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干擾ICP光譜分析的四大因素

來(lái)源:上海四科儀器設(shè)備有限公司   2016年12月01日 16:18  

ICP光源從本質(zhì)說(shuō)是由一個(gè)高溫光源(包括RF發(fā)生器及炬管等)和一個(gè)霧化器系統(tǒng)所組成。從ICP問(wèn)世到如今的大量實(shí)踐證明,這種光源所進(jìn)行的分析其所以具有較高精度和準(zhǔn)確度,和光源中的干擾較小是分不開(kāi)的。但是這并不是說(shuō)它不存在干擾的問(wèn)題?,F(xiàn)就ICP光譜分析中出現(xiàn)的干擾問(wèn)題分述如下。

 

 

1) 物理因素的干擾

 

由于ICP光譜分析的試樣為溶液狀態(tài),因此溶液的粘度、比重及表面張力等均對(duì)霧化過(guò)程、霧滴粒徑、氣溶膠的傳輸以及溶劑的蒸發(fā)等都有影響,而粘度又與溶液的組成,酸的濃度和種類(lèi)及溫度等因素相關(guān)。

 

溶液中含有機(jī)溶劑時(shí),粘試與表面張力均會(huì)降低,霧化效率將有所提高,同時(shí)有機(jī)試劑大部分可燃,從而提高了尾焰的溫度,結(jié)果使譜線強(qiáng)度有所提高,當(dāng)溶液中含有有機(jī)溶劑時(shí)ICP的功率需適當(dāng)提高,以抑制有機(jī)試劑中碳化物的分子光譜的強(qiáng)度。

 

除有機(jī)溶劑外,酸的濃度和種類(lèi)對(duì)溶液的物理性質(zhì)也有明顯的影響,在相同的酸度時(shí),粘度以下列的次序遞增HCl≤HNO3<HClO4<H3PO4≤H2SO4。其中HCl和HNO3的粘度要按近些,且較小。而H3SO4 、H3PO4的粘度大且沸點(diǎn)高,因此在ICP光譜分析的樣品處理中,盡可能用HCL和HNO3,而盡量避免用H3PO4和H2SO4。

 

由上述所見(jiàn),物理因素的干擾是存在而且應(yīng)設(shè)法避免,其中zui主要的辦法是使標(biāo)準(zhǔn)試液與待測(cè)試樣無(wú)論在基體元素的組成、總鹽度、有機(jī)溶劑和酸的濃度等方面都保持*一致。目前進(jìn)樣系統(tǒng)中采用蠕動(dòng)泵進(jìn)樣對(duì)減輕上述物理干擾可起一定的作用,另外采用內(nèi)標(biāo)校正法也可適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償物理干擾的影響?;w匹配或標(biāo)準(zhǔn)加入法能有效消除物理干擾,但工作量較大。

 

2) 光譜干擾

 

光譜干擾是ICP光譜分析中zui令人頭痛的問(wèn)題,由于ICP的激發(fā)能力很強(qiáng),幾乎每一種存在于ICP中或引入ICP中的物質(zhì)都會(huì)發(fā)射出相當(dāng)豐富的譜線,從而產(chǎn)生大量的光譜“干擾”。

光譜干擾主要分為兩類(lèi),一類(lèi)是譜線重疊干擾,它是由于光譜儀色散率和分辨率的不足,使某些共存元素的譜線重疊在分析上的干擾。

另一類(lèi)是背景干擾,這類(lèi)干擾與基體成分及ICP光源本身所發(fā)射的強(qiáng)烈的雜散光的影響有關(guān)。對(duì)于譜線重疊干擾,采用高分辨率的分光系統(tǒng),決不是意味著可以*消除這類(lèi)光譜干擾,只能認(rèn)為當(dāng)光譜干擾產(chǎn)生時(shí),它們可以減輕至zui小強(qiáng)度。因此,zui常用的方法是選擇另外一條干擾少的譜線作為分析線,或應(yīng)用干擾因子校正法(IEC)以予校正。對(duì)于背景干擾,zui有效的辦法是利用現(xiàn)代儀器所具備的背景校正技術(shù)給予扣除。

 

3) 化學(xué)干擾

 

ICP光譜分析中的化學(xué)干擾,比起火焰原子吸收光譜或火焰原子發(fā)射光譜分析要輕微得多,因此化學(xué)干擾在ICP發(fā)射光譜分析中可以忽略不計(jì)。

 

4) 電離干擾與基體效應(yīng)干擾

 

由于ICP中試樣是在通道里進(jìn)行蒸發(fā)、離解、電離和激發(fā)的,試樣成分的變化對(duì)于高頻趨膚效應(yīng)的電學(xué)參數(shù)的影響很小,因而易電離元素的加入對(duì)離子線和原子線強(qiáng)度的影響比其他光源都要小,但實(shí)驗(yàn)表明這種易電離干擾效應(yīng)仍對(duì)光譜分析有一定的影響。

對(duì)于垂直觀察ICP光源,適當(dāng)?shù)剡x擇等離子體的參數(shù),可使電離干擾抑制到zui小的程度。但對(duì)于水平觀察ICP光源,這種易電離干擾相對(duì)要嚴(yán)重一些,目前采用的雙向觀察技術(shù),能比較有效地解決這種易電離干擾。此外,保持待測(cè)的樣品溶液與分析標(biāo)準(zhǔn)溶液具有大致相同的組成也是十分必要。

例如在巖礦分析中,常用堿溶法或偏硼酸里分解樣品,給溶液帶來(lái)大量的堿金屬鹽類(lèi)。任何時(shí)候,兩者在物理、化學(xué)各方面性質(zhì)的匹配是避免包括電離干擾在內(nèi)的各種干擾,使之不出現(xiàn)系統(tǒng)誤差的重要保證。

 

基體效應(yīng)來(lái)源等離子體,對(duì)于任何分析線來(lái)說(shuō),這種效應(yīng)與譜線激發(fā)電位有關(guān),但由于ICP具有良好的檢出能力,分析溶液可以適當(dāng)稀釋?zhuān)箍傷}量保持在1mg/ml左右,在此稀溶液中基體干擾往往是無(wú)足輕重的。當(dāng)基體物質(zhì)的濃度達(dá)到幾mg/ml時(shí),則不能對(duì)基體效應(yīng)*置之不顧。相對(duì)而言,水平觀察ICP光源的基體效應(yīng)要稍嚴(yán)重些。采用基體匹配、分離技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)加入法可消除或抑制基體效應(yīng)。

 

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