测定化学需氧量（COD）的影响因素及消除方法１．水中还原性物质的干扰及消除方法水中还原性物质通常有Cl-、NO2-、Fe2+、S2-、NH3或NH4+等，这些离子的存在会影响COD测定结果的准确性。
因为，许多实验已经证明，重铬酸钾在酸性介中能使水中还原性物质的氧化率达90％～100％。
因此，必须消除。
1．1 CI-的干扰及消除1．1．1 CI-的干扰在众多干扰因素中，Cl是主要干扰因素之一，已受到分析界的关注。
Cl的干扰会导致催化剂浓度降低，使有机物氧化不够完全，因为Ag++Cl-=AgCl，使测定结果偏低；同时Cl-在酸性条件下可被K2Cr207氧化，6C1+Cr2O7-+14H+=3Cl2+2Cr3|++7H20，氧化后的产物C12既可逸出，又可氧化水中的其它还原性离子，如Fe2+、s2-等，使C0D结果偏高。
1．1．2 Cl-的消除1．1．2．1 HgSO4掩蔽法加入10倍Cl-量的HgSO4。
由于Cl-与HgSO4形成既难离解而又可溶的[HgCl4]2-，可以消除Cl-的干扰。
也可加入20倍Cl-量的HgSO4，效果更佳。
但加入汞盐易引起二次污染，刘冬梅利用MnSO4代替Ag2SO4做催化剂，通过化学计量法扣除Cl一相当的COD值，测定水中COD，结果令人满意，且解决了汞盐的二次污染。
1．1．2．2硝酸银溶液沉淀法方法一：预先测定水样中Cl量，然后加入一定量的硝酸银，以除去Cl-干扰，因为Ag++Cl-= AgCl。
此法理论上可行，但除氯效果并不十分理想。
方法二：先在水样中加入K202Cr7标准溶液，然后用硝酸银溶液对水样进行滴定，至出现砖红色沉淀为止，再按标准回流法操作，加热回流2 h后，若溶液仍有砖红色沉淀，再加人数滴氯化钠至砖红色沉淀消失为止，然后进行COD测定，可消除Cl-的干扰。
反应原理：Ag++CI-=AgCl这一过程主要是消除溶液中Cl-干扰。
2Ag++Cr2O7-=Ag2Cr207↓(砖红)证明Cl-沉淀完全。
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。
第一节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，由于试样任何物理性质的变化而引起原子吸收信号强度变化的效应。
物理干扰属非选择性干扰。
一、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，都是直接或间接地影响原子化效率。
当试液的粘度发生改变，则影响吸喷速率，进而影响雾量和雾化效率。
毛细管的直径和长度，测量液面的相对高度以及空气流量的改变，同样影响吸喷速率。
试液的表面张力和粘度的变化又将影响脱溶剂效率和蒸发效率，最终影响到原子化效率。
当试样中存有大量基体元素时，它们在火焰中蒸发解离时，不仅要消耗大量的热量，而在蒸发过程中，有可能包裹待测元素，延续待测元素的蒸发，影响原子化效率。
样品含盐量高时，不仅影响吸喷速率和雾化效率，还可能造成燃烧器缝口堵塞而改变燃烧器的工作特性。
物理干扰一般都是负干扰，最终影响火焰分析体积中的原子密度。
二、消除物理干扰的方法1．配制与待测试液基体相似的标准溶液，这是最常用的方法。
2．当配制其基体与试液相似的标准溶液有困难时，需采用标准加入法。
3．当被测元素在试液中的浓度较高时，可用稀释溶液的方法来降低或消除物理干扰。
第二节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少的多。
理想的原子吸收，应当是在所选用的光谱通带内仅有光源的第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射的非吸收线时，灵敏度降低，工作曲线线性范围变窄。
当被测试液中含有吸收线重叠的两种元素时，无论测定其中哪一种元素，都将产生干扰，这种干扰俗称“假吸收”，导致结果偏高。
100% 0%吸收线发射发射线吸收0 % 100%光谱通带一、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，这时便产生光谱干扰。
100% %发射吸收0% 100%光谱通带每一条吸收线具有不同的吸收系数，所测得的吸光度是每个独立成分贡献的结果，多重谱线干扰以过渡元素较多，尤其是铁、钴、镍等多谱线元素。
化学干扰及其消除方法一、化学干扰的本质化学干扰是指试样溶液转化为自由基态原子的过程中，待测元素与其他组分之间的化学作用而引起的干扰效应。
它主要影响待测元素化合物的熔融、蒸发和解离过程，这种效应可以是正效应，增强原子吸收信号；也可以是负效应，降低原子吸收信号。
化学干扰是一种选择性干扰，它不仅取决于待测元素与共存元素的性质，而且还与火焰类型、火焰温度、火焰状态及观测部位等因素有关。
化学干扰是火焰原子吸收中干扰的主要来源，其产生的原因是多方面的。
待测元素与共存元素之间形成热力学更稳定的化合物，是参与吸收的基态原子数减少而引起负干扰；自由基态原子自发地与火焰中的其他原子或基团反应生成了氧化物，氢氧化物或碳化物而降低了原子化效率。
二、消除化学干扰的方法由于化学干扰的复杂性，目前尚无一种通用的消除这种干扰的方法，需针对特定的样品，待测元素和实验条件进行具体分析。
1、利用高温火焰火焰温度直接影响着样品的熔融、蒸发和解离过程，许多在低温火焰中出现的干扰，在高温火焰中可部分或完全消除。
例如：在空气---乙炔火焰中测定钙，有磷酸根时，因其和钙形成稳定的焦磷酸钙而干扰钙的测定。
有硫酸根存在时，干扰钙和镁的测定。
若改用N2O---乙炔火焰，这些干扰可完全消除。
2．利用火焰气氛对于易形成难熔难挥发氧化物的元素，如硅、钛、铝、铍等，如果使用还原性气氛很强的火焰，则有利于这些元素的原子化。
N2O---乙炔火焰中有很多半分解产物CN、CH、OH 等，它们都有可能强夺氧化物中的氧而有利于原子化。
利用空气---乙炔火焰测定铬时，火焰气氛对铬的灵敏度的影响非常明显，若选择适当的燃助比使火焰具有富燃性，由于CrO通过还原反应原子化，则灵敏度明显提高。
火焰各区域由于温度和区域不一样，因此在不同观测高度所出现的干扰程度也不一样，通过选择观测高度，也可减少或消除干扰。
3．加入释放剂待测元素和干扰元素在火焰中形成稳定的化合物时，加入另一种物质使之与干扰元素反应，生成更难挥发的化合物，从而使待测元素从干扰元素的化合物中被释放出来，加入的这种物质称为释放剂。
常用的释放剂有氯化镧、氯化锶等。
例如，磷酸根干扰钙的测定，加入镧和锶后，由于与磷酸根结合成稳定的化合物而将钙释放出来，其反应如下：2CaCl2+2H3PO4=Ca2P2O7+4HCl+H2H1CaCl2+H3PO4+LaCl3=LaPO4+3HCl+CaCl2H2由于生成热H2H1因此反应按第二个方程进行，避免了钙与磷酸根的结合，则消除了磷酸根的干扰作用。
采用加入释放剂以消除干扰，必须注意释放剂的加入量。
加入一定量的释放剂才能起释放作用，但也有可能因加入量过多而降低吸收信号。
最佳加入量应通过实验加以确定。
4．加入保护剂加入一种试剂使待测元素不与待测元素生成难挥发的化合物，可保证待测元素不受干扰，这种试剂称为保护剂。
保护剂的作用机理有三：一是保护剂与待测元素起作用形成稳定络和物，阻止干扰元素与待测元素之间生成难挥发化合物；二是保护剂与干扰元素形成稳定的络和物，避免待测元素与干扰元素形成难挥发的化合物；三是保护剂与待测元素和干扰元素均形成各自的络合物，避免待测元素和干扰元素之间生成难挥发的化合物。
例如：以EDTA作保护剂抑制磷酸根对钙的干扰属第一条机理；以8—羟基喹啉作保护剂可抑制铝对镁的干扰属第二条机理；以EDTA作保护剂可抑制铝对镁的干扰属第三条机理。
此外，葡萄糖、蔗糖、乙二醇、甘油、甘露醇都已用作保护剂。
应当指出使用有机保护剂，因有机络合物更易解离而使待测元素更易原子化。
5．加入缓冲剂于试样和标准溶液中均加入一种过量的干扰元素，使干扰影响不再变化，而抑制或消除干扰元素对测定结果的影响，这种干扰物质称为缓冲剂。
例如：测定钙时，在试样和标准溶液中加入相当量的Na和K，可消除Na和K的影响。
需要指出的是，缓冲剂的加入量，必须大于吸收值不再变化的干扰元素最低限量。
应用这种方法往往显著降低灵敏度。
如果样品组成比较确定，亦可在标准溶液中加入同样基体消除干扰，即所谓消除基体干扰效应。
6．加入助熔剂氯化铵对很多元素都有增感效应。
它可以抑制铝、硅酸根、磷酸根和硫酸根的干扰。
其对待测元素吸收信号的增感通过三方面的作用：一是氯化铵的熔点低，在火焰中很快熔融，对一些高熔点的待测物质起助熔作用；二是氯化铵的蒸气压高，有利于雾滴细化和熔融蒸发；三是氯化物的存在使待测元素转变为氯化物的倾向增大，有利于原子化。
7．联合使用消干扰剂铝对镁有干扰。
如果联合使用释放剂和保护剂，可降低干扰和改善回收率。
以EDTA作保护剂，可改善回收率。
以镧作释放剂，较EDTA效果明显。
使用甘油和过氯酸作保护剂，效果介于EDTA和镧之间。
如果联合使用镧（1mg/ml）、甘油(10%)、和过氯酸（0.1M），铝的浓度高达1000ug/ml，也可定量回收镁。
8．采用标准加入法标准加入法只能消除“与浓度无关”的化学干扰，而不能消除“与浓度有关”的化学干扰。
由于标准加入法在克服化学干扰方面的局限性，因此在实际工作中要求采用一种简单实用的方法来判断标准加入法测定结果的可靠性。
稀释的方法常用来检查测定的结果，即观察稀释前后最终结果是否一致。
这种方法的实质只改变试液中待测元素和干扰元素的含量而不改变二者的比例关系。
若经稀释后的测定结果与未经稀释的测定结果一致，则说明利用标准加入法可消除干扰和测定结果可靠。
可以在同一稀释倍数的样品中，加入不同含量标准的方法来检查测定结果的可靠性。
即在同一试液中，加入几组不同含量的标准溶液，若测得试液中待测元素的含量不一致，则表明标准加入法不能完全消除这类化学干扰。
实际上是通过加标回收试验来判断结果的可靠性。
磷酸根对钙的干扰，不仅与磷钙比有关，而且与磷钙的绝对含量有关。
这样既可用稀释的方法，也可用在同一稀释倍数的试液中加标回收试验来检查测定结果的可靠性。
9．其他方法化学分离也是有效的消除干扰的方法，常用的方法有萃取、离子交换、吸附和沉淀法等。
改变溶液介质或改变雾化器的性能也能在一定程度上降低干扰。
高效液相色谱仪的结构示意见下图，一般可分为4个主要部分：高压输液系统，进样系统，分离系统和检测系统。
现在的液相色谱仪一般都做成一个个单元组件，然后根据分析要求将各所需单元组件组合起来。
最基本的组件是高压输液泵、进样器、色谱柱、检测器和数据系统（记录仪、积分仪或色谱工作站）。
如何正确出具食品检验报告、食品是与人民群众生活息息相关的产品，直接关系到广大消费者的身体健康和生命安全。
食品质量检验部门通过质量检验，获取准确的检测数据，掌握该食品的质量信息，并通过检验结果报告的形式反映出来。
检验报告是质量检验的最终产物，其反映的信息和数据，必须客观公正、准确可靠，填写要清晰完整。
一份完整的食品检验结果报告由正本和副本组成。
提供给服务对象的正本包括检验报告封皮、检验报告首页、检验报告续页三部分；作为归档留存的副本除具有上述三项外，还包括真实完整的检验原始记录、填写详细的产（商）品抽样单、仪器设备使用情况记录等。
如何正确出具食品检验结果报告，笔者认为要注意以下几点：检验报告封皮检验报告封皮应具有以下内容：报告编号，产品名称，生产、经销、委托单位名称，检验类别，检验单位名称，检验报告出具日期等。
检验报告首页被检产品的详细信息以及检验结论一般在首页填写，这是食品检验结果报告的关键内容，也是被检企业最为关心的信息。
被检产品信息包括：产品名称，受检单位、生产单位、经销单位、委托单位名称，检验类别，产品的规格型号、包装、商标、等级，所检样品数量、样品批次、到样日期等。
监督检验的产品要填写抽样地点、抽样基数；委托检验的还要填送样人等。
报告首页显示的产品信息要与检验报告封皮显示的信息相一致。
最为关键也最为重要的信息是检验项目、判定依据以及检验结论，要在检验报告首页醒目位置显示。
对食品的检验结果进行判定时，以该产品明示的标准为依据。
无论是国家、行业的推荐性标准，还是备案的企业标准，一经采用就作为该产品合格与否的判定依据；卫生指标和食品添加剂以国家强制性标准为判定依据；发证检验的食品，以该产品的生产许可证审查细则和产品质量标准为判定依据。
检验结论要根据实际检测情况填明共检几项、合格几项、不合格几项。
所检项目全部合格，填写所检项目符合标准要求即该产品所检项目合格；所检项目只要有一项不合格即可判定该产品不合格。
全项检验填写综合判定该产品符合或不符合标准要求，发证检验填写该产品符合或不符合发证条件。
检验报告续页检验结论的综合判定，来源于各检验项目的单项判定。
在检验报告续页，对每一个检验项目，逐一列出标准规定值和实际检测值，在相比较的基础上，判定该产品的单项合格与否。
需要注意的是检测结果的单位与标准规定的单位应当一致。
在实测值与标准值进行比较时，实际检测值若非临界值，一般采用修约值比较法，结果报值与标准规定的小数位数保持一致，修约时遵循四舍六入五考虑的数据修约规则。
实际检测值若为临界值，一般采用全数值修约法。
例：标准规定值为≤ 0.05，实际检出值为0.054，用修约值比较法修约为0.05，应判定为合格，与实际情况不符。
若用全数值修约法修约为0.05（+），判定为不合格，与实际情况相符，判定客观真实。
又例：标准规定值为5.0±0.5，实际检出值为4.46，用修约值比较法修约为4.5，应判定为合格，与实际情况不符。
若用全数值修约法修约为4.5（-），判定为不合格，与实际情况相符，判定客观真实。
检验结果为0时，填未检出。
检验结果小于最低检出限时，填小于最低检出限，而不填真实检出值。
如：肉制品中亚硝酸盐含量的最低检出限为1.0mg/kg，实际检出值为0.6 mg/kg，则填报<1.0 mg/kg，而不填0.6 mg/kg。
产（商）品抽样单监督抽查、统一监督检查、定期监督检查、日常监督是质量监督部门进行产品质量监督检查的几种方式，对监督检查的产品进行检验是质量检验的另一种形式。
抽查的产品要填写详细的抽样单，并由双方签字盖章后附在检验报告副本中一并归档。
检验报告的信息要与抽样单上的原始信息相一致。
仪器设备使用记录检验项目的不同，使用的仪器设备也各不相同。
检验报告副本中还要附有所用仪器设备的使用记录。
其内容包括：设备的名称、规格型号、检定日期、检定有效期、环境温度、湿度、设备使用日期等，以确保在用设备的检测能力满足检验工作的需求。
检验原始记录检验原始记录是检验工作运转的媒介，是检验结果的体现。
检验原始记录必须如实填写检验日期、检测环境的温度、湿度、检验依据的方法标准、使用的仪器设备、检验过程的实测数据、计算公式、检测结果等。
最后报值的单位要与标准规定的单位相一致。
检验原始记录的填写，必须按照检验流程中的各个实测值如实认真填写，字迹清楚无涂改。
