光谱干扰及其抑制

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。

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。

吴　鸣 吉林省梅河口市产品质量检验所摘要：原子吸收光谱法可以对60多种金属元素和部分非金属元素来进行测量。

这种测定方法不但速度快，方法简便，而且检测结果比较精准。

和其他检测仪器比起来，其设施费用要低一些。

文章主要介绍了原子吸收法中存在的干扰现象及其消除方法。

关键词：原子吸收光谱；干扰；消除中图分类号：O652 文献识别码：A 文章编号：1001-828X(2016)001-000388-01一、前言我国从80年代开始在检测重金属方面使用原子吸收光谱法，且使用范围越来越广。

不过该方法存在干扰因素，包括光谱干扰以及非光谱干扰两种类型。

光谱干扰是因为测定仪器内部出现了问题而造成的，非光谱干扰则包括化学和物理等干扰。

二、干扰类型和消除方法（一）光谱干扰及消除1.多重谱线干扰多重谱线干扰指的是光谱通带里同时存在几条发射线，并且这些发射线都参与到吸收当中。

像Co等过渡族元素就很容易出现这种情况。

要是这几条发射线的波长都差不多，那它们就很容易在同一个时候参与吸收，因为这些谱线的吸收系数比主线的吸收系数要低，因而导致光度计的灵敏度降低，造成其工作曲线出现弯曲的情况。

理论研究和实验结果表明，干扰的大小取决于吸收线重叠程度，干扰元素的浓度及其灵敏度。

当两种元素的吸收线的波长差小于0.03nm时，则认为吸收线重叠干扰是严重的。

消除方法：可以根据实际情况降低检测的狭缝宽度，不过需要注意的是，如果狭缝宽度太低的话会因为信噪比下降，造成光度计的灵敏度下降，影响测定。

2.非吸收线干扰在分析线的周围可能会存有一些不是等待检测元素的谱线，这部分谱线也许是检测元素的吸收线，也许是等待检测元素的非吸收线。

这些谱线会对光度计产生干扰，造成工作曲线出现弯曲。

消除方法：将光谱通带减小到能够把非吸收线分离出来，所以需要将狭缝宽度降低到一定位置。

3.背景吸收背景吸收分为分子吸收与光散射两种。

这两种干扰的程度不一，但其消除方法是一样的。

消除方法：如果是火焰原子吸收可以采取归零的方式来解决，如果是石墨原子吸收的背景则需要选择合适的干燥灰化，并确定好合适的原子化的温度或者石墨管的改造来进行消除。