常見的化學干擾有哪些

① 原子吸收法中如何消除化學干擾

化學干擾的本質:它主要取決於被測元素和干擾元素的性質。其次,還與火焰類型、火焰溫度、火焰狀態、部位、噴霧器的性能、燃燒器的類型、霧滴的大小等等有關…
化學干擾的主要類型
1.陽離子干擾：
在測定Ca,Mg時,常受到Al的干擾,還有鈦、鉻、鈹、鉬、鎢、釩鋯等都對鹼土金屬有抑製作用(鎂、鈣、鍶、鋇等)。主要是一些陽離子與被測元素形成難熔化合物。
如：Al對Mg的干擾,主要是形成MgO與Al2O3生成尖金石,使Mg的原子化受到干擾。
2.陰離子干擾：
在測定Ca時,如樣品中含有硫酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽時會對鹼土金屬有的干擾,主要形成難熔氧化物；使它們的熔點提高。如氯化鈣的熔點較低,磷酸鈣的熔點高,所以在分析中要引起注意的。
消除化學干擾的方法
1.加入釋放劑：
釋放劑與干擾離子形成更穩定或更易揮發的化合物，從而達到被測元素從干擾元素中釋放出來的目的。在測定鈣時,遇到干擾大的樣品,要加改進劑Lacl2、Srcl2,使鈣原子從干擾元素中釋放出來,提高了分析的准確度。
2.加入保護劑：
保護劑能與測定元素結合,生成難揮發的化合物。使測定元素起到」保護」作用,而不受干擾元素的影響。保護劑的目的使測定元素更容易原子化。
3.加入助熔劑：
氯化銨可以抑制Al、硅酸根、磷酸根、硫酸根的干擾。氯化銨有助於鉻、鉬的測定。
①氯化銨熔點低，對高熔點的元素起助熔作用。②氯化銨的蒸汽壓高，在數千度高溫下氯化銨的蒸汽可沖破霧滴有利熔融蒸發。
③ 氯化銨能使測定元素轉變成氯化物，這樣可以排除干擾，提高靈敏度。
4．改變介質、溶劑或改善噴霧器的性能：
測定時改變測定介質，能消除干擾，提高靈敏度。如測定鉻時，溶液中加酸時，可提高靈敏度，測定鈮時，加入HF酸可提高靈敏度。此外，加入醇類、酮類等有機溶劑後，可改變火焰溫度和氣氛，使溶液的粘度、表面張力有顯著改變，有利提高噴霧效率。
5．化學分離：
化學分離也能排除干擾的方法。常用的分離方法：萃取，離子交換和沉澱法等，同時也起到濃縮作用。
按分析特點，有 APDC, DDTC, MIBK 等，都可以達到分離，連續測定多種元素的目的（缺點：測定痕量元素時試劑環境帶來污染，影響測定結果）
6．標准加入法：
對一些復雜，干擾因素不清的樣品，要採用標准加入法。但它有一定的局限性，只能消除「與濃度無關的化學干擾」，而與「與濃度有關的化學干擾」不能得到滿意。
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② 原子吸收光譜法中產生化學干擾的原因及抑制辦法

一、原子吸收光譜法中產生化學干擾的原因：
⑴待測元素與共存元素之間形成熱力學更穩定的化合物,使參與吸收的基態原子數減少。
⑵自由基態原子自發地與環境中的其他原子或基團反應,導致參與吸收的基態原子數減少,這種類型的干擾,主要是自由基態原子與火焰的燃燒產物形成了氧化物(或氧化物根)和氫氧化物(或氫氧化物根),有時也由於形成碳化物或氮化物所造成的。
⑶分析試樣溶液的有機或無機基體與待測元素形成易揮發化合物,參與吸收的基態原子數減少,靈敏度降低。
⑷其它，如高含量鹽類存在會使吸收信號降低等。
二、抑制辦法：化學干擾具有多樣性和復雜性,故消除的方法也是多種多樣,應該根據實驗的對象和條件進行干擾因素及消除干擾的分析,不能一概而論。限於篇幅下面提供一些簡單的分析。
⑴提高火焰溫度。此方法能消除待測元素在原子化時遇到的化學干擾,即任何難離解的化合物在一定的高溫下總是能離解成自由基態原子,許多低溫火焰中出現的干擾,改用高溫火焰,便能得到部分或完全消除。
⑵利用火焰氣氛。對易形成氧化物並具有較大鍵能的元素,可以通過改變火焰的氣氛,採用富燃性火焰,從而有利於元素的原子化,提高測定的靈敏度。
⑶加入釋放劑。待測元素和干擾元素在火焰中形成穩定的化合物時,加入另一種物質使之與干擾元素反應,生成更穩定或更難揮發的化合物,從而使待測元素從干擾元素的化合物中釋放出來,加入的這種物質就稱為釋放劑,常用的釋放劑有SrCl2和LaCl2等。採用加入釋放劑以消除干擾的方法,必須注意的是:加入的釋放劑到一定量時才能起釋放劑的作用。加入量的多少,應通過實驗來確定。
⑷加入保護劑。保護劑有三類。一類是保護劑與待測元素形成穩定的絡合物的試劑,特別是多環螯合的試劑,將待測元素保護起來,防止干擾物質與其發生作用。第二類是保護劑與干擾元素生成穩定的絡合物的試劑,由於把干擾元素控制起來,從而抑制了干擾。第三類是既能同待測元素,又能同干擾元素形成穩定的絡合物,把它們控制起來,從而避免其相互作用,消除干擾。
三、原子吸收光譜法中的化學干擾是指試樣溶液轉化為自由基態原子的過程中,待測元素與其他組分之間的化學作用而引起的干擾效應,主要影響待測元素化合物離解及其原子化。這種效應可以是正效應,提高原子吸收信號;也可以是負效應,降低原子吸收信號。化學干擾是一種選擇性干擾,它不僅取決於待測元素與共存元素的性質,而且還與噴霧器,燃燒器,火焰類型、狀態、部位密切相關。包括離解化學干擾、氧化-還原化學干擾及電離化學干擾。

四、原子吸收光譜的原理：處於基態原子核外層電子，如果外界所提供特定能量（E）的光輻射恰好等於核外層電子基態與某一激發態（i）之間的能量差（ΔEi）時，核外層電子將吸收特徵能量的光輻射有基態躍遷到相應激發態，從而產生原子吸收光譜。
是基於氣態的基態原子外層電子對紫外光和可見光范圍的相對應原子共振輻射線的吸收強度來定量被測元素含量為基礎的分析方法。

③ 干擾效應及消除方法

原子吸收光譜法的主要干擾有物理干擾、化學干擾、電離干擾、光譜干擾和背景干擾等。

5.3.2.1 物理干擾

物理干擾是指試液與標准溶液物理性質之間有差異而產生的干擾。如黏度、表面張力或溶液的密度等的變化，影響樣品的霧化或氣溶膠到達火焰等引起原子吸收強度的變化而引起的干擾。為了消除物理干擾可採用配製與被測試樣組成相近的標准溶液或採用標准加入法的辦法。若試樣溶液的濃度高，還可採用稀釋法。

5.3.2.2 化學干擾

化學干擾是由於被測元素原子與共存組分發生化學反應生成穩定的化合物，因而影響被測元素的原子化而引起的干擾。消除化學干擾的方法有以下幾種。

(1)選擇合適的原子化方法

提高原子化溫度，減小化學干擾。使用高溫火焰或提高石墨爐原子化溫度，可使難離解的化合物分解。採用還原性強的火焰與石墨爐原子化法，可使難離解的氧化物還原、分解。

(2)加入釋放劑

釋放劑與干擾物質能生成比被測元素更穩定的化合物，使被測元素釋放出來。例如，磷酸根干擾鈣的測定，可在試液中加入鑭、鍶鹽，鑭、鍶與磷酸根首先生成比鈣更穩定的磷酸鹽，使得鈣被釋放出來。

(3)加入保護劑

保護劑可與被測元素生成易分解的或更穩定的配合物，防止被測元素與干擾組分生成難離解的化合物。保護劑一般是有機配合劑，如EDTA、8-羥基喹啉。

(4)加入基體改進劑

對於石墨爐原子化法，在試樣中加入基體改進劑，使其在乾燥或灰化階段與試樣發生化學變化，可以增加基體的揮發性或改變被測元素的揮發性，以消除干擾。

5.3.2.3 電離干擾

在高溫條件下，原子會電離，使基態原子數減少，吸光度下降，這種干擾稱為電離干擾。消除電離干擾的方法是加入過量的消電離劑。消電離劑是比被測元素電離電位低的元素，相同條件下消電離劑首先電離，產生大量的電子，抑制被測元素的電離。例如，測鈣時可加入過量的KCl溶液，以消除電離干擾，鈣的電離電位為6.1eV，鉀的電離電位為4.3 eV，由於鉀電離產生大量的電子，使得鈣離子得到電子而生成原子。

5.3.2.4 光譜干擾

共存元素吸收線與被測元素分析線波長很接近時，兩譜線重疊或部分重疊會使結果偏高。非吸收線可能是被測元素的其他共振線與非共振線，也可能是光源中雜質的譜線，一般通過減小狹縫寬度與燈電流或另選譜線消除非吸收線的干擾。

5.3.2.5 背景干擾

背景干擾也是一種光譜干擾。分子吸收與光散射是形成光譜背景的主要因素。

(1)分子吸收與光散射

分子吸收是指在原子化過程中生成的分子對輻射的吸收。分子吸收是帶狀光譜，會在一定的波長范圍內形成干擾。例如，鹼金屬鹵化物在紫外區有吸收；不同的無機酸會產生不同的影響，在波長小於250nm時，H₂SO₄和H₃PO₄有很強的吸收帶，而HNO₃和HCl的吸收帶很弱。因此，原子吸收光譜分析中多用HNO₃和HCl配製溶液。

光散射是指原子化過程中產生的微小的固體顆粒使光發生散射，導致透過光減小，吸收值增加。

(2)背景校正方法

A.鄰近非共振線背景校正法

背景吸收是寬頻吸收。分析線測量是原子吸收與背景吸收的總吸光度A_T，A_T在分析線鄰近選一條非共振線，非共振線不會產生共振吸收，此時測出的吸收為背景吸收A_B。兩次測量吸光度相減，所得吸光度值即為扣除背景後的原子吸收吸光度值A。

A_T=A+A_B

A=A_T-A_B=kc

本法適用於分析線附近背景吸收變化不大的情況，否則准確度較差。

B.連續光源背景校正法

目前原子吸收分光光度計上一般都配有連續光源自動扣除背景裝置。連續光源在紫外區用氘燈；在可見區用碘鎢燈、氙燈。

氘燈產生的連續光譜進入單色器狹縫，通常是原子吸收線寬度的100倍左右。氘燈對原子吸收的信號為空心陰極燈原子信號的0.5%。由此，可以認為氘燈測出的主要是背景吸收信號，空心陰極燈測的是原子吸收和背景信號，兩者相減得到原子吸收值。氘燈校正法已廣泛應用於原子吸收光譜儀器中，氘燈校正的波長和原子吸收波長相同，校正效果顯然比非共振線法好。

氘燈校正背景是商品化儀器最普遍使用的技術，為了提高背景扣除能力，從電路和光路設計上都做了許多改進，自動化程度越來越高。

此法的缺點在於氘燈是一種氣體放電燈，而空心陰極燈屬於空心陰極濺射放電燈。兩者放電性質不同，能量分布不同，光斑大小不同，再加上兩個燈的光斑不易完全重疊，急劇的原子化又引起石墨爐中原子和分子濃度在時間和空間上的分布不均勻，因而造成背景扣除的誤差。

C.塞曼效應背景校正法

1886年荷蘭物理學家塞曼發現光源在強磁場作用下產生光譜線分裂的現象，這種現象稱為塞曼效應。與磁場施加於光源產生的塞曼效應(稱正向塞曼效應)相同，當磁場施加在吸收池時，同樣可觀測到吸收線的磁致分裂，即逆向塞曼效應，亦稱吸收線塞曼效應。

塞曼效應按觀察光譜線的方向不同又分為橫向塞曼效應及縱向塞曼效應，垂直於磁場方向觀察的是橫向塞曼效應，平行於磁場方向觀察的是縱向塞曼效應。橫向塞曼效應得到三條具有線偏振的譜線，譜線的波數分別為ν-Δν、ν、ν+Δν，中間波數未變化的譜線，其電向量的振動方向平行於磁場方向，稱為π成分；其他兩條譜線的波數變化分別為-Δν及+Δν，其電向量的振動方向垂直於磁場方向，稱為σ^±成分。而縱向塞曼效應則觀察到波數分別為ν+Δν和ν-Δν的兩條圓偏振光，前者為順時針方向的圓偏振稱左旋偏振光，後者為反時針方向的圓偏振稱右旋偏振光，而中間頻率不變的π成分消失。

塞曼效應應用於原子吸收進行背景校正可有多種方法。可將磁場施加於光源，也可將磁場施加於原子化器；可利用橫向效應，也可利用縱向效應；可用恆定磁場，也可用交變磁場，交變磁場又分固定磁場強度和可變磁場強度。

由於條件限制，不是以上所有組合均可應用於原子吸收光譜儀。例如：縱向恆定磁場，由於沒有π成分而無法測量樣品的共振吸收；施加於光源的塞曼效應在前期的研究中做了大量的工作，但由於需要的特殊光源目前也不普及，只應用於某些專用裝置中。如塞曼測汞儀，因為汞燈可以製作得很小，能夠獲得較高的磁場強度。光源調制的另一個缺點是很難保證基線的長期穩定。目前商品化儀器應用較廣的多為施加於原子化器的塞曼效應背景校正裝置，主要有3種調制形式，分別為橫向恆定磁場、橫向交變磁場和縱向交變磁場。圖5.9為三種塞曼效應背景校正裝置的示意圖。

圖5.9 塞曼效應背景校正裝置

a—橫向恆定磁場；b—橫向交變磁場；c—縱向交變磁場

圖5.9a為橫向恆定磁場裝置，利用永久磁鐵產生強磁場，既可以應用於火焰原子化器，也可以應用於石墨爐原子化器。

圖5.9b為橫向交變磁場裝置，利用電磁鐵產生交變磁場。為產生高強度磁場，磁場尺寸一般製作得較小，因此在石墨爐原子化器應用較廣。橫向磁場施加於原子化器，當原子化器中有被測元素原子蒸氣時，其吸收線輪廓發生分裂(逆向塞曼效應)，產生π成分及σ^±成分。

利用光的矢量特性(只有偏振特性相同的光才能產生相互作用)，引入旋轉起偏器將光源發出的共振輻射變成線偏振光。假定磁場方向平行於紙面，當旋轉起偏器轉動到共振輻射偏振特性平行於紙面時，形成樣品光，測量分析原子吸收及背景吸收，因為原子吸收線的π成分的偏振特性與其相同，產生分析原子吸收；當旋轉起偏器轉動到共振輻射偏振特性垂直於紙面時，形成參考光，測量背景吸收，因為原子吸收線的σ^±成分與參考光的波長不同，不產生吸收，π成分的偏振特性與參考光不同，也不產生樣品吸收，而背景吸收通常是寬頻的，不產生塞曼分裂，對樣品及參考光束的吸收相同，兩個光束產生的吸光度相減即得凈分析原子吸收產生的吸光度，這是橫向塞曼效應校正背景的原理。

由於旋轉起偏器的加入，光源的光強至少減少50%，吸收線塞曼分裂的產生也對共振光的吸收減弱，因此這種背景校正裝置的主要不足之處就是靈敏度損失。

圖5.9c為縱向交變磁場裝置，由於縱向塞曼效應沒有π成分產生，也不需要旋轉起偏器，因此很好地解決了校正背景與靈敏度損失的矛盾。

為實施縱向塞曼效應，美國Perkin-Elmer公司對石墨爐體結構進行了改造，改縱向加熱石墨管為橫向加熱石墨管，改橫向磁場為縱向磁場，生產了4100ZL型橫向加熱縱向塞曼效應原子吸收光譜儀，並在其最新的Aanalyst800及SIMAA6100等儀器上推廣應用，取得了很好的效果。

背景校正裝置的一個主要缺點是比常規儀器的線性動態范圍小、靈敏度低。為克服線性動態范圍小的缺點，德國Jena公司開發了一種3磁場塞曼效應背景校正技術，可使測量的線性動態范圍擴充一個數量級。澳大利亞GBC科學儀器公司的Avanta UltraZ原子吸收分光光度計磁場強度為0.6～1.1 T(1T=1V·s·m^-2)，可以任意設定，對不同元素的不同背景干擾使用不同的磁場強度，可有效地提高儀器的靈敏度和測試精度。

④ 簡述原子吸收分光光度法的主要干擾有哪些如何消除或減少這些干擾

原子吸收分光光度法的主要干擾有光譜干擾、電離干擾、化學干擾、物理干擾和背景吸收等。
消除光譜干擾的方法有另選分析線、減小狹縫寬度，或預先分離試樣中的干擾元素。
消除電離爛仿干擾的方法是加入消電離劑。
抑制化學干擾的方法有：加入釋放劑、保護劑或緩沖劑。另外沒鍵，提高原子化溫度、化學分離等也可消除或減小化學干擾。
消除物理干擾的辦法：配製與被測枯歷巧試樣組成相近的標准溶液或採用標准加入法。若試樣溶液的濃度高，還可採用稀釋法。
消除或減少背景吸收的方法：一般採用儀器校正背景方法，有鄰近線法、氘燈背景校正法、塞曼效應背景校正法和自吸效應背景校正法。

⑤ 原子吸收光譜法中的干擾有哪些，其中化學干擾的消除與抑制方法有哪些。

【答案】：原絕哪子吸收光譜法中的干睜豎擾有四種：電離干擾、化學干擾、物理干擾和光譜干擾。消除化學並早碼干擾的方法包括加釋放劑、加保護劑、加基體改進劑。

⑥ 簡要說明原子吸收光譜法中可能遇到的主要干擾及消除方法。

【答案】：原子吸收光譜法可能遇到的主要干擾及消除方法如下：
(1)物理干擾 即樣品在轉移、蒸發和原子化過程中，由於溶劑或溶質的物理化學性質改變而引起的干擾。
通常採用：①配製與待測液組成相似的標准溶液；②採用標准加入法進行定量分析等方法進行消除扮游。
(2)化學干擾 即在溶液中或原子化過程中，待測元素與其他組分發生化學反應而使其原子化程度升高或降低而引起的干擾。消除方法最常用的是加入稀釋劑和保護劑。如果仍不能消除其干擾，只好採用萃取、沉澱、離子交換等分離方法，提前將干擾或待測離子分離出去，然後再進行測定。
(3)電離干擾 指待測元素在形成原子蒸氣後進一步失去電子而電離，使基態原子數減少，吸光度降低而引起的干擾。消除方法是加入一定量的比待測元素更易電離的其他元素(即消電離劑)。
(4)光譜干擾 指與光譜發射和吸收有關的干擾效應。包括非共振線干擾和背景吸收干擾。
非共廳派銷振線干擾是指單色器不能分離掉待測元素分析線附近其他譜線，而對羨指分析結果產生的干擾，消除方法就是縮小狹縫寬度。
背景吸收干擾包括分子吸收和光散射引起的干擾，常用的消除方法有空白校正法、氘燈校正法、塞曼效應校正法。