原子吸收光譜分析中,不同的測量條件對測定結果的準確度和靈敏度影響很大,用戶(hù)必須重視。選擇合適的工作條件,能有效地消除干擾,獲得好的測量結果和靈敏度。那么,實(shí)驗條件該如何選擇呢?析線(xiàn)(吸收波長(cháng))的選擇
通常選用元素的共振線(xiàn)作為分析線(xiàn),這樣可以獲得較高的靈敏度。但不是任何情況都是如此,例如,As/Se等元素的共振線(xiàn)位于200nm以下遠紫外區,此時(shí)火焰的吸收很強烈會(huì )產(chǎn)生較大的干擾,因此不宜選用共振吸收線(xiàn)為分析線(xiàn)。在實(shí)際工作中,即使共振線(xiàn)不受干擾,也未必都選用共振線(xiàn),對于在分析較高濃度樣品時(shí),有時(shí)為了得到合適的吸光度和較寬的線(xiàn)性范圍,寧愿選擇靈敏度較低的譜線(xiàn)。如測Zn時(shí)常選用靈敏的213.9nm譜線(xiàn),但當Zn的含量高時(shí),為保證工作曲線(xiàn)的線(xiàn)性范圍,可改用次靈敏線(xiàn)307.5nm進(jìn)行測量。對于微量元素的測定,應選用強的吸收線(xiàn)。極燈工作電流的選擇
原子吸收分析法要求光源能發(fā)射強而銳的共振線(xiàn),為得到較高的靈敏度和較好的穩定性,就要選擇合適的燈電流。從靈敏度角度考慮,燈電流宜選用小些。燈電流小,譜線(xiàn)的多普勒變寬和自吸效應減少,元素燈發(fā)射線(xiàn)半寬變窄,靈敏度較高。但是燈電流太小,元素燈放電不穩。當使用較低的燈電流時(shí),為了保證必要的信號輸出,則須增加光電倍增管的負高壓,這樣會(huì )使噪聲增加,測定精密度變差。從穩定性角度考率,燈電流宜用大些。燈電流大,陰極發(fā)光穩定,譜線(xiàn)強度高,達到必要的信號輸出所需要的負高壓較低,因此提高了信噪比,使讀數穩定度提高,改善測定精密度。可見(jiàn),靈敏度和穩定性對燈電流的要求是相互矛盾的,對于微量元素分析,應在保證讀數穩定的前提下選較小燈電流,以獲得足夠高的靈敏度。對于高含量元素分析,在保證有足夠靈敏度的前提下,應選用較大的燈電流以獲得足夠高的精密度。一般使用商用的空心陰極燈時(shí)需要試驗確定的燈電流,通過(guò)測定吸收值隨燈電流的變化而選定電流,選用時(shí)應在保證穩定時(shí)選用低的工作電流??招年帢O燈使用前,預熱時(shí)間應在30min以上,以使輻射的銳性光穩定
狹縫寬度會(huì )影響光譜通帶寬度與檢測器接收的能量。吸光度會(huì )隨狹縫寬度而變化,當有其它譜線(xiàn)或非吸收光進(jìn)入光譜通帶時(shí),吸光度將立即減少。不引起吸光度減少的大狹縫寬度,即為應選取的較佳狹縫寬度,此時(shí)可以獲得較高的信噪比和較好的讀數穩定性。對于譜線(xiàn)簡(jiǎn)單的元素,如堿金屬、堿土金屬宜用較寬的狹縫,以得到較高的信噪比和分析準確度。對于譜線(xiàn)復雜的元素(如鐵、鈷、鎳等)和火焰連續背景較強的情況,宜用較窄的光譜通帶,這樣不僅能提高分析靈敏度,標準曲線(xiàn)的線(xiàn)性關(guān)系也會(huì )明顯改善。子化條件的選擇
1、火焰法
(1)火焰的選擇
火焰類(lèi)型和性質(zhì)是影響原子化效率的關(guān)鍵因素之一。多數元素多采用空氣-乙炔火焰,對低、中溫元素(易電離、易揮發(fā)),如堿金屬和部分堿土金屬及易于硫化合的元素(如Cu、Ag、Pb、Cd、Zn、Sn、Se等)可使用低溫的空氣-乙炔火焰。同種火焰的不同燃燒狀態(tài),其溫度與氣氛也有所不同,實(shí)驗分析中應根據元素性質(zhì)選擇適宜的火焰種類(lèi)及其燃燒狀態(tài)。選定火焰類(lèi)型后,可以通過(guò)實(shí)驗進(jìn)一步調節確定的燃氣和助燃氣比例。
(2)燃燒器高度的選擇
對于不同的元素,自由原子濃度隨火焰高度的分布是不同的,因此在測定時(shí)必須仔細調節燃燒器的高度,使測量光束從火焰中基態(tài)自由原子濃度“中間薄層區”區通過(guò),以獲得好的靈敏度??梢酝ㄟ^(guò)實(shí)驗來(lái)選擇適當的燃燒器高度,方法是用某一濃度的溶液噴霧,再緩緩上下移動(dòng)燃燒器直到吸光度達大值,以此位置即為理想燃燒器高度。
2. 石墨爐法
在石墨爐原子化法中,合理選擇干燥、灰化、原子化及凈化溫度與時(shí)間是十分重要的。干燥應在稍低于溶劑沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行,以防止試劑飛濺,一般在105~125℃的條件下進(jìn)行?;一哪康氖浅セw組分,在保證被測元素沒(méi)有損失的前提下,應盡可能使用較高的灰化溫度。原子化溫度的選擇原則是,選用達到大吸收信號的低溫度作為原子化溫度。凈化的目的是為了消除殘留物產(chǎn)生的記憶效應,凈化溫度應高于原子化溫度,時(shí)間僅為3~5s。
通過(guò)繪制吸光度A與灰化溫度t的關(guān)系來(lái)確定灰化溫度。在低溫下吸光度A保持不變,當吸光度A下降時(shí)對應的較高溫度即為灰化溫度;原子化階段的溫度也可通過(guò)繪制吸光度值與原子化溫度t的關(guān)系來(lái)確定,對多數元素來(lái)講,當曲線(xiàn)上升至平頂形時(shí),與大吸光度值對應的溫度就是原子化溫度。
以上討論主要是原子吸收儀器工作條件的選擇,除此以外,對實(shí)際樣品測定時(shí)的干擾情況、回收率和精密度等都需要進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗進(jìn)行確定。
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