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常见元素的分析

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:用火焰原子吸收光谱法能有效地测定Li。用石墨炉原子吸收光谱分析法测定Li,加入硫酸和磷酸可以消除Ca的干扰。采用阶梯升温原子化和峰面积测量方式可提高石墨炉原子吸收光谱分析法测定Ag的灵敏度。此外,硅略为降低铝的吸收。在石墨炉原子吸收分析过程中,钡能形成相当稳定的碳化物,因此用非涂层石墨管测定结果不理想。

第二节 常见元素的分析

1.Li(测定条件见表9-1)

表9-1 Li的测定条件

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注:表中的最佳范围仅参考

(1)干扰:

有电离干扰,阴、阳离子的干扰一般较小。

(2)注意事项:

①由于样品的不同,添加碱金属或锶是必要的;

②使用低温火焰灵敏度较高;

③由于Sr(OH)2在670.7nm增加吸光度,标准系列与样品溶液中添加锶的浓度要一致。

用火焰原子吸收光谱法能有效地测定Li。测定高含量Li,选用分析线Li 323.26nm,特征浓度是10μg/mL。与其他碱金属相比,在低温火焰中Li的电离度较小,仅约为5%。用石墨炉原子吸收光谱分析法测定Li,加入硫酸和磷酸可以消除Ca的干扰。用0.2%硝酸为化学改进剂,灰化温度允许到1000℃,快速升温原子化,最佳原子化温度是2200℃。

茶叶放在烧杯内,盖上表面皿放入烘箱中于80℃烘2h,研磨过50目筛,弃去不能过筛的茶骨和茶梗。称取一定量在105℃烘干的茶粉,放入马弗炉,于250℃进行炭化,再升温至500℃进行灰化,用8mL 1mol/L硝酸,3滴3%H2O2加热消解。在灯电流6.0mA,光谱通带0.5nm,空气流量7.5L/min,乙炔流量1.5L/min,测定Li 670.8nm吸光度,回收率在92.2%~96.1%。

2.Na(测定条件见表9-2)

表9-2 Na的测定条件

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(1)干扰:

有电离干扰,阴、阳离子几乎没有干扰。

(2)注意事项:

①为抑制电离干扰,可添加0.1%钾离子;

②低温火焰中灵敏度较高;

③必须控制溶液的酸度;

④高浓度钙对Na 589.0nm有干扰。

测定高含量Na选用Na 330.30nm,特征浓度是2μg/mL。Na是广泛存在的元素,测定时要特别注意防止污染

加入电离抑制剂CsCl,在灯电流2mA,光谱通带0.1mm,乙炔流量1.2L/min,空气流量5L/min测定Na。回收率为102%~98.6%。

3.K(测定条件见表9-3)

表9-3 K的测定条件

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(1)干扰:

有电离干扰,没有阴、阳离子的干扰。

(2)注意事项:

①可添加电离电位低的铯,根据情况也可添加大量钠,以消除电离干扰。②易采用较小灯电流,避免自吸效应。

③溶液的酸度保持一致。

测定高含量K,选用K 404.4nm,特征浓度是5μg/mL。

4.Ag(测定条件见表9-4)

表9-4 Ag的测定条件

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(1)干扰:

阴、阳离子几乎无干扰;5%的盐酸及硝酸无干扰,5%硫酸或磷酸使吸收灵敏度下降,碘酸盐、高锰酸盐能沉淀银。

(2)注意事项:

①使用低温火焰有干扰,使用空气―乙炔火焰(氧化焰,贫燃)测定较好。

②加硝酸可防止氯化银沉淀

③大量铜的存在或使用Ag-Cu复合元素灯时,应注意狭缝的大小,避免可能干扰Ag 328.1nm。

银用原子吸收测定效果非常好,在空气—乙炔火焰中,应用328.1nm共振线,其特征浓度约为0.02mg/L 1%,检测限约0.001mg/L。在较低温度的火焰中,灵敏度可增加约一倍。

用石墨炉原子吸收光谱分析法测定Ag,特征浓度达到0.2ng/mL,在0.2%硝酸中,灰化温度可允许到600℃,在里沃夫平台上原子化,最佳的原子化温度是1900℃。采用阶梯升温原子化和峰面积测量方式可提高石墨炉原子吸收光谱分析法测定Ag的灵敏度。银化合物溶液应保存在避光的地方。

5.Al(测定条件见表9-5)

表9-5 Al的测定条件

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1966年以前,许多检验工作者试图用不同化学计量的氧―乙炔火焰来测定铝,并经常应用有机溶剂来提高灵敏度。直到威立斯介绍应用氧化亚氮―乙炔火焰之后,才真正有了测定铝的完善方法。这种火焰在实际应用中没有发现干扰问题,乙酸可增加铝的吸收约10%,而钛的存在可提高吸收约25%。此外,硅略为降低铝的吸收。

在309.3nm,铝在氧化亚氮―乙炔火焰的特征浓度约为1mg/L 1%,在水溶液中其检出限约为0.03mg/L。由于铝在氧化亚氮―乙炔火焰中约电离10%,因此应该在样品和标准溶液中加入约0.1%的钾(氯化物)或其他易电离金属。

铝在pH 8的条件下能与8-羟基喹啉络合而被MIBK所萃取。萃取不能超过三分钟,否则有共沉淀的危险。石墨炉测定铝时,应用氩气为载气,因为在氮的环境中,铝将形成稳定的化合物从而使灵敏度显著降低。

在稳定温度石墨炉中铝由里沃夫平台原子化,以50mg硝酸镁为基体改进剂,从而能够将灰化温度升高至1700℃。在非涂层石墨管中1mol/L过氯酸使铝的信号完全被抑制,0.5mol/L过氯酸抑制95%的信号。当石墨管热解涂层质量差时,过氯酸产生严重干扰,而用质量好的热解石墨管,过氯酸高至0.5mol/L仍无干扰产生。

文献上报导的许多干扰,如CaCl2或CuCl2,如果应用质量好的热解石墨管并加入硝酸镁为基体改进剂以及在稳定温度石墨管中从里沃夫平台上原子化时,这些干扰将大大减小或消除。当应用最大功率升温时,铝从里沃夫平台的最佳原子化温度为2500℃(纵向加热)。

石墨炉原子吸收光谱分析法测定Al,试液中不宜含有卤素酸。

邻苯二甲酸氢钾、铬天青S、磺基水杨酸、钛铁试剂和铝试剂等有机试剂对测定铝有增感效应。

大米、牛奶、奶粉、鱼、茶等食品中的铝,用硝酸+高氯酸(5+1)消解样品,残渣用5g/L硝酸镁+0.3%硝酸溶解。按照以下的升温程序:干燥温度300℃,斜坡时间25s,保持时间5s;灰化温度1000℃,斜坡时间15s,保持时间5s;原子化温度2500℃,斜坡时间0.8s,保持时间3s;净化温度2600℃,斜坡时间2s,保持时间1s。原子化阶段停气。由于石墨炉加热方式不同,此实验条件仅供参考。

用5mL 0.02mol/L EDTA二钠盐做抗凝剂,在<4℃的冰箱中保存血样,用5mL 0.2%Triton X-100作稀释剂,在快速混合器上混匀后取样测定血液中铝。化学改进剂以K2Cr2O7,Mg(NO32,(NH4)2HPO4效果较好。

6.Ba(测定条件见表9-6)

表9-6 Ba的测定条件

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在空气—乙炔火焰中,钡呈现大量的化学干扰,测定灵敏度低。在氧化亚氮—乙炔火焰中,这种干扰大为减小或完全消失。在空气—乙炔火焰中由钙基体引起的CaOH谱带的强背景吸收在高温火焰中也会消失。

用惰性气体屏蔽氧化亚氮—乙炔火焰,即使有大量钙存在(CaOH发射),测定钡也没有什么困难。在氧化亚氮—乙炔火焰中,钡电离达80%~90%,因此需要在样品和标准溶液中加入0.2%~0.5%钾(氯化物)或其他易电离金属。钡只有一条可用的共振线553.6nm,其特征浓度在空气—乙炔火焰中约为10mg/L 1%,而在氧化亚氮—乙炔火焰约为0.4mg/L 1%,其相应的检出限分别为0.7和0.01mg/L,应用火焰发射光谱法可以得到好10倍的检出限。

用石墨炉技术测定钡,由石墨管直接发射会产生干扰。因此不必要选择太高的原子化温度。氘灯在钡的波长处只有很低的能量,因而不能用于背景校正,原子吸收光谱仪使用卤素灯或用塞曼效应背景校正器能有效地解决这个问题。

在石墨炉原子吸收分析过程中,钡能形成相当稳定的碳化物,因此用非涂层石墨管测定结果不理想。Benshaw发现石墨管衬钽可抑制碳化钡的生成,将使钡的灵敏度增加20倍,应用热解涂层石墨管也可以抑制碳化钡的生成,得到同样结果。

在0.2%硝酸溶液中,可以用1500℃温度进行热预处理,应用快速升温时,最佳原子化温度为2700℃。(纵向加热时)

用N2O—C2H2火焰测定Ba,在Ba 553.55nm附近有强烈的发射噪声,宜用0.2nm窄光谱通带。测定钡使用盐酸溶液有利于原子化。在原子化过程中石墨管壁的热发射对测定钡产生严重干扰,采用低狭缝高度(小于石墨管直径)可阻挡管壁强辐射光的干扰。在原子化过程中,石墨管壁辐射带光谱的峰值区域在550nm左右。用0.2%硝酸为化学改进剂,最高灰化温度是1500℃,快速升温原子化的最佳原子化温度是2700℃(纵向加热)。

7.Ca(测定条件见表9-7)

表9-7 Ca的测定条件

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(1)干扰:

①磷酸、硫酸、硅酸、钡等存在化学干扰;

②低温火焰的干扰尤为显著;

③在空气―乙炔火焰中还有电离干扰。

(2)注意事项:

①为了抑制化学干扰,应采用富燃火焰;

②由于样品中的有机物而出现测定误差时,可添加乙二醇;

③应保持一定的酸度和添加LaCl3,以避免干扰引起吸光度变小;

④燃烧器的位置、燃烧气体的组成对测定值及干扰有影响,因此需选择最适宜的条件。

钙是最经常用原子吸收光谱测定的元素之一,所发表的资料相当多。威立斯和Da-vid在1959至1961年间的第一项工作就是有关血清、尿、植物和土壤样品中钙的测定。

钙可以用氧化亚氮—乙炔火焰测定而无干扰,其特征浓度为0.09mg/L 1%,检出限约为0.001mg/L。在这种火焰中只有在硅和铝浓度高时才出现干扰,微弱的电离作用可加入少量碱金属除去。

用预混合式燃烧器,高至500mg/L的硅,1000mg/L的铝或磷的影响可以通过加入1%镧(氧化物盐酸溶液)或1%EDTA(二钠盐)有效地加以控制。因此钙可用空气—乙炔火焰在422.7nm共振线处进行测定,其特征浓度为0.1mg/L 1%,检出限为0.001mg/L。

较高浓度的钙可用239.9nm共振线测定,其特征浓度约为10mg/L 1%。这条谱线的信噪比不太好。因此作精密分析时不宜采用。

钙是常见元素,不太需要石墨炉技术那样高的灵敏度。Carrondo等将悬浮于稀硝酸溶液的污水沉积物直接注入石墨炉测定钙,其结果与火焰法非常一致,Smith和Cochran用非涂层石墨管测定卤水中的钙,并在原子化时加大氩气流量以降低灵敏度。使用热解涂层石墨管测钙可以得到最佳灵敏度。然而这种测定易受污染,因此实验必须在无尘环境中进行。钙的最高灰化温度是1200℃,最佳原子化温度是2400℃。

用空气—乙炔火焰测Ca,加入Sr可消除Al、Be、Ti、Zr和磷酸根的干扰。用高温火焰测定,因在分析线附近有强CN发射光谱,需使用较窄的光谱通带。测定钙宜用盐酸溶液有利于原子化。燃烧高度Ca是12.5mm样品本身中的K,Na可抑制Ca的电离。

8.Cd(测定条件见表9-8)

表9-8 Cd的测定条件

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(1)干扰:

不存在化学和光谱干扰,高浓度的硅可降低镉的吸收。

(2)注意事项:

①分析溶液应保持一定的酸度,酸度低时成为胶浊状,使吸光度减少;

②镉的蒸气压较高,光源共振线易产生自吸,因此需使用较低灯电流。

镉在空气—乙炔火焰中易于测定且无任何干扰。在228.8nm谱线的特征浓度为0.02mg/L 1%,其检出限达到0.0005mg/L。

测定较高浓度的镉,宜用326.1nm共振线,因其特征浓度约为20mg/L 1%,从而可避免过多稀释。

虽然氯化物对镉的干扰由于CdCl的分解能相当低而不如对铅和铊那么显著,但是仍有许多作者报导氯化物或过氯酸的干扰,并试图加入磷酸或钼来消除这些干扰。

Cd是易挥发性元素,加入基体改进剂磷酸二氢铵、磷酸氢二铵并从稳定温度石墨炉的里沃夫平台上原子化,可以应用高至约800℃的灰化温度,加入硝酸镁,温度还可以再高一些。里沃夫平台最佳原子化温度是1700℃。

用石墨炉测定镉,最大问题之一是有污染的危险。许多试剂中也发现镉的空白高,因此经常需要纯化。

用1%Triton X-100+0.2%HNO3为稀释剂,Ni+Pd+NH4H2PO4为改进剂,塞曼校正背景,石墨平台原子化测定生物标样中的Cd和Pb,灰化温度可提高到900℃。

9.Cr(测定条件见表9-9)

表9-9 Cr的测定条件

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(1)干扰:

使用富燃火焰时,所有阴、阳离子及酸浓度均有影响,铁的干扰较大。

(2)注意事项:

①选用357.9nm共振线最为合适;

②铬的谱线较多,狭缝应窄小;

③必须选择合适的燃烧器高度;

④样品中存在镁时,因Mg(OH)2在357.9nm附近有分子吸收,故必须进行背景校正。

用空气—乙炔或N2O—C2H2火焰测定Cr,富燃火焰能得到较高的灵敏度。测定高含量Cr,用分析线Cr 425.43nm,特征浓度0.1μg/mL。用N2O—C2H2火焰测定Cr,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)具有相同的测定灵敏度。如果以8-羟基喹啉为螯合剂,在pH=6萃取Cr(Ⅲ),以二乙基二硫代氨基甲酸盐为螯合剂,在pH=4萃取Cr(Ⅵ),可分别测定两种价态的Cr。用石墨炉原子吸收光谱分析法测定Cr,用磷酸二氢铵和硝酸镁为化学改进剂。在里沃夫平台上原子化,最佳原子化温度是2500℃。

10.Cu(测定条件见表9-10)

表9-10 Cu的测定条件

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(1)干扰:

无显著阴、阳离子干扰。

(2)注意事项:

①测定溶液应保持一定酸度,以防胶状物生成,影响吸光度值。

②高灵敏度测定用324.8nm,低灵敏度测定用249.2nm。

③若用含Fe,Ni的多元素灯,应注意狭缝的大小,使其不要干扰Cu 324.7nm。

铜是最经常和最容易用原子吸收测定的元素之一。它在空气—乙炔火焰中无干扰。而且不受火焰化学计量及灯电流的影响,因此经常作为检验仪器的方法和标准。

铜具有一些共振线,全部都适合用于分析。选择正确的共振线,即使对较高浓度的铜也可精密地测定而不必过多的稀释,对较低浓度的铜,324.7nm谱线最为适宜。其特征浓度为0.03mg/L 1%,检出限约为0.001mg/L。

铜可以在很宽的pH范围内被为数众多的螯合剂所络合,几乎可以被所有的有机溶剂所萃取。它经常被作为验证萃取过程完全程度的参比元素;经多次萃取,即使在非常极端的情况下,铜也可与基体完全分离。

铜经常用石墨炉技术来测定。目前已报道的干扰很少,可以直接在血清中很准确地测定铜。预先在低温灰化后也可无干扰地测定尿中铜。用硝酸消化后分析肉中铜的结果也很好,对肝和鱼肉的直接固体样品分析结果也很好。污水沉积物中的铜可将悬浮物直接注入石墨管来测定。过氯酸抑制铜的吸收信号;这种干扰促使分析植物样品时,在测定前先萃取铜。从里沃夫平台上原子化不会产生氯化物的干扰,而测定基本上也不受其他干扰。铜在0.2%硝酸中可在1200℃左右进行灰化而无损失,从里沃夫平台原子化的最佳温度是2300℃。

悬浮液进样是一种新的固体进样技术。用悬浮液进样火焰原子吸收光谱法测定番茄粉中的铜,用0.15%琼脂溶液振动制成悬浮液,此溶液可稳定40min以上。在灯电流7.5mA,光谱通带1.3nm,空气流量9.5L/min,乙炔流量2.3L/min,燃烧器高度7.5mm条件下,测定Cu 324.8nm的吸光度。测定结果与湿消解法一致。

11.Fe(测定条件见表9-11)

表9-11 Fe的测定条件

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(1)干扰:

①采用化学计量焰时,阴、阳离子的化学干扰几乎没有,但磷酸、硅的干扰还存在;

②用低温火焰时,化学干扰增强;

③血清铁的分析,除磷酸外,蛋白质也有干扰。

(2)注意事项:

①测定溶液应保持一定酸度,溶液的酸度低时,溶液组分变化引起吸光度相应变化,这点须加注意;

②若添加50%异丙醇,灵敏度可提高10倍;

③硅的干扰可加入EDTA来抑制;

④使用贫燃高温火焰有利于干扰的消除;

⑤灵敏线248.3nm背景较大,易选用较小狭缝,若干扰严重,可选择次灵敏线248.8nm或371.9nm。

铁是最经常用原子吸收测定的元素之一,大多是较低浓度的样品。在化学计量空气—乙炔火焰中,铁的测定几乎不存在干扰,仅发现来自硅的干扰,但这种干扰可加入200mg/L钙而消除。除了硅以外,锶、铝、锰、柠檬酸和酒石酸同样抑制铁的信号,其影响随燃烧器高度的增加而减小。柠檬酸对铁信号的强烈影响,加入磷酸或氯化钠可消除这种干扰。钴、铜和镍可使铁的信号严重降低,这种干扰与火焰条件密切相关;如燃气/助燃气的比值,火焰观测高度等。建议加入8-羟基喹啉或加入镧来消除这种干扰。在分析生物样品时,大多数阳离子和阴离子、各种氧化态的铁以及各种螯合剂都没有影响。铝和硅对铁的信号略有抑制作用。

在强硝酸溶液中,特别在微还原性火焰中,铁的信号显著下降。但在强氧化性火焰中这种现象不明显。用氧化亚氮—乙炔火焰这种影响完全消失。虽然用氧化亚氮—乙炔火焰灵敏度较低,但在许多情况下还是可以被接受的。

在富燃空气—乙炔火焰中可以得到较高的灵敏度,但对不同氧化价态的铁呈现明显的差异,同时也产生硅和钙的干扰。因此,建议采用贫燃火焰以免产生干扰。

最经常应用的248.3nm谱线的特征浓度为0.04mg/L 1%。在谱带宽为0.2nm时,检出限约为0.005mg/L。

在灰尘中一般含铁量较高,因此石墨炉测定铁时极易出现污染问题。因此必须彻底清洗实验室器皿和使用自动进样器。

石墨炉原子吸收法测定铁时曾发现氯化物的干扰,硝酸镁是测定铁的适宜基体改进剂,它允许应用高至1450℃的灰化温度,从里沃夫平台原子化最佳温度是2400℃。

12.Mg(测定条件见表9-12)

表9-12 Mg的测定条件

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(1)干扰:

在空气―乙炔火焰中,阴、阳离子的干扰不明显,但使用低温火焰时这种干扰变得明显。铝、硅、磷酸有干扰,有含氧酸共存时,干扰增大。

(2)注意事项:

①镁的测定通常使用空气―乙炔火焰,酸度低时吸光度变化,应在一定酸度下进行测定。

②测定时添加异丙醇可消除某些阴、阳离子的干扰。

镁是最经常用原子吸收光谱法测定的元素之一,此元素具有很高的灵敏度。在285.2nm共振线,用空气—乙炔火焰的特征浓度是0.003mg/L 1%,由于具有理想的信噪比,检出限可达到0.0001mg/L。

这么高的灵敏度并非总是优点。较高浓度的镁最好用202.5nm共振线测定,单缝燃烧器与光束垂直时则为1~2mg/L 1%。在空气—乙炔火焰中,镁的测定不大受到干扰。钠、钾、钙或磷酸盐无干扰。高达100mg/L的磷酸盐和硅不影响镁的测定,但铝略有干扰。

浓度为0.8mg/L的镁,不受2000mg/L磷(以磷酸盐存在)的影响。甚至磷超过105倍,Slavin发现仅由黏度引起轻微的影响,而无干扰。

许多阳离子即使过量很多时都没有干扰,只有500mg/L的硅使镁的吸收降低4%。

各种研究清楚地表明,应用空气—乙炔火焰和设计良好的燃烧器,只有很高浓度的硅和铝才略干扰镁的测定,而即使很高浓度的磷也不干扰。虽然镁的灵敏度随燃烧气体过量程度的增加而提高,但是铝的干扰在还原性火焰中却变得明显。因此在有铝存在时,最好稍牺牲一点灵敏度而选用氧化性火焰。钛和铬同样干扰镁并呈现与铝相似的行为。

在氧化亚氮—乙炔火焰中,镁的灵敏度降低约50%。此火焰中约有6%的镁电离。因此建议加入钾(1000mg/L)。虽然并不需要用这种火焰测定镁,但它可用以消除上述干扰。

镁在空气—乙炔火焰中的灵敏度与在空气—丙烷中的相同,但后者会产生许多干扰。钠、钾、钙和磷酸盐在空气—乙炔火焰中没有干扰,在空气—丙烷火焰中磷酸盐和其他许多离子有严重干扰,200mg/L铝使镁的信号降低90%,铜、锰、镍和铅也有很大干扰。即使只有0.5mg/L铝和0.2mg/L硅也会使信号降低50%以上。低温火焰不宜用于镁的测定。

镁也是石墨炉原子吸收测定法中最灵敏的元素之一。由于它在绝大多数样品中的含量均易于用火焰技术测定,因此不大需要再用石墨炉技术来增加灵敏度。这种技术的最大问题是污染。

为消除干扰元素的影响,试样分解后,加入5毫升[18%(重量/体积)]氯化锶溶液,并冲稀到一定体积,采用此法,即使在试样中含有0.5%的磷、钛、锆,1%的锌,2%的钒、锰、硅,5%的镍、铜、钼,10%的铬时,也没有干扰。镁含量低的试样最好萃取除铁后再行测定。

在空气—乙炔火焰中,MgCl2(g)在210nm产生宽带分子吸收,在369nm、376nm和382nm有三个特征的分子带。加入Sr可以抑制Al,Be,Zr和Si,加入EDTA可以抑制Fe和Cr对测定Mg的干扰。

13.Mn(测定条件见表9-13)

表9-13 Mn的测定条件

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(1)干扰:

钼、磷酸、硅等阴、阳离子有干扰,特别是硅的干扰较大,碱金属、碱土金属的干扰较小。

(2)注意事项:

①硅对锰的干扰,可加入0.2%的氯化钙。

②在280.0nm附近有3条邻近的共振线,测定时选用狭缝要小。

③使用403.0nm附近的共振线,碱土金属的氧化物、氢氧化物发光强,使信噪比变坏。

14.Ni(测定条件见表9-14)

表9-14 Ni的测定条件

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(1)干扰:

富燃火焰时,阴、阳离子有干扰,贫燃火焰由于提高了温度,这种干扰几乎消失。

(2)注意事项:

①镍与离解能相近似的铁共存时,必须严格选择燃烧条件及燃烧器位置;

②添加50%异丙醇时,灵敏度增加约2倍;

③酸度低时易引起吸光度变化,必须控制溶液的酸度;

④注意避免邻近谱线的干扰。

镍是经常用原子吸收测定的金属元素之一。选用232.0nm谱线,在空气—乙炔火焰中可得到0.04mg/L 1%的特征浓度,检测限为0.004mg/L。为了能有效地应用232.003nm谱线,光谱带宽应为0.2nm。不然231.716nm和232.138nm两条强发射线,将导致分析曲线的严重弯曲和灵敏度的显著降低。即便在0.2nm光谱带宽时,232.0nm谱线的分析曲线仍呈现明显的非线性,因此不太适合于较高浓度镍的测定。为此,特征浓度为0.2mg/L 1%的341.5nm共振线较为适合。这条谱线允许用较大光谱带宽(至0.7nm),从而可得到较好的信噪比。在氧化性(贫燃)空气—乙炔火焰中测定镍的干扰很少。高浓度的Co,Cr,Cu,Mn,Mo,V,Al和W无干扰,同样HCl,HNO3,H2SO4和H3PO4也无干扰。但是必须很精确地调节燃烧器和火焰气体。在精密分析时,需要使基体一致以保持相对准确性。应用氧化亚氮—乙炔火焰可以消除铁和铬的可能干扰,该火焰在232.0nm共振线的特征浓度约为2mg/L1%。镍可被吡咯烷二硫代氨基甲酸铵络合和用MIBK萃取。

用石墨炉技术测定镍时,硝酸钾、硝酸铁和其他一些硝酸盐显著提高信号,氯化钙完全抑制信号,过氯酸会降低信号。

当分析海水时,可用离子交换柱分离镍,或者选用有机溶剂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来分离。

地面水的镍可直接测定。将在硝酸溶液中的污水沉积物的悬浮物直接注入石墨管,用硝酸酸化的标准溶液作为参比直接进行测定,得到的结果很好。

直接测定血清中的镍,需要使用质量好的热解石墨管。用APDC在MIBK中萃取可测定血清和尿中镍。萃取法测定尿中镍比直接法要好。萃取溶液注入石墨炉后不要立即干燥,而要停顿约两分钟。

测定血液、肝组织和尿中的镍,当应用磷酸二氢铵为基体改进剂和从里沃夫平台原子化时,无干扰现象产生。用硝酸镁为基体改进剂,镍的灰化温度可至1400℃。用稳定温度石墨炉和从里沃夫平台原子化时测定无干扰。在此条件下镍的最佳原子化温度为2500℃。

15.Pb(测定条件见表9-15)

表9-15 Pb的测定条件

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(1)干扰:

阴、阳离子几乎无干扰。

(2)注意事项:

①酸度低时易引起吸光度减少,必须控制溶液的酸度;

②283.3nm和217.0nm相比,具有好的信噪比和小的背景干扰效应,往往用作常规分析线。

铅可以用各种火焰测定而无明显干扰。通常采用空气—乙炔火焰,但也有检验工作者选用空气—丙烷火焰,使用这种火焰,铝、铍、铬、磷酸根和硫酸根有轻微干扰,但加入EDTA干扰可大为减少。

虽然217.0nm谱线明显地比283.3nm谱线灵敏,但由于其信噪比不好并得不到较好的检出限。再者,在217.0nm有较大的背景吸收,因此选用283.3nm谱线较佳。

稀的含铅水溶液储存在玻璃或聚乙烯容量瓶中,在较短时间内即产生严重损失,用硝酸酸化可防止这种损失。

由于往往需要测定很低浓度的铅,火焰中0.01mg/L的检出限是不够的。如今石墨炉技术已成为测定铅的主要手段。

氯化物对铅测定的干扰大,过氯酸可引起信号严重降低。并且这种酸腐蚀石墨管,故不能应用。磷酸能提高信号,所有酸都降低铅的信号。当向样品溶液中加入正磷酸,石墨管用钼处理后,测定尿中铅时基体干扰最小。

应用磷酸二氢铵为基体改进剂,并从里沃夫平台上原子化,可以在许多生物体样品包括尿中无干扰地测定铅。

在此条件下,灰化温度可高达950℃,用硝酸镁为基体改进剂,温度还允许稍高点。里沃夫平台最佳原子化温度是1900℃。

也可以应用氢化物技术测定铅,但其灵敏度并不特别好。在加热的石英管内原子化,得到0.1mg/L的检出限。加入酒石酸和重铬酸钾明显地提高灵敏度,但铜和镍引起严重干扰。

Pb是有毒元素,是生物医药、食品和环保重点监测元素。

测定皮蛋中微量Pb,将试样捣碎成蛋泥,置于50mL瓷坩埚中,加5mL硝酸浸泡4h以上,先小火炭化,再用4.0g过硫酸铵在马弗炉内于500℃恒温2h,再升至800℃保持20min。用0.5mol/L硝酸溶解残留物。在灯电流10mA,光谱通带0.7nm,乙炔流量1.2L/min,空气流量7.5L/min,燃烧器高度6mm,测定Pb 283.3nm吸光度,氘灯校正背景。回收率94.0%~98.0%。校正曲线的线性范围是0~3.00μg/mL。

平台原子化测定全血中Pb,用0.3%Triton X-100稀释全血,用0.6%磷酸二氢铵+0.4%硝酸铵为混合化学改进剂,直接测定血样中的Pb。没有化学改进剂存在时,800℃灰化时铅的吸光度下降了65%,用化学改进剂时Pb在800℃灰化损失仅为4%,背景吸光度值都在0.1以下。

16.As

As元素的共振线193.7nm和197.2nm处于真空紫外的起点,可用的空心阴极灯性能较差。再者,由于许多光电倍增管对波长在200nm以下只提供低灵敏度,再加上透镜吸收的增加和镜面反射的减少而导致辐射光损失,因此砷的测定在高性能的无极放电灯发展以后,砷的测定才解决了许多问题的影响。

用无极放电灯在空气—乙炔火焰的特征浓度为0.5mg/L 1%,其检出限是0.15mg/L。而用普通空心阴极灯的相应值分别为1.5mg/L 1%和2.3mg/L。

氢化物技术十分适合砷的测定,其测定极限为1ng(绝对值)或0.02μg/L。许多文献报道了VⅢ族和ⅠB族元素会干扰。这些影响很大程度上取决于所用的酸、酸的浓度以及样品的稀释程度。例如,在1.5%盐酸和1.5%硝酸混合溶液中铁(Ⅲ)对砷(Ⅲ)测定的干扰只有当其浓度大于2g/L时才发生。

17.Sr

用空气—乙炔火焰测定Sr,Al,Si,硫酸根,磷酸根与Sr生成难解离的化合物引起干扰,加入La可以消除干扰。用N2O—C2H2火焰测定Sr,在抑制电离的条件下特征浓度是0.1μg/mL,在Sr 460.73nm附近有强烈的发射噪声,宜用0.2nm窄光谱通带。石墨炉原子吸收光谱分析法测定Sr,在0.2%硝酸存在下,灰化温度可允许到1200℃,用热解涂层石墨管快速原子化,最佳原子化温度是2500℃。测定时需校正背景。

18.Zn

用原子吸收法能有效地测定Zn。测定高含量Zn,用分析线Zn 307.59nm,特征浓度是100μg/mL。用空气—乙炔火焰测定,硝酸根、硫酸根、磷酸根、硅酸根和EDTA等不干扰测定。用石墨炉原子吸收法测定Zn,以柠檬酸为化学改进剂,可以直接测定海水中的Zn;以磷酸为化学改进剂,测定废水中Zn,灰化温度允许到900℃,以磷酸二氢铵为化学改进剂,在里沃夫平台上原化,最佳原子化温度是1600℃。

19.Se

石墨炉原子吸收法测定Se,在300℃灰化有明显的挥发损失,用镍、铜、钯、重铬酸钾、碘化钾为化学改进剂都有稳定硒的效果,灰化温度可允许到1200℃。其中以钯最好。用Pd(NO32-Triton X100为化学改进剂,硒的灰化温度可提高到1200℃。用热解沉积和电沉积法涂钯石墨管测定Se,在1200℃和1300℃灰化都无挥发损失。用稳定温度平台石墨炉原子化,最佳原子化温度是2000℃。

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