影響原子熒光法中空白檢測(cè)的有哪些因素
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原子熒光測(cè)量過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到空白值偏高的時(shí)候,所使用的酸、還原劑、負(fù)高壓和燈電流等方面對(duì)原子熒光空白值都會(huì)有影響,所以,控制好這些因素是做好原子熒光檢測(cè)的關(guān)鍵。
原子熒光法是原子光譜法中的一個(gè)重要的分支,它結(jié)合了原子發(fā)射和原子吸收兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),能很好的彌補(bǔ)原子吸收在測(cè)定某些元素方面的不足。在測(cè)砷元素方面原子熒光更優(yōu)于原子吸收。原子熒光法在測(cè)As過(guò)程中,空白值的高低對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大的影響,因此有必要對(duì)空白的影響因素進(jìn)行深入探究。
影響原子熒光空白的因素主要有以下幾個(gè)方面:
1.測(cè)定介質(zhì)的選擇及濃度的影響
選擇HNO3、HCl、HClO4、H3PO4和H2SO4等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:以HClO4和H3PO4作介質(zhì)響應(yīng)值較低,汞在H2SO4溶液中能得到較大靈敏度,但空白值也高。汞在HNO3和HCl溶液中的熒光強(qiáng)度差別不大。在5%一25%的硝酸和5%一20%的鹽酸中熒光強(qiáng)度基本穩(wěn)定。
2.酸的影響
作為原子熒光的載流和標(biāo)準(zhǔn)試劑的基體,酸對(duì)原子熒光的影響十分的突出。一般在原子熒光中使用的酸主要有兩種-鹽酸和硝酸。由于在原子化過(guò)程中需要把反應(yīng)以后過(guò)多的酸,驅(qū)除出去,而硝酸比之鹽酸更加難以的去除,因此我們習(xí)慣上使用鹽酸來(lái)作為原子熒光使用的酸。但是現(xiàn)行市場(chǎng)上所能購(gòu)買到的鹽酸,其穩(wěn)定性變化很大,同一種酸不同的批號(hào)相差也非常的大。而酸對(duì)原子熒光的影響主要體現(xiàn)在空白值上面,質(zhì)量差一點(diǎn)的酸,對(duì)空白的影響要大得多。
表1 不同種類酸的條件下測(cè)得的熒光強(qiáng)度
序列(空白) |
A道熒光強(qiáng)度 |
B道熒光強(qiáng)度 |
1號(hào)鹽酸 |
876.96 |
1358.16 |
1283.52 |
1935.46 |
|
2號(hào)鹽酸 |
1073.78 |
1561.63 |
1174.85 |
1744.45 |
|
3號(hào)鹽酸 |
139.35 |
183.69 |
140.80 |
180.52 |
|
從表1中可以看出,酸的空白值如果太大的話,前后兩次所測(cè)量的空白之間的差值就相差很大,而我們?yōu)榱吮WC所測(cè)得曲線的準(zhǔn)確性,空白判定值一般設(shè)定為<4,酸的空白值太大的話就難以達(dá)到空白判定值的要求,基線穩(wěn)定不下來(lái),出現(xiàn)漂移,使所測(cè)數(shù)據(jù)不確定度明顯增大,造成數(shù)據(jù)失準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)多次的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)所得,對(duì)于測(cè)As來(lái)說(shuō)在其他條件保持在推薦值的情況下,空白一般保持在100~350熒光值之間為易,太大增加不確定度,太小的話,靈敏度不夠,測(cè)得的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,因此在選酸的時(shí)候要選擇空白值小一點(diǎn)的酸。
3.還原劑的影響
作為原子熒光的還原劑,一般使用最多的是硼氫化鉀或硼氫化鈉,在原子熒光法中,還原劑對(duì)樣品以及空白值的影響主要體現(xiàn)在它的用量。硼氫化鈉濃度的影響由于Hg2+的氧化還原電極電位較一般干擾元素高,故在濃度較低的還原劑作用下也能迅速被還原成原子態(tài)汞,高濃度硼氫化鉀產(chǎn)生大量的氫氣稀釋了待測(cè)元素氫化物,因此硼氫化鉀濃度不宜超過(guò)3.0%?,F(xiàn)在以硼氫化鉀-氫氧化鉀作為還原劑,來(lái)檢測(cè)它的用量對(duì)空白值的影響情況。
表2 不同含量的還原劑條件下測(cè)得的熒光強(qiáng)度
序列 |
還原劑(KHB4-KOH) |
A道熒光強(qiáng)度 |
B道熒光強(qiáng)度 |
|
|
1 |
0.5%KOH |
63.67 |
63.75 |
62.09 |
62.18 |
2 |
0.5%KHB4-0.5%KOH |
141.94 |
143.79 |
174.44 |
176.98 |
3 |
1.0%KHB4-0.5%KOH |
126.44 |
122.95 |
152.33 |
149.53 |
4 |
1.5%KHB4-0.5%KOH |
197.45 |
197.23 |
245.32 |
244.39 |
5 |
2.0%KHB4-0.5%KOH |
178.66 |
173.92 |
200.75 |
198.09 |
從表2中可以看出還原劑的含量對(duì)熒光的空白值有一定的影響,還原劑不是越大越好,在保證測(cè)量樣品用量(一般以儀器本身的推薦值為參考依據(jù))的情況下,還原劑應(yīng)小點(diǎn)為好。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)硼氫化鈉濃度為1%時(shí),靈敏度和穩(wěn)定性好,并且有效消除干擾。
4.負(fù)高壓對(duì)空白值的影響
負(fù)高壓對(duì)原子熒光空白值的影響十分明顯,特別是在空白值很高的情況下,負(fù)高壓能起到很好的調(diào)節(jié)作用,使所測(cè)量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。在儀器條件的選擇中,增大負(fù)高壓,所測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度也隨之增大,但過(guò)高的負(fù)高壓會(huì)產(chǎn)生較大噪聲。負(fù)高壓過(guò)高過(guò)時(shí)信號(hào)很不穩(wěn)定,過(guò)低的話靈敏度不夠,使所測(cè)數(shù)據(jù)不確定度增大。實(shí)驗(yàn)表明,負(fù)高壓為260~320V時(shí),信號(hào)強(qiáng)度值重現(xiàn)性好。
表3不同負(fù)高壓值條件下測(cè)得的熒光強(qiáng)度
負(fù)高壓 |
A道熒光強(qiáng)度 |
B道熒光強(qiáng)度 |
200V |
99.44 |
119.30 |
100.28 |
121.93 |
|
220V |
157.22 |
207.87 |
156.34 |
208.07 |
|
240V |
217.61 |
299.38 |
218.89 |
302.82 |
|
260V |
354.55 |
514.20 |
356.91 |
516.49 |
|
從表3中可以看出,一般每減少20個(gè)電壓值,就減少50~80個(gè)熒光值。如果酸的空白值太高的話,適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)負(fù)高壓能使空白熒光值變小,減小結(jié)果的不確定性。
5.燈電流的影響
一般來(lái)說(shuō)燈電流與負(fù)高壓對(duì)原子熒光的影響是同方向的。提高燈電流,空白值就相應(yīng)的提高??瞻字堤蟮脑?,可以適當(dāng)?shù)慕档碗娏髦?,使儀器的靈敏度降低,減少標(biāo)準(zhǔn)空白的背景值,使所測(cè)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠,但是如果電流過(guò)小,靈敏度也將變小,對(duì)所測(cè)樣品的影響就會(huì)增加,所以選擇合適的燈電流,保證一定的空白值與靈敏度才是關(guān)鍵。燈電流適當(dāng)提高使測(cè)定靈敏度提高,但燈電流過(guò)高,重現(xiàn)性變差,還會(huì)影響燈的壽命,有時(shí)會(huì)造成工作曲線的彎曲。經(jīng)實(shí)驗(yàn),燈電流15-30A為宜。測(cè)As的話,以AFS930為例60mA就可以了。隨著原子化器高度的降低熒光強(qiáng)度增大,但原子化器過(guò)低噪聲過(guò)大,對(duì)測(cè)定結(jié)果影響較大。
6.載氣的影響
相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差與信號(hào)強(qiáng)度呈矛盾的變化,也就是當(dāng)氬氣流速較低時(shí),測(cè)定的靈敏較高.但結(jié)果的變動(dòng)性加大,實(shí)際測(cè)定取氬氣流速200ml/min,此時(shí)測(cè)定的靈敏度較高,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(2.5%)可以接受。
綜合以上的因素,我們可以知道在原子熒光測(cè)定的過(guò)程中,選擇好酸很重要,它是原子熒光分析的基礎(chǔ),調(diào)節(jié)合適的負(fù)高壓和燈電流也相當(dāng)?shù)闹匾?,它能使儀器的測(cè)量性能達(dá)到最佳,同時(shí)要保證一定量的還原劑流量,使樣品能夠被充分的反應(yīng),這樣原子熒光的空白值才能合乎實(shí)驗(yàn)的要求,才能為所測(cè)樣品數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性提供一定保障。