主题：【第六届原创】火焰原子吸收法测钾时的发射干扰问题

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发表于：2013/08/18 08:43:50 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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火焰原子吸收法是测定水中钾的常用方法，我们也用近10年。但是最近在使用中却出现了怪事，后来终于在夕阳老师的指导下解决问题。下面我把我遇到的问题和解决方法介绍给大家。

仪器：日立z-5000原子吸收（测定钾时使用空气-乙炔火焰）

工作曲线溶液：采购自默克公司金属元素混合溶液，曲线浓度分别是0.2mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L、1.5 mg/L、2.0 mg/L。空白溶液使用的是2%的硝酸溶液。

原子吸收一直是我同事在使用，最近总是听他说在做K的曲线时，浓度为1.5 mg/L和2.0 mg/L的点吸光度值为负值，我觉得挺奇怪的，因为实验室内使用该原子吸收近10年了，从来没有出现过这个问题，开始怀疑过进样管堵塞、工作曲线配置错误或者空白被污染等原因，但是后来一一被排除。浓度为2mg/L的吸光度图见图1.图中蓝线为背景值，红线为吸光度值，可以看到背景不算太高，但是红线（吸光度）已经接近-0.3ABS了。

图1：1.5mg/L 钾吸光度

后来打电话给夕阳老师，老师让我配制一个浓度为1.5mg/L 钾单标，一个1.5mg/L的单标和混标1：1混合液，然后分别测定1.5mg/L钾单标、1.5mg/L钾混标和1.5mg/L钾单标和混标的混合液的吸光度值。测定结果见图2.

图2：

从图2上可以很明显看到，1.5mg/L单标吸光度正常、单标和混标的混合液吸光度值虽然为正但是比较低，1.5mg/L的混标溶液吸光度值仍为负值。通过这些数据，夕阳老师为我分析了原因。（下面是夕阳老师的的分析，我只是引用并转述）根据朗伯-比尔定律，吸光度值是负值，说明通过样品溶液后进入到检测器的特征谱线的强度没有降低反而增强了，也就是说混标中存在某种物质可以产生发射光，其发射的光正好在钾的特征谱线处（766.5nm），当溶液浓度为1.5mg/L时，这种物质的发射强度要远大于样品中钾吸收的强度，所以造成了吸光度是负值的情况，而单标K溶液中由于没有此种发射物质所以测定结果没有问题。

那为什么在以前的测定中没有出现过该问题呢？后来我分析应该有以下两个原因，第一是以前只使用单标做曲线，而最近才开始使用混标。第二，也是最重要的一点，最近有一位工程师建议我们降低K灯的工作电流，从10mA降到了8mA。灯电流降低了，发射的强度也低了，恰巧混标溶液中某个物质在766.5nm处发射的能量的强度大于溶液中K对元素灯发出的特征谱线的吸收强度，导致了负吸光度值的产生。

找到原因后，将K灯的工作电流从8mA调高到10mA，再次测定K混标曲线，普图见图3.

图3：灯电流提高到10mA时的吸光度

从图3可以看出，1此时浓度为1.5mg/L的钾的混标的吸光度值正常。2当灯电流提高到10mA时，吸收线的线形明显比灯电流为8mA时平滑稳定。3同等浓度的混标的吸光度值略高于单标的吸光度值，单标与混标1：1混合液的吸光度值居于中间。

夕阳老师建议在测定钾时可以使用原子吸收仪器上带有的发射法功能。但是由于目前没有国标支持，所以我们没有办法使用发射法分析样品，但我使用仪器带有的发射模式进行了实验。实验结果见图4、图5和图6.

图4：

图5：

图6：

从图4和图5看，钾的发射法测定的吸收峰型和曲线线性还是很不错的，用来测定样品肯定是没有问题的。另外从图6中可以看出（红圈内数值为发射的强度），1.5mg/L的K混标的发射强度明显大于1.5mg/L的K单标发射强度，从这个数据也可以验证混标中含有能够干扰K元素测定的发射物质。

通过这个实验，我得出以下结论；

1在做原子吸收分析时，一定要注意元素之间的干扰，尤其在做工作曲线时要慎用混标溶液。

2火焰法分析钾元素时灯电流不能太低（使用766.5nm谱线时），因为766.5nm已经接近红外区，能量比较弱，如果灯电流过低不仅会有发射的干扰，还会使测定结果不稳定。从图2可以看出灯电流8mA时吸收线的峰型很差，图7还可以看出灯电流8mA时基线的稳定性也很差。

图7：

但是，虽然问题解决了，我还有几个疑问没找到答案：

1在我的混合标准溶液中到底是那种物质会产生强烈的发射干扰K的测定？我的混合标准溶液是购于默克公司，其中包括：Ag, Al, B, Ba, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, In , K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Sr, Tl, Zn。各个元素的浓度是相同的，原溶液浓度是1000mg/L(基体是1mol/L硝酸),我们稀释到所用的浓度。上面的钾混标就是用上述原液稀释到1.5mg/L。

2图3中，灯电流提高到10mA后，既然混标中有某种物质能够发射干扰K测定的能量，按道理讲应该是同等浓度条件下混标的吸光度值低，为什么反而是混标的吸光度值却高于单标的吸光度呢。（从图上看吸光度确实混标的要高一点，如果找不到合理原因只能说明是配制时产生的偏差了）

最后，再一次感谢夕阳老师的悉心指导。

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