光學干擾

光學干擾

原子吸收分析法中的光學干擾(optical interference),又叫光譜干擾:主要有譜線抑制和背景干擾兩種,是在光譜發射和吸收過程中產生的干擾。主要的解決方法是減小單色器的光譜通帶的寬度,從而使元素的共振吸收線與干擾曲線完全分開,只允許共振吸收線通過;採用抑制或校正背景干擾的方法來減小誤差:背景吸收校正( background absorption correction);

光學干擾分類及原理

原子吸收分析法中的光學干擾主要有譜線抑制和背景干擾兩種,是在光譜發射和吸收過程中產生的干擾。

首先,譜線干擾是指在單色器光譜通帶內,除了元素吸收線外,還射入了發射線的臨近線或者其他吸收線。在進行元素測定時,儀器中總是不可避免地存在所測元素之外的一些東西,比如空心陰極燈的元素、雜質以及載氣元素等,這些物質會產生髮射線的臨近線,並與待測元素的共振吸收線重疊干擾。此外,試樣中與待測元素共振線共存的元素吸收線也會產生重疊干擾,影響測定結果。

其次,非吸收線干擾是一種背景吸收(background absorption)。它指原子化過程中生成的氣體分子、氧化物、鹽類等對共振線的吸收及微小固體顆粒使光產生散射而引起的干擾。背景干擾主要發生在特徵譜較多的遠紫外區,是指在原子化過程中,由於分子吸收和固體微粒產生光散射而造成的干擾效應。由於吸收譜線的範圍較寬,往往使吸光度增大,產生正誤差。它是一種寬頻吸收,干擾較嚴重。

光譜干擾消除與抑制

按照光譜干擾分類為譜線干擾和背景干擾,光譜干擾的消除和抑制也可以劃分為兩類。

首先,譜線干擾是由單色器光譜通帶內進入了發射線的臨近線或其他吸收線引起的,因此可通過提高儀器分辨度來減小誤差,具體做法是減小單色器的光譜通帶的寬度,從而使元素的共振吸收線與干擾曲線完全分開,只允許共振吸收線通過。此外,還可以通過降低燈電流或者選擇沒有干擾的其他吸收線的方法,從而將共存的干擾元素分離出來。

背景干擾是在原子化過程中,由於分子吸收和固體微粒產生的光散射而造成的干擾效應,是無法消除的,在具體實踐中,通常採用抑制或校正背景干擾的方法來減小誤差。火焰原子吸收是背景吸收的一個重要部分,因此,背景干擾的抑制一般可從改變火焰類型、燃助比和調節火焰觀測區高度來抑制分子吸收干擾。在石墨爐原子吸收光譜分析中,常添加基體改進劑,選擇性地抑制分子吸收的干擾。

此外,還可以採取光譜背景校正的方法降低測定誤差,即先對背景吸收進行測定,確定背景吸收的值,再在待測物測定後去掉這部分誤差值。

背景吸收校正( background absorption correction)主要有鄰近線法、連續光源(在紫外光區通常用氘燈)法 、塞曼(Zeeman) 效應法等。鄰近線背景校正法是用分析線測量原子吸收與背景吸收的總吸光度,再選一條與分析線相近的非吸收線,測得背景吸收。兩次測量的吸光度相減,即為扣除背景後原子吸收的吸光度值。連續光源法是用氘燈與銳線光源 ,採用雙光束外光路,使入射強度相等的兩燈發出的光輻射交替地通過原子化器 ,用銳線光源測定的吸光度值為原子吸收和背景吸收的總吸光度,而用氘燈測定的吸光度僅為背景吸收,兩者之差即是經過背景校正後的被測定元素的吸光度值。

塞曼效應校正背景是利用在磁場作用下簡併的譜線發生裂分的現象進行的。磁場將吸收線分裂為具有不同偏振方向的組分,利用這些分裂的偏振成分來區別被測元素和背景的吸收。寒曼效應校正背景法分為兩大類— 光源調製法與吸收線調製法。光源調製法是將強磁場加於光源,吸收線調製法是將磁場加於原子化器,後者套用較廣。

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