AFS-680原子熒光光譜法測(cè)定地質(zhì)樣品需要注意的問(wèn)題及解決方法

氫化物-原子熒光光譜法(HG-AFS)因其靈敏度高、干擾少等優(yōu)點(diǎn)，成為環(huán)境及地質(zhì)樣品中砷、銻、鉍、汞等元素較為理想的分析手段之一。在測(cè)試過(guò)程中待測(cè)元素的溶樣手段、氫化物發(fā)生的條件、基體及共存元素的干擾及消除方法、酸度及載氣流速、儀器條件等都會(huì)對(duì)儀器測(cè)試的靈敏度與準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響。氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定地質(zhì)樣品中As、Sb、Bi、Hg主要分為樣品制備和上機(jī)檢測(cè)兩部分，其中上機(jī)測(cè)定過(guò)程中要涉及到儀器的進(jìn)樣系統(tǒng)、氣液分離系統(tǒng)、原子化系統(tǒng)、光電檢測(cè)系統(tǒng)，每個(gè)部分、系統(tǒng)和過(guò)程都有諸多問(wèn)題需要認(rèn)真關(guān)注和充分解決。

樣品制備環(huán)節(jié)

1.酸度的影響

因?yàn)椴煌瑑r(jià)態(tài)的As、Sb具有不同的氫化反應(yīng)速度，As(Ⅲ)、Sb(Ⅲ)的靈敏度比相同濃度的As(Ⅴ)、Sb(Ⅴ)高約1.5倍。而在酸性溶液中，As、Sb常以五價(jià)存在，為避免測(cè)定結(jié)果偏低，提高靈敏度，在上機(jī)測(cè)定前需要加入硫脲-抗壞血酸，使As(Ⅴ)、Sb(Ⅴ)轉(zhuǎn)化為As(Ⅲ)、Sb(Ⅲ)。實(shí)驗(yàn)證明在15%-50%的鹽酸介質(zhì)中，As、Sb隨酸度的增加其熒光強(qiáng)度也隨之增加，而B(niǎo)i、Hg在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)影響較小。實(shí)驗(yàn)所用的酸最好選用優(yōu)級(jí)純，鹽酸、硝酸中常含有As、Hg。在多數(shù)情況下，某一種酸只影響個(gè)別元素而很少影響所有元素的測(cè)定。

2.硼氫化鉀濃度的影響

硼氫化鉀作為氫化反應(yīng)的還原劑直接影響熒光強(qiáng)度，為保持硼氫化鉀的相對(duì)穩(wěn)定，溶液需呈微堿性.在KOH(5g/L)固定的濃度條件下，分別加入不同量的硼氫化鉀然后測(cè)定熒光強(qiáng)度。結(jié)果表明，在5-40 g/L的范圍內(nèi)，硼氫化鉀的濃度增大，元素的熒光強(qiáng)度也隨之增大，但背景值也增大。硼氫化鉀濃度降低，氬氫焰高度降低，火焰發(fā)射及散射引起的噪聲減小，使信噪比得到改善。原子熒光分析手冊(cè)指出硼氫化鉀濃度增大易引起液相干擾。但如果硼氫化鉀濃度太低，則使得氫化反應(yīng)慢，而且還原不完全，使得火焰變小，熒光信號(hào)弱，靈敏度和精密度降低。對(duì)于硼氫化鉀最好現(xiàn)用現(xiàn)配，溶液放置的時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)被空氣氧化并伴有氣泡產(chǎn)生，影響溶液的提升量而且還原能力降低，未用完的硼氫化鉀溶液應(yīng)放入溫度小于10℃的冰箱保存，最長(zhǎng)時(shí)間只能保存一周，過(guò)期不能再用。

儀器測(cè)定

1.元素?zé)?、?fù)高壓的影響

熒光強(qiáng)度同待測(cè)原子濃度成正比，也同輻射功率成正比，這就要求在測(cè)試過(guò)程中需要保持光源輻射的穩(wěn)定，即空心陰極燈的發(fā)射強(qiáng)度變化要小，采取的主要措施是測(cè)試前對(duì)燈進(jìn)行預(yù)熱。另一方面，還需調(diào)節(jié)燈電流及負(fù)高壓，適當(dāng)?shù)臒綦娏骷柏?fù)高壓能保證足夠的檢測(cè)靈敏度及穩(wěn)定性。Hg燈易漂移，盡量連續(xù)測(cè)量，而且每測(cè)20個(gè)左右樣品需重新校正工作曲線(xiàn)。在一定范圍內(nèi)，熒光強(qiáng)度隨燈電流的增加而增大，但燈電流過(guò)大，會(huì)發(fā)生自吸現(xiàn)象，噪聲也隨之增大，同時(shí)對(duì)燈的壽命也有影響。光電倍增管的負(fù)高壓在一定范圍內(nèi)與熒光強(qiáng)度成正比，負(fù)高壓越大信號(hào)放大的倍數(shù)越大，同時(shí)噪聲也相應(yīng)增大，所以在滿(mǎn)足分析要求的情況下，不要設(shè)置過(guò)高的負(fù)高壓。

2.載氣流量的影響

在斷續(xù)流動(dòng)進(jìn)樣方式中，信號(hào)的強(qiáng)度與泵的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間和轉(zhuǎn)速成正比，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)樣品的濃度選擇最佳的時(shí)間和轉(zhuǎn)速。氫化物-原子熒光光譜法采用的載氣和屏蔽氣均為氬氣，氬氣作為屏蔽氣能防止周?chē)目諝膺M(jìn)入火焰，造成熒光猝滅。屏蔽氣流量的確定直接影響著測(cè)定的靈敏度。載氣流量減少使得氫化物無(wú)法快速進(jìn)入原子化器，而且易產(chǎn)生記憶效應(yīng)，而載氣流量增大會(huì)稀釋氫化物，使儀器的靈敏度降低。

3.原子化器高度及溫度的影響

固定原子化器裝置指示的高度數(shù)值越大，原子化器的高度越低，氬氫火焰的位置越低，理論上不同元素的原子蒸汽密度最大值不在同一高度上，但在實(shí)際檢測(cè)時(shí)，元素?zé)粽丈湓诨鹧嫔系墓獍咻^大，而元素間最佳高度相差很小，因此原子化器高度可以固定在一個(gè)合適的位置上不需要總調(diào)動(dòng)。由氫化物發(fā)生器導(dǎo)入的氫化物、氫氣和氬氣通過(guò)石英爐原子化器時(shí)，被點(diǎn)燃形成氬氫焰，砷化氫、銻化氫等在此火焰中分解并原子化。實(shí)驗(yàn)證明，爐溫在低于750℃時(shí)氣流通過(guò)石英爐時(shí)不能被點(diǎn)燃，熒光強(qiáng)度為零。氫化物通過(guò)石英爐芯進(jìn)入氬氫火焰原子化之前，適當(dāng)?shù)念A(yù)熱可以提高原子化效率，減少猝滅效應(yīng)和氣相干擾。

元素干擾影響

1.共存元素的干擾

原子熒光測(cè)定As、Sb時(shí)能產(chǎn)生嚴(yán)重干擾的元素有金、鈷、鎳、鍺、鈀、釕等，中等干擾的有銀、鉍、銅、硒等.通過(guò)在As、Sb混標(biāo)溶液中加入不同含量的干擾元素進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明干擾情況與上述基本相符。但由于硫脲-抗壞血酸的存在，共存元素在試驗(yàn)的范圍內(nèi)不干擾測(cè)定。在干擾試驗(yàn)中，由于大量Fe的存在，非但不干擾As、Sb的測(cè)定，而且在克服其他元素對(duì)As、Sb的干擾及加速As、Sb的還原方面均起到一些作用。

2.液相干擾

液相干擾產(chǎn)生在氫化物形成或形成的氫化物從樣品溶液中逸出的過(guò)程中，由氫化物發(fā)生的速度的改變或由于發(fā)生效率的改變引起的。消除方法可以采用加入絡(luò)合劑、增加酸度、降低還原劑濃度、通過(guò)化學(xué)反應(yīng)改變干擾離子的價(jià)態(tài)、分離干擾元素等方法。

3.氣相干擾

氣相干擾是由揮發(fā)的氫化物引起的，一般指可形成氫化物的元素之間在傳輸及原子化過(guò)程中的相互干擾。消除方法可以采用在氫化物發(fā)生階段，應(yīng)用一些特殊的方法，如加入銅鹽克服硒對(duì)砷的干擾；在氫化物傳輸階段，采用分離、化學(xué)反應(yīng)等方法；在原子化階段，主要是減少原子濃度的衰減，防止氫化物的形成，并選擇最佳的原子化器的溫度和條件。

關(guān)于美析

美析主營(yíng)光譜類(lèi)儀器可見(jiàn)分光光度計(jì)、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、原子吸收光譜儀、超微量分光光度計(jì)、原子熒光光度計(jì)、ICP電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、ICP電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，目前，我們的產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)藥、環(huán)保、冶金、石油、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。同時(shí)美析利用在產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)、光學(xué)設(shè)計(jì)、電氣應(yīng)用和軟件開(kāi)發(fā)方面積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合市場(chǎng)的最新實(shí)際需求，近期將陸續(xù)推出一批全新的分析類(lèi)儀器。

審核編輯：湯梓紅