技術(shù)文章
氫化物-原子熒光光譜法(HG-AFS)因其靈敏度高、干擾少等優(yōu)點,成為環(huán)境及地質(zhì)樣品中砷、銻、鉍、汞等元素較為理想的分析手段之一。在測試過程中待測元素的溶樣手段、氫化物發(fā)生的條件、基體及共存元素的干擾及消除方法、酸度及載氣流速、儀器條件等都會對儀器測試的靈敏度與準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響。氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定地質(zhì)樣品中As、Sb、Bi、Hg主要分為樣品制備和上機檢測兩部分,其中上機測定過程中要涉及到儀器的進樣系統(tǒng)、氣液分離系統(tǒng)、原子化系統(tǒng)、光電檢測系統(tǒng),每個部分、系統(tǒng)和過程都有諸多問題需要認真關(guān)注和充分解決。
樣品制備環(huán)節(jié)
酸度的影響
因為不同價態(tài)的As、Sb具有不同的氫化反應(yīng)速度,As(Ⅲ)、Sb(Ⅲ)的靈敏度比相同濃度的As(Ⅴ)、Sb(Ⅴ)高約1.5倍。而在酸性溶液中,As、Sb常以五價存在,為避免測定結(jié)果偏低,提高靈敏度,在上機測定前需要加入硫脲-抗壞血酸,使As(Ⅴ)、Sb(Ⅴ)轉(zhuǎn)化為As(Ⅲ)、Sb(Ⅲ)。實驗證明在15%-50%的鹽酸介質(zhì)中,As、Sb隨酸度的增加其熒光強度也隨之增加,而Bi、Hg在實驗范圍內(nèi)影響較小。實驗所用的酸最好選用優(yōu)級純,鹽酸、硝酸中常含有As、Hg。在多數(shù)情況下,某一種酸只影響個別元素而很少影響所有元素的測定。
儀器測定
1、元素?zé)?、負高壓的影?br /> 熒光強度同待測原子濃度成正比,也同輻射功率成正比,這就要求在測試過程中需要保持光源輻射的穩(wěn)定,即空心陰極燈的發(fā)射強度變化要小,采取的主要措施是測試前對燈進行預(yù)熱。另一方面,還需調(diào)節(jié)燈電流及負高壓,適當(dāng)?shù)臒綦娏骷柏摳邏耗鼙WC足夠的檢測靈敏度及穩(wěn)定性。Hg燈易漂移,盡量連續(xù)測量,而且每測20個左右樣品需重新校正工作曲線。在一定范圍內(nèi),熒光強度隨燈電流的增加而增大,但燈電流過大,會發(fā)生自吸現(xiàn)象,噪聲也隨之增大,同時對燈的壽命也有影響。光電倍增管的負高壓在一定范圍內(nèi)與熒光強度成正比,負高壓越大信號放大的倍數(shù)越大,同時噪聲也相應(yīng)增大,所以在滿足分析要求的情況下,不要設(shè)置過高的負高壓。
2、載氣流量的影響
在斷續(xù)流動進樣方式中,信號的強度與泵的轉(zhuǎn)動時間和轉(zhuǎn)速成正比,實驗時應(yīng)根據(jù)樣品的濃度選擇最佳的時間和轉(zhuǎn)速。氫化物-原子熒光光譜法采用的載氣和屏蔽氣均為氬氣,氬氣作為屏蔽氣能防止周圍的空氣進入火焰,造成熒光猝滅。屏蔽氣流量的確定直接影響著測定的靈敏度。載氣流量減少使得氫化物無法快速進入原子化器,而且易產(chǎn)生記憶效應(yīng),而載氣流量增大會稀釋氫化物,使儀器的靈敏度降低。
3、原子化器高度及溫度的影響
固定原子化器裝置指示的高度數(shù)值越大,原子化器的高度越低,氬氫火焰的位置越低,理論上不同元素的原子蒸汽密度最大值不在同一高度上,但在實際檢測時,元素?zé)粽丈湓诨鹧嫔系墓獍咻^大,而元素間最佳高度相差很小,因此原子化器高度可以固定在一個合適的位置上不需要總調(diào)動。由氫化物發(fā)生器導(dǎo)入的氫化物、氫氣和氬氣通過石英爐原子化器時,被點燃形成氬氫焰,砷化氫、銻化氫等在此火焰中分解并原子化。實驗證明,爐溫在低于750℃時氣流通過石英爐時不能被點燃,熒光強度為零。氫化物通過石英爐芯進入氬氫火焰原子化之前,適當(dāng)?shù)念A(yù)熱可以提高原子化效率,減少猝滅效應(yīng)和氣相干擾。
元素干擾影響
1、共存元素的干擾原子熒光測定As、Sb時能產(chǎn)生嚴(yán)重干擾的元素有金、鈷、鎳、鍺、鈀、釕等,中等干擾的有銀、鉍、銅、硒等.通過在As、Sb混標(biāo)溶液中加入不同含量的干擾元素進行測定,結(jié)果表明干擾情況與上述基本相符。但由于硫脲-抗壞血酸的存在,共存元素在試驗的范圍內(nèi)不干擾測定。在干擾試驗中,由于大量Fe的存在,非但不干擾As、Sb的測定,而且在克服其他元素對As、Sb的干擾及加速As、Sb的還原方面均起到一些作用。
2、液相干擾液相干擾產(chǎn)生在氫化物形成或形成的氫化物從樣品溶液中逸出的過程中,由氫化物發(fā)生的速度的改變或由于發(fā)生效率的改變引起的。消除方法可以采用加入絡(luò)合劑、增加酸度、降低還原劑濃度、通過化學(xué)反應(yīng)改變干擾離子的價態(tài)、分離干擾元素等方法。
3、氣相干擾氣相干擾是由揮發(fā)的氫化物引起的,一般指可形成氫化物的元素之間在傳輸及原子