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原子吸收分析中的干擾和抑制


一個平凡的化學人 / 2018-06-27

    一、化學干擾及抑制

    在火焰中待測元素與共存元素間生成難解離的化合物,減少了參與吸收的原子數(shù),引起負的干擾;相反,若共存元素使待測元素的難解離化合物(主要是氧化物)發(fā)生解離,則增加了參與吸收的原子數(shù),引起正干擾。例例如,用空氣ー乙炔火焰測定鈣時,鋁、硅、鈦引起負干擾以及鍶形成正干擾。這種因氧化物的生成、解離產(chǎn)生的干擾,在笑氣一乙炔火焰中也會發(fā)生?;瘜W干擾的抑制方法有以下幾種:

   (-)加入防止干擾的陽離子或陰離子

    添加鈣或鍶,可抑抑制鋁、硅共存時對鎂的干擾。磷酸干擾鈣的測定,可加鍶,鋼鑭銅等抑制。一般說來,正電性元素受相對對于它為負電性的元素的干擾,可添加同種元素或電性相反的元素抑制干擾。當鋁受鈣、鐵等的干擾時,添加鋁、磷酸等則可加以抑制。若鋁干擾鎂的測定時,可添加硫酸根離子進行抑制。

   (二)加入絡合劑

    待測元素與絡合劑生成絡合物,而不再與干擾元素化合成難解離化合物,從而消除干擾。例如添加8-羥基喹啉可消除鋁對鎂的干擾;添加EDTA可防止僯酸對鈣的干抗。

   (三)利用較高溫度的火焰和火焰氣氛消除干擾

    這是因為高溫火焰提供附加能量,使所形成的化合物解離(要求這些化合物在低溫火焰中至少是部分穩(wěn)定的),增加了基態(tài)原子濃度,提高了分析靈敏度。

    對于易生成氧化物并具有較高鍵能的元素,例如硅、鋁、鈹、硼等,可利用火焰中的還原氣氛奪走氧化物中的氧,從而利于原子化。

   (四)預先分離干擾物質(zhì)(如如萃取,離子交換,沉淀等)

    這樣還可以起到濃縮被測元素的作用。如用空氣一乙炔測定釩鈦稀土球鐵中微量鈣鈣時,用甲基異丁酮萃取分離鐵。

   (五)采用標準加入法

    此法能夠自動補償試樣中微量元素的干擾,準確度較高,同時可以補償粘度、表面張力等物理干擾。

   二、電離干擾及抑制

   電離干擾主要發(fā)生在電離勢較低的元素,如堿金屬和部分堿土金屬。在空氣-乙炔火焰中鈉和鉀會提高鈣的吸收曲各種堿金屬元素,相互之間也會提高元素的吸收性能。

    金屬的電離百分數(shù)與火焰溫度有關。溫度愈高此種干擾愈嚴重。

    為了控制電離作用對分析元素吸收值增高的影響,通通??梢韵驑藴嗜芤号c樣品溶液中加入過量的易電離元素。例例如向樣品與標準溶液中加入10002000做克/を升堿金屬(Cs;Rb;Na)鹽;又例如為避免電離干擾,鋁合金試樣一般不用堿液處理,以免將鉀、鈉等易電離離子引入。

    對于共存元素的干擾,可以加入過量的該干擾元素的辦法來消除。

     三、光譜干擾和抑制

    常見的光譜干擾有以下幾種類型:

   (-)非共振線的干擾

    非共振線干擾是指測定波長附近有單色器不能分離的被測元素的鄰近線。多重吸收線的干擾常見于多譜線元素,例如鎳、鈷鐵和稀士等此種干擾導致測定靈敏度下降,標準曲線彎曲。消除的辦法是,使用較小的光譜通帶(減小狹縫),以改善或消除干擾。)

   (二)空心陰極燈的發(fā)射干擾千應,為大劃類獲是合中中

    具有與非共振線的干擾有相同的影響效果果,這是由于燈的制作不良,或長期放置不用使燈的發(fā)射中有連續(xù)背景發(fā)射(來自燈內(nèi)雜質(zhì)氣體或陰極上有氧化物)造成的。消除的辦法是,將燈的正負極反接,凈化燈內(nèi)氣體或更換新燈。

   (三)元素共振線重疊干擾

    當樣品中存在非被測定元素的吸收波長落在待測元素的吸收譜線寬度上時,由于干擾元素對原子吸收信號產(chǎn)生影響,會使測定結(jié)果偏高。例如釩吸收硅2507A線。此種干擾不多,可另選測定波長,或用化學分離于擾元素的方法來消除。

   (四)多元素燈中吸收線干擾

    在多元素燈中中,陰極由幾個元素組合而成。使用時,若使用道帶較大的狹縫寬度,可能使多元素燈中的另一元素吸收線同時通過??朔霓k法是,利用小的光譜狹縫寬度,或改用其它分析線。

    四、背景干猶

    背景吸收是用來描述在原子吸收測定中的火焰吸收、分子吸收和光散射的聯(lián)合效應。

    來自火焰氣體本身背景的吸收,隨著波長變短和火焰吸收而愈強。對空氣-乙快火焰來說,當小于2500A時會出現(xiàn)明顯的干擾。這主要是由于火焰中的OH,CH,CO等對共振線的吸收而引起。這種影響雖然不大,但會影響測量的穩(wěn)定性。最簡單的消除辦法是:(1)利用零點調(diào)整消除;(2)利用氫燈或氘燈連續(xù)光譜扣除火焰的背景干擾(3)適當調(diào)節(jié)燃料流速和助燃氣流速,特別是用有機溶劑時:(4)采用只有較少吸收的火焰,如如測定砷、銻、碲、硒、鋅、鎘鎘等元素時,最好采用空氣-氫火焰或氧一氫火焰。

    當鹽或酸濃度高的試液進入火焰焰,波長愈短就出現(xiàn)嚴重的背景吸收。例如在波長250毫微米以下,硫酸,磷酸有很很強的分子吸收,而且隨濃度增加而增加。消除的辦法是:采用高溫火焰,因為高溫火焰具有足夠的能量,可以解離具有吸收能力的分子態(tài)粒子。或用分離鹽或酸或先測出背景吸收,從測定讀數(shù)中扣除的辦法處理。也可以在標準溶液中加入與試樣相同的基體,用標準曲線法測定。為消除溶液中無機酸的影響,可盡量采用分子吸收小的鹽酸硝酸和高氯酸。

    光的散射,是指火焰中固體徽粒對光的散射效果類似于重迭吸收,可使結(jié)果偏高。試樣濃度愈高,此種現(xiàn)象愈顯著。

    光的散射與火焰類型有關,全噴霧燃燒器直接將試液噴到火焰中的光散射效應比預混合燃燒器效果顯著。長光路燃燒器由于吸收光路長,因而其吸收現(xiàn)象也嚴重。

    在一般情況下,先以校正曲線法進行測定,只要標準液與分析樣品組成相同,就不必進行背景校正;當使用標準加入法或無火焰法時,由于背景吸收直接與測定有關,故必須進行背景校正。

    五、基體干擾、粘度干擾和抑制

    基體干擾主要影響實際進入共振光東的原子數(shù)目。它通常是由于樣品和標液的物理性質(zhì)(粘度、表面張力)差別相當大而產(chǎn)生的。

    當樣品溶液中所含鹽類或酸類濃度很大,或?qū)τ跇悠泛蜆藴嗜芤核玫娜軇┎煌?/span>樣品與標準溶液的溫度顯著不同時,都會產(chǎn)生這種干擾。

    基體干擾經(jīng)常用下述方法進行控制即將樣品溶液稀釋到鹽類或酸的影響可以忽略為止;不能稀釋時,則要求把樣品或標準溶液的基體組成匹配一致在無法把主要成分濃度匹配時,可采用“加入法”。

   當用有機溶劑時,標準與樣品溶液兩者必須用同類溶劑。若溶液溫度不同,品在測定前應將所有溶液溫度調(diào)成一致。溶液蒸汽壓影響噴霧器和運送到燈中的液滴大小的分布。

 


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