常見元素的分析
第二節(jié) 常見元素的分析
1.Li(測定條件見表9-1)
表9-1 Li的測定條件
注:表中的最佳范圍僅參考
(1)干擾:
有電離干擾,陰、陽離子的干擾一般較小。
(2)注意事項:
①由于樣品的不同,添加堿金屬或鍶是必要的;
②使用低溫火焰靈敏度較高;
③由于Sr(OH)2在670.7nm增加吸光度,標準系列與樣品溶液中添加鍶的濃度要一致。
用火焰原子吸收光譜法能有效地測定Li。測定高含量Li,選用分析線Li 323.26nm,特征濃度是10μg/mL。與其他堿金屬相比,在低溫火焰中Li的電離度較小,僅約為5%。用石墨爐原子吸收光譜分析法測定Li,加入硫酸和磷酸可以消除Ca的干擾。用0.2%硝酸為化學改進劑,灰化溫度允許到1000℃,快速升溫原子化,最佳原子化溫度是2200℃。
將茶葉放在燒杯內(nèi),蓋上表面皿放入烘箱中于80℃烘2h,研磨過50目篩,棄去不能過篩的茶骨和茶梗。稱取一定量在105℃烘干的茶粉,放入馬弗爐,于250℃進行炭化,再升溫至500℃進行灰化,用8mL 1mol/L硝酸,3滴3%H2O2加熱消解。在燈電流6.0mA,光譜通帶0.5nm,空氣流量7.5L/min,乙炔流量1.5L/min,測定Li 670.8nm吸光度,回收率在92.2%~96.1%。
2.Na(測定條件見表9-2)
表9-2 Na的測定條件
(1)干擾:
有電離干擾,陰、陽離子幾乎沒有干擾。
(2)注意事項:
①為抑制電離干擾,可添加0.1%鉀離子;
②低溫火焰中靈敏度較高;
③必須控制溶液的酸度;
④高濃度鈣對Na 589.0nm有干擾。
測定高含量Na選用Na 330.30nm,特征濃度是2μg/mL。Na是廣泛存在的元素,測定時要特別注意防止污染。
加入電離抑制劑CsCl,在燈電流2mA,光譜通帶0.1mm,乙炔流量1.2L/min,空氣流量5L/min測定Na?;厥章蕿?02%~98.6%。
3.K(測定條件見表9-3)
表9-3 K的測定條件
(1)干擾:
有電離干擾,沒有陰、陽離子的干擾。
(2)注意事項:
①可添加電離電位低的銫,根據(jù)情況也可添加大量鈉,以消除電離干擾。②易采用較小燈電流,避免自吸效應(yīng)。
③溶液的酸度保持一致。
測定高含量K,選用K 404.4nm,特征濃度是5μg/mL。
4.Ag(測定條件見表9-4)
表9-4 Ag的測定條件
(1)干擾:
陰、陽離子幾乎無干擾;5%的鹽酸及硝酸無干擾,5%硫酸或磷酸使吸收靈敏度下降,碘酸鹽、高錳酸鹽能沉淀銀。
(2)注意事項:
①使用低溫火焰有干擾,使用空氣―乙炔火焰(氧化焰,貧燃)測定較好。
②加硝酸可防止氯化銀沉淀
③大量銅的存在或使用Ag-Cu復合元素燈時,應(yīng)注意狹縫的大小,避免可能干擾Ag 328.1nm。
銀用原子吸收測定效果非常好,在空氣—乙炔火焰中,應(yīng)用328.1nm共振線,其特征濃度約為0.02mg/L 1%,檢測限約0.001mg/L。在較低溫度的火焰中,靈敏度可增加約一倍。
用石墨爐原子吸收光譜分析法測定Ag,特征濃度達到0.2ng/mL,在0.2%硝酸中,灰化溫度可允許到600℃,在里沃夫平臺上原子化,最佳的原子化溫度是1900℃。采用階梯升溫原子化和峰面積測量方式可提高石墨爐原子吸收光譜分析法測定Ag的靈敏度。銀化合物溶液應(yīng)保存在避光的地方。
5.Al(測定條件見表9-5)
表9-5 Al的測定條件
1966年以前,許多檢驗工作者試圖用不同化學計量的氧―乙炔火焰來測定鋁,并經(jīng)常應(yīng)用有機溶劑來提高靈敏度。直到威立斯介紹應(yīng)用氧化亞氮―乙炔火焰之后,才真正有了測定鋁的完善方法。這種火焰在實際應(yīng)用中沒有發(fā)現(xiàn)干擾問題,乙酸可增加鋁的吸收約10%,而鈦的存在可提高吸收約25%。此外,硅略為降低鋁的吸收。
在309.3nm,鋁在氧化亞氮―乙炔火焰的特征濃度約為1mg/L 1%,在水溶液中其檢出限約為0.03mg/L。由于鋁在氧化亞氮―乙炔火焰中約電離10%,因此應(yīng)該在樣品和標準溶液中加入約0.1%的鉀(氯化物)或其他易電離金屬。
鋁在pH 8的條件下能與8-羥基喹啉絡(luò)合而被MIBK所萃取。萃取不能超過三分鐘,否則有共沉淀的危險。石墨爐測定鋁時,應(yīng)用氬氣為載氣,因為在氮的環(huán)境中,鋁將形成穩(wěn)定的化合物從而使靈敏度顯著降低。
在穩(wěn)定溫度石墨爐中鋁由里沃夫平臺原子化,以50mg硝酸鎂為基體改進劑,從而能夠?qū)⒒一瘻囟壬咧?700℃。在非涂層石墨管中1mol/L過氯酸使鋁的信號完全被抑制,0.5mol/L過氯酸抑制95%的信號。當石墨管熱解涂層質(zhì)量差時,過氯酸產(chǎn)生嚴重干擾,而用質(zhì)量好的熱解石墨管,過氯酸高至0.5mol/L仍無干擾產(chǎn)生。
文獻上報導的許多干擾,如CaCl2或CuCl2,如果應(yīng)用質(zhì)量好的熱解石墨管并加入硝酸鎂為基體改進劑以及在穩(wěn)定溫度石墨管中從里沃夫平臺上原子化時,這些干擾將大大減小或消除。當應(yīng)用最大功率升溫時,鋁從里沃夫平臺的最佳原子化溫度為2500℃(縱向加熱)。
石墨爐原子吸收光譜分析法測定Al,試液中不宜含有鹵素酸。
鄰苯二甲酸氫鉀、鉻天青S、磺基水楊酸、鈦鐵試劑和鋁試劑等有機試劑對測定鋁有增感效應(yīng)。
大米、牛奶、奶粉、魚、茶等食品中的鋁,用硝酸+高氯酸(5+1)消解樣品,殘渣用5g/L硝酸鎂+0.3%硝酸溶解。按照以下的升溫程序:干燥溫度300℃,斜坡時間25s,保持時間5s;灰化溫度1000℃,斜坡時間15s,保持時間5s;原子化溫度2500℃,斜坡時間0.8s,保持時間3s;凈化溫度2600℃,斜坡時間2s,保持時間1s。原子化階段停氣。由于石墨爐加熱方式不同,此實驗條件僅供參考。
用5mL 0.02mol/L EDTA二鈉鹽做抗凝劑,在<4℃的冰箱中保存血樣,用5mL 0.2%Triton X-100作稀釋劑,在快速混合器上混勻后取樣測定血液中鋁?;瘜W改進劑以K2Cr2O7,Mg(NO3)2,(NH4)2HPO4效果較好。
6.Ba(測定條件見表9-6)
表9-6 Ba的測定條件
在空氣—乙炔火焰中,鋇呈現(xiàn)大量的化學干擾,測定靈敏度低。在氧化亞氮—乙炔火焰中,這種干擾大為減小或完全消失。在空氣—乙炔火焰中由鈣基體引起的CaOH譜帶的強背景吸收在高溫火焰中也會消失。
用惰性氣體屏蔽氧化亞氮—乙炔火焰,即使有大量鈣存在(CaOH發(fā)射),測定鋇也沒有什么困難。在氧化亞氮—乙炔火焰中,鋇電離達80%~90%,因此需要在樣品和標準溶液中加入0.2%~0.5%鉀(氯化物)或其他易電離金屬。鋇只有一條可用的共振線553.6nm,其特征濃度在空氣—乙炔火焰中約為10mg/L 1%,而在氧化亞氮—乙炔火焰約為0.4mg/L 1%,其相應(yīng)的檢出限分別為0.7和0.01mg/L,應(yīng)用火焰發(fā)射光譜法可以得到好10倍的檢出限。
用石墨爐技術(shù)測定鋇,由石墨管直接發(fā)射會產(chǎn)生干擾。因此不必要選擇太高的原子化溫度。氘燈在鋇的波長處只有很低的能量,因而不能用于背景校正,原子吸收光譜儀使用鹵素燈或用塞曼效應(yīng)背景校正器能有效地解決這個問題。
在石墨爐原子吸收分析過程中,鋇能形成相當穩(wěn)定的碳化物,因此用非涂層石墨管測定結(jié)果不理想。Benshaw發(fā)現(xiàn)石墨管襯鉭可抑制碳化鋇的生成,將使鋇的靈敏度增加20倍,應(yīng)用熱解涂層石墨管也可以抑制碳化鋇的生成,得到同樣結(jié)果。
在0.2%硝酸溶液中,可以用1500℃溫度進行熱預處理,應(yīng)用快速升溫時,最佳原子化溫度為2700℃。(縱向加熱時)
用N2O—C2H2火焰測定Ba,在Ba 553.55nm附近有強烈的發(fā)射噪聲,宜用0.2nm窄光譜通帶。測定鋇使用鹽酸溶液有利于原子化。在原子化過程中石墨管壁的熱發(fā)射對測定鋇產(chǎn)生嚴重干擾,采用低狹縫高度(小于石墨管直徑)可阻擋管壁強輻射光的干擾。在原子化過程中,石墨管壁輻射帶光譜的峰值區(qū)域在550nm左右。用0.2%硝酸為化學改進劑,最高灰化溫度是1500℃,快速升溫原子化的最佳原子化溫度是2700℃(縱向加熱)。
7.Ca(測定條件見表9-7)
表9-7 Ca的測定條件
(1)干擾:
①磷酸、硫酸、硅酸、鋇等存在化學干擾;
②低溫火焰的干擾尤為顯著;
③在空氣―乙炔火焰中還有電離干擾。
(2)注意事項:
①為了抑制化學干擾,應(yīng)采用富燃火焰;
②由于樣品中的有機物而出現(xiàn)測定誤差時,可添加乙二醇;
③應(yīng)保持一定的酸度和添加LaCl3,以避免干擾引起吸光度變??;
④燃燒器的位置、燃燒氣體的組成對測定值及干擾有影響,因此需選擇最適宜的條件。
鈣是最經(jīng)常用原子吸收光譜測定的元素之一,所發(fā)表的資料相當多。威立斯和Da-vid在1959至1961年間的第一項工作就是有關(guān)血清、尿、植物和土壤樣品中鈣的測定。
鈣可以用氧化亞氮—乙炔火焰測定而無干擾,其特征濃度為0.09mg/L 1%,檢出限約為0.001mg/L。在這種火焰中只有在硅和鋁濃度高時才出現(xiàn)干擾,微弱的電離作用可加入少量堿金屬除去。
用預混合式燃燒器,高至500mg/L的硅,1000mg/L的鋁或磷的影響可以通過加入1%鑭(氧化物鹽酸溶液)或1%EDTA(二鈉鹽)有效地加以控制。因此鈣可用空氣—乙炔火焰在422.7nm共振線處進行測定,其特征濃度為0.1mg/L 1%,檢出限為0.001mg/L。
較高濃度的鈣可用239.9nm共振線測定,其特征濃度約為10mg/L 1%。這條譜線的信噪比不太好。因此作精密分析時不宜采用。
鈣是常見元素,不太需要石墨爐技術(shù)那樣高的靈敏度。Carrondo等將懸浮于稀硝酸溶液的污水沉積物直接注入石墨爐測定鈣,其結(jié)果與火焰法非常一致,Smith和Cochran用非涂層石墨管測定鹵水中的鈣,并在原子化時加大氬氣流量以降低靈敏度。使用熱解涂層石墨管測鈣可以得到最佳靈敏度。然而這種測定易受污染,因此實驗必須在無塵環(huán)境中進行。鈣的最高灰化溫度是1200℃,最佳原子化溫度是2400℃。
用空氣—乙炔火焰測Ca,加入Sr可消除Al、Be、Ti、Zr和磷酸根的干擾。用高溫火焰測定,因在分析線附近有強CN發(fā)射光譜,需使用較窄的光譜通帶。測定鈣宜用鹽酸溶液有利于原子化。燃燒高度Ca是12.5mm樣品本身中的K,Na可抑制Ca的電離。
8.Cd(測定條件見表9-8)
表9-8 Cd的測定條件
(1)干擾:
不存在化學和光譜干擾,高濃度的硅可降低鎘的吸收。
(2)注意事項:
①分析溶液應(yīng)保持一定的酸度,酸度低時成為膠濁狀,使吸光度減少;
②鎘的蒸氣壓較高,光源共振線易產(chǎn)生自吸,因此需使用較低燈電流。
鎘在空氣—乙炔火焰中易于測定且無任何干擾。在228.8nm譜線的特征濃度為0.02mg/L 1%,其檢出限達到0.0005mg/L。
測定較高濃度的鎘,宜用326.1nm共振線,因其特征濃度約為20mg/L 1%,從而可避免過多稀釋。
雖然氯化物對鎘的干擾由于CdCl的分解能相當?shù)投蝗鐚︺U和鉈那么顯著,但是仍有許多作者報導氯化物或過氯酸的干擾,并試圖加入磷酸或鉬來消除這些干擾。
Cd是易揮發(fā)性元素,加入基體改進劑磷酸二氫銨、磷酸氫二銨并從穩(wěn)定溫度石墨爐的里沃夫平臺上原子化,可以應(yīng)用高至約800℃的灰化溫度,加入硝酸鎂,溫度還可以再高一些。里沃夫平臺最佳原子化溫度是1700℃。
用石墨爐測定鎘,最大問題之一是有污染的危險。許多試劑中也發(fā)現(xiàn)鎘的空白高,因此經(jīng)常需要純化。
用1%Triton X-100+0.2%HNO3為稀釋劑,Ni+Pd+NH4H2PO4為改進劑,塞曼校正背景,石墨平臺原子化測定生物標樣中的Cd和Pb,灰化溫度可提高到900℃。
9.Cr(測定條件見表9-9)
表9-9 Cr的測定條件
(1)干擾:
使用富燃火焰時,所有陰、陽離子及酸濃度均有影響,鐵的干擾較大。
(2)注意事項:
①選用357.9nm共振線最為合適;
②鉻的譜線較多,狹縫應(yīng)窄??;
③必須選擇合適的燃燒器高度;
④樣品中存在鎂時,因Mg(OH)2在357.9nm附近有分子吸收,故必須進行背景校正。
用空氣—乙炔或N2O—C2H2火焰測定Cr,富燃火焰能得到較高的靈敏度。測定高含量Cr,用分析線Cr 425.43nm,特征濃度0.1μg/mL。用N2O—C2H2火焰測定Cr,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)具有相同的測定靈敏度。如果以8-羥基喹啉為螯合劑,在pH=6萃取Cr(Ⅲ),以二乙基二硫代氨基甲酸鹽為螯合劑,在pH=4萃取Cr(Ⅵ),可分別測定兩種價態(tài)的Cr。用石墨爐原子吸收光譜分析法測定Cr,用磷酸二氫銨和硝酸鎂為化學改進劑。在里沃夫平臺上原子化,最佳原子化溫度是2500℃。
10.Cu(測定條件見表9-10)
表9-10 Cu的測定條件
(1)干擾:
無顯著陰、陽離子干擾。
(2)注意事項:
①測定溶液應(yīng)保持一定酸度,以防膠狀物生成,影響吸光度值。
②高靈敏度測定用324.8nm,低靈敏度測定用249.2nm。
③若用含F(xiàn)e,Ni的多元素燈,應(yīng)注意狹縫的大小,使其不要干擾Cu 324.7nm。
銅是最經(jīng)常和最容易用原子吸收測定的元素之一。它在空氣—乙炔火焰中無干擾。而且不受火焰化學計量及燈電流的影響,因此經(jīng)常作為檢驗儀器的方法和標準。
銅具有一些共振線,全部都適合用于分析。選擇正確的共振線,即使對較高濃度的銅也可精密地測定而不必過多的稀釋,對較低濃度的銅,324.7nm譜線最為適宜。其特征濃度為0.03mg/L 1%,檢出限約為0.001mg/L。
銅可以在很寬的pH范圍內(nèi)被為數(shù)眾多的螯合劑所絡(luò)合,幾乎可以被所有的有機溶劑所萃取。它經(jīng)常被作為驗證萃取過程完全程度的參比元素;經(jīng)多次萃取,即使在非常極端的情況下,銅也可與基體完全分離。
銅經(jīng)常用石墨爐技術(shù)來測定。目前已報道的干擾很少,可以直接在血清中很準確地測定銅。預先在低溫灰化后也可無干擾地測定尿中銅。用硝酸消化后分析肉中銅的結(jié)果也很好,對肝和魚肉的直接固體樣品分析結(jié)果也很好。污水沉積物中的銅可將懸浮物直接注入石墨管來測定。過氯酸抑制銅的吸收信號;這種干擾促使分析植物樣品時,在測定前先萃取銅。從里沃夫平臺上原子化不會產(chǎn)生氯化物的干擾,而測定基本上也不受其他干擾。銅在0.2%硝酸中可在1200℃左右進行灰化而無損失,從里沃夫平臺原子化的最佳溫度是2300℃。
懸浮液進樣是一種新的固體進樣技術(shù)。用懸浮液進樣火焰原子吸收光譜法測定番茄粉中的銅,用0.15%瓊脂溶液振動制成懸浮液,此溶液可穩(wěn)定40min以上。在燈電流7.5mA,光譜通帶1.3nm,空氣流量9.5L/min,乙炔流量2.3L/min,燃燒器高度7.5mm條件下,測定Cu 324.8nm的吸光度。測定結(jié)果與濕消解法一致。
11.Fe(測定條件見表9-11)
表9-11 Fe的測定條件
(1)干擾:
①采用化學計量焰時,陰、陽離子的化學干擾幾乎沒有,但磷酸、硅的干擾還存在;
②用低溫火焰時,化學干擾增強;
③血清鐵的分析,除磷酸外,蛋白質(zhì)也有干擾。
(2)注意事項:
①測定溶液應(yīng)保持一定酸度,溶液的酸度低時,溶液組分變化引起吸光度相應(yīng)變化,這點須加注意;
②若添加50%異丙醇,靈敏度可提高10倍;
③硅的干擾可加入EDTA來抑制;
④使用貧燃高溫火焰有利于干擾的消除;
⑤靈敏線248.3nm背景較大,易選用較小狹縫,若干擾嚴重,可選擇次靈敏線248.8nm或371.9nm。
鐵是最經(jīng)常用原子吸收測定的元素之一,大多是較低濃度的樣品。在化學計量空氣—乙炔火焰中,鐵的測定幾乎不存在干擾,僅發(fā)現(xiàn)來自硅的干擾,但這種干擾可加入200mg/L鈣而消除。除了硅以外,鍶、鋁、錳、檸檬酸和酒石酸同樣抑制鐵的信號,其影響隨燃燒器高度的增加而減小。檸檬酸對鐵信號的強烈影響,加入磷酸或氯化鈉可消除這種干擾。鈷、銅和鎳可使鐵的信號嚴重降低,這種干擾與火焰條件密切相關(guān);如燃氣/助燃氣的比值,火焰觀測高度等。建議加入8-羥基喹啉或加入鑭來消除這種干擾。在分析生物樣品時,大多數(shù)陽離子和陰離子、各種氧化態(tài)的鐵以及各種螯合劑都沒有影響。鋁和硅對鐵的信號略有抑制作用。
在強硝酸溶液中,特別在微還原性火焰中,鐵的信號顯著下降。但在強氧化性火焰中這種現(xiàn)象不明顯。用氧化亞氮—乙炔火焰這種影響完全消失。雖然用氧化亞氮—乙炔火焰靈敏度較低,但在許多情況下還是可以被接受的。
在富燃空氣—乙炔火焰中可以得到較高的靈敏度,但對不同氧化價態(tài)的鐵呈現(xiàn)明顯的差異,同時也產(chǎn)生硅和鈣的干擾。因此,建議采用貧燃火焰以免產(chǎn)生干擾。
最經(jīng)常應(yīng)用的248.3nm譜線的特征濃度為0.04mg/L 1%。在譜帶寬為0.2nm時,檢出限約為0.005mg/L。
在灰塵中一般含鐵量較高,因此石墨爐測定鐵時極易出現(xiàn)污染問題。因此必須徹底清洗實驗室器皿和使用自動進樣器。
石墨爐原子吸收法測定鐵時曾發(fā)現(xiàn)氯化物的干擾,硝酸鎂是測定鐵的適宜基體改進劑,它允許應(yīng)用高至1450℃的灰化溫度,從里沃夫平臺原子化最佳溫度是2400℃。
12.Mg(測定條件見表9-12)
表9-12 Mg的測定條件
(1)干擾:
在空氣―乙炔火焰中,陰、陽離子的干擾不明顯,但使用低溫火焰時這種干擾變得明顯。鋁、硅、磷酸有干擾,有含氧酸共存時,干擾增大。
(2)注意事項:
①鎂的測定通常使用空氣―乙炔火焰,酸度低時吸光度變化,應(yīng)在一定酸度下進行測定。
②測定時添加異丙醇可消除某些陰、陽離子的干擾。
鎂是最經(jīng)常用原子吸收光譜法測定的元素之一,此元素具有很高的靈敏度。在285.2nm共振線,用空氣—乙炔火焰的特征濃度是0.003mg/L 1%,由于具有理想的信噪比,檢出限可達到0.0001mg/L。
這么高的靈敏度并非總是優(yōu)點。較高濃度的鎂最好用202.5nm共振線測定,單縫燃燒器與光束垂直時則為1~2mg/L 1%。在空氣—乙炔火焰中,鎂的測定不大受到干擾。鈉、鉀、鈣或磷酸鹽無干擾。高達100mg/L的磷酸鹽和硅不影響鎂的測定,但鋁略有干擾。
濃度為0.8mg/L的鎂,不受2000mg/L磷(以磷酸鹽存在)的影響。甚至磷超過105倍,Slavin發(fā)現(xiàn)僅由黏度引起輕微的影響,而無干擾。
許多陽離子即使過量很多時都沒有干擾,只有500mg/L的硅使鎂的吸收降低4%。
各種研究清楚地表明,應(yīng)用空氣—乙炔火焰和設(shè)計良好的燃燒器,只有很高濃度的硅和鋁才略干擾鎂的測定,而即使很高濃度的磷也不干擾。雖然鎂的靈敏度隨燃燒氣體過量程度的增加而提高,但是鋁的干擾在還原性火焰中卻變得明顯。因此在有鋁存在時,最好稍犧牲一點靈敏度而選用氧化性火焰。鈦和鉻同樣干擾鎂并呈現(xiàn)與鋁相似的行為。
在氧化亞氮—乙炔火焰中,鎂的靈敏度降低約50%。此火焰中約有6%的鎂電離。因此建議加入鉀(1000mg/L)。雖然并不需要用這種火焰測定鎂,但它可用以消除上述干擾。
鎂在空氣—乙炔火焰中的靈敏度與在空氣—丙烷中的相同,但后者會產(chǎn)生許多干擾。鈉、鉀、鈣和磷酸鹽在空氣—乙炔火焰中沒有干擾,在空氣—丙烷火焰中磷酸鹽和其他許多離子有嚴重干擾,200mg/L鋁使鎂的信號降低90%,銅、錳、鎳和鉛也有很大干擾。即使只有0.5mg/L鋁和0.2mg/L硅也會使信號降低50%以上。低溫火焰不宜用于鎂的測定。
鎂也是石墨爐原子吸收測定法中最靈敏的元素之一。由于它在絕大多數(shù)樣品中的含量均易于用火焰技術(shù)測定,因此不大需要再用石墨爐技術(shù)來增加靈敏度。這種技術(shù)的最大問題是污染。
為消除干擾元素的影響,試樣分解后,加入5毫升[18%(重量/體積)]氯化鍶溶液,并沖稀到一定體積,采用此法,即使在試樣中含有0.5%的磷、鈦、鋯,1%的鋅,2%的釩、錳、硅,5%的鎳、銅、鉬,10%的鉻時,也沒有干擾。鎂含量低的試樣最好萃取除鐵后再行測定。
在空氣—乙炔火焰中,MgCl2(g)在210nm產(chǎn)生寬帶分子吸收,在369nm、376nm和382nm有三個特征的分子帶。加入Sr可以抑制Al,Be,Zr和Si,加入EDTA可以抑制Fe和Cr對測定Mg的干擾。
13.Mn(測定條件見表9-13)
表9-13 Mn的測定條件
(1)干擾:
鉬、磷酸、硅等陰、陽離子有干擾,特別是硅的干擾較大,堿金屬、堿土金屬的干擾較小。
(2)注意事項:
①硅對錳的干擾,可加入0.2%的氯化鈣。
②在280.0nm附近有3條鄰近的共振線,測定時選用狹縫要小。
③使用403.0nm附近的共振線,堿土金屬的氧化物、氫氧化物發(fā)光強,使信噪比變壞。
14.Ni(測定條件見表9-14)
表9-14 Ni的測定條件
(1)干擾:
富燃火焰時,陰、陽離子有干擾,貧燃火焰由于提高了溫度,這種干擾幾乎消失。
(2)注意事項:
①鎳與離解能相近似的鐵共存時,必須嚴格選擇燃燒條件及燃燒器位置;
②添加50%異丙醇時,靈敏度增加約2倍;
③酸度低時易引起吸光度變化,必須控制溶液的酸度;
④注意避免鄰近譜線的干擾。
鎳是經(jīng)常用原子吸收測定的金屬元素之一。選用232.0nm譜線,在空氣—乙炔火焰中可得到0.04mg/L 1%的特征濃度,檢測限為0.004mg/L。為了能有效地應(yīng)用232.003nm譜線,光譜帶寬應(yīng)為0.2nm。不然231.716nm和232.138nm兩條強發(fā)射線,將導致分析曲線的嚴重彎曲和靈敏度的顯著降低。即便在0.2nm光譜帶寬時,232.0nm譜線的分析曲線仍呈現(xiàn)明顯的非線性,因此不太適合于較高濃度鎳的測定。為此,特征濃度為0.2mg/L 1%的341.5nm共振線較為適合。這條譜線允許用較大光譜帶寬(至0.7nm),從而可得到較好的信噪比。在氧化性(貧燃)空氣—乙炔火焰中測定鎳的干擾很少。高濃度的Co,Cr,Cu,Mn,Mo,V,Al和W無干擾,同樣HCl,HNO3,H2SO4和H3PO4也無干擾。但是必須很精確地調(diào)節(jié)燃燒器和火焰氣體。在精密分析時,需要使基體一致以保持相對準確性。應(yīng)用氧化亞氮—乙炔火焰可以消除鐵和鉻的可能干擾,該火焰在232.0nm共振線的特征濃度約為2mg/L1%。鎳可被吡咯烷二硫代氨基甲酸銨絡(luò)合和用MIBK萃取。
用石墨爐技術(shù)測定鎳時,硝酸鉀、硝酸鐵和其他一些硝酸鹽顯著提高信號,氯化鈣完全抑制信號,過氯酸會降低信號。
當分析海水時,可用離子交換柱分離鎳,或者選用有機溶劑萃取再用硝酸反萃取的方法。也可以用吡咯烷二硫代氨基甲酸酯共沉淀的方法來分離。
地面水的鎳可直接測定。將在硝酸溶液中的污水沉積物的懸浮物直接注入石墨管,用硝酸酸化的標準溶液作為參比直接進行測定,得到的結(jié)果很好。
直接測定血清中的鎳,需要使用質(zhì)量好的熱解石墨管。用APDC在MIBK中萃取可測定血清和尿中鎳。萃取法測定尿中鎳比直接法要好。萃取溶液注入石墨爐后不要立即干燥,而要停頓約兩分鐘。
測定血液、肝組織和尿中的鎳,當應(yīng)用磷酸二氫銨為基體改進劑和從里沃夫平臺原子化時,無干擾現(xiàn)象產(chǎn)生。用硝酸鎂為基體改進劑,鎳的灰化溫度可至1400℃。用穩(wěn)定溫度石墨爐和從里沃夫平臺原子化時測定無干擾。在此條件下鎳的最佳原子化溫度為2500℃。
15.Pb(測定條件見表9-15)
表9-15 Pb的測定條件
(1)干擾:
陰、陽離子幾乎無干擾。
(2)注意事項:
①酸度低時易引起吸光度減少,必須控制溶液的酸度;
②283.3nm和217.0nm相比,具有好的信噪比和小的背景干擾效應(yīng),往往用作常規(guī)分析線。
鉛可以用各種火焰測定而無明顯干擾。通常采用空氣—乙炔火焰,但也有檢驗工作者選用空氣—丙烷火焰,使用這種火焰,鋁、鈹、鉻、磷酸根和硫酸根有輕微干擾,但加入EDTA干擾可大為減少。
雖然217.0nm譜線明顯地比283.3nm譜線靈敏,但由于其信噪比不好并得不到較好的檢出限。再者,在217.0nm有較大的背景吸收,因此選用283.3nm譜線較佳。
稀的含鉛水溶液儲存在玻璃或聚乙烯容量瓶中,在較短時間內(nèi)即產(chǎn)生嚴重損失,用硝酸酸化可防止這種損失。
由于往往需要測定很低濃度的鉛,火焰中0.01mg/L的檢出限是不夠的。如今石墨爐技術(shù)已成為測定鉛的主要手段。
氯化物對鉛測定的干擾大,過氯酸可引起信號嚴重降低。并且這種酸腐蝕石墨管,故不能應(yīng)用。磷酸能提高信號,所有酸都降低鉛的信號。當向樣品溶液中加入正磷酸,石墨管用鉬處理后,測定尿中鉛時基體干擾最小。
應(yīng)用磷酸二氫銨為基體改進劑,并從里沃夫平臺上原子化,可以在許多生物體樣品包括尿中無干擾地測定鉛。
在此條件下,灰化溫度可高達950℃,用硝酸鎂為基體改進劑,溫度還允許稍高點。里沃夫平臺最佳原子化溫度是1900℃。
也可以應(yīng)用氫化物技術(shù)測定鉛,但其靈敏度并不特別好。在加熱的石英管內(nèi)原子化,得到0.1mg/L的檢出限。加入酒石酸和重鉻酸鉀明顯地提高靈敏度,但銅和鎳引起嚴重干擾。
Pb是有毒元素,是生物醫(yī)藥、食品和環(huán)保重點監(jiān)測元素。
測定皮蛋中微量Pb,將試樣搗碎成蛋泥,置于50mL瓷坩堝中,加5mL硝酸浸泡4h以上,先小火炭化,再用4.0g過硫酸銨在馬弗爐內(nèi)于500℃恒溫2h,再升至800℃保持20min。用0.5mol/L硝酸溶解殘留物。在燈電流10mA,光譜通帶0.7nm,乙炔流量1.2L/min,空氣流量7.5L/min,燃燒器高度6mm,測定Pb 283.3nm吸光度,氘燈校正背景。回收率94.0%~98.0%。校正曲線的線性范圍是0~3.00μg/mL。
平臺原子化測定全血中Pb,用0.3%Triton X-100稀釋全血,用0.6%磷酸二氫銨+0.4%硝酸銨為混合化學改進劑,直接測定血樣中的Pb。沒有化學改進劑存在時,800℃灰化時鉛的吸光度下降了65%,用化學改進劑時Pb在800℃灰化損失僅為4%,背景吸光度值都在0.1以下。
16.As
As元素的共振線193.7nm和197.2nm處于真空紫外的起點,可用的空心陰極燈性能較差。再者,由于許多光電倍增管對波長在200nm以下只提供低靈敏度,再加上透鏡吸收的增加和鏡面反射的減少而導致輻射光損失,因此砷的測定在高性能的無極放電燈發(fā)展以后,砷的測定才解決了許多問題的影響。
用無極放電燈在空氣—乙炔火焰的特征濃度為0.5mg/L 1%,其檢出限是0.15mg/L。而用普通空心陰極燈的相應(yīng)值分別為1.5mg/L 1%和2.3mg/L。
氫化物技術(shù)十分適合砷的測定,其測定極限為1ng(絕對值)或0.02μg/L。許多文獻報道了VⅢ族和ⅠB族元素會干擾。這些影響很大程度上取決于所用的酸、酸的濃度以及樣品的稀釋程度。例如,在1.5%鹽酸和1.5%硝酸混合溶液中鐵(Ⅲ)對砷(Ⅲ)測定的干擾只有當其濃度大于2g/L時才發(fā)生。
17.Sr
用空氣—乙炔火焰測定Sr,Al,Si,硫酸根,磷酸根與Sr生成難解離的化合物引起干擾,加入La可以消除干擾。用N2O—C2H2火焰測定Sr,在抑制電離的條件下特征濃度是0.1μg/mL,在Sr 460.73nm附近有強烈的發(fā)射噪聲,宜用0.2nm窄光譜通帶。石墨爐原子吸收光譜分析法測定Sr,在0.2%硝酸存在下,灰化溫度可允許到1200℃,用熱解涂層石墨管快速原子化,最佳原子化溫度是2500℃。測定時需校正背景。
18.Zn
用原子吸收法能有效地測定Zn。測定高含量Zn,用分析線Zn 307.59nm,特征濃度是100μg/mL。用空氣—乙炔火焰測定,硝酸根、硫酸根、磷酸根、硅酸根和EDTA等不干擾測定。用石墨爐原子吸收法測定Zn,以檸檬酸為化學改進劑,可以直接測定海水中的Zn;以磷酸為化學改進劑,測定廢水中Zn,灰化溫度允許到900℃,以磷酸二氫銨為化學改進劑,在里沃夫平臺上原化,最佳原子化溫度是1600℃。
19.Se
石墨爐原子吸收法測定Se,在300℃灰化有明顯的揮發(fā)損失,用鎳、銅、鈀、重鉻酸鉀、碘化鉀為化學改進劑都有穩(wěn)定硒的效果,灰化溫度可允許到1200℃。其中以鈀最好。用Pd(NO3)2-Triton X100為化學改進劑,硒的灰化溫度可提高到1200℃。用熱解沉積和電沉積法涂鈀石墨管測定Se,在1200℃和1300℃灰化都無揮發(fā)損失。用穩(wěn)定溫度平臺石墨爐原子化,最佳原子化溫度是2000℃。
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