原子吸收背景校正技术评述
原子吸收 塞曼校正
原子吸收光谱仪干扰效应及其消除方法一、干扰效应干扰效应按其性质和产生的原因，可以分为4类：化学干扰、电离干扰、物理干扰和光谱干扰。
1、化学干扰化学干扰与被测元素本身的性质和在火焰中引起的化学反应有关。
产生化学干扰的主要原因是由于被测元素不能全部由它的化合物中解离出来，从而使参与锐线吸收的基态原子数目减少，而影响测定结果的准确性。
由于产生化学干扰的因素多种多样，消除干扰的方法要是具体情况而不同，常用以下方法：1）改变火焰温度对于生成难熔、难解离化合物的干扰，可以通过改变火焰的种类、提高火焰的温度来消除。
如在空气-乙炔火焰的PO43-对该的测定有干扰，当改用氧化二氮-乙炔火焰后，提高火焰温度，可消除此类干扰。
2）加入释放剂：向试样中加入一种试剂，使干扰元素与之生成更稳定、更难解离的化合物，而将待测元素从其与干扰元素生成的化合物中释放出来。
如测Mg2+时铝盐会与镁生成MgAl2O4难熔晶体，使镁难于原子化而干扰测定。
若在试液中加入释放剂SrCl2,可与铝结合成稳定的SrAl2O4而将镁释放出来。
磷酸根会与钙生成难解离化合物而干扰钙的测定，若加入释放剂LaCl3,则由于生成更难离解的LaPO4而将该释放出来。
3）加入保护络合剂：保护络合剂可与待测元素生成稳定的络合物，而是待测元素不再与干扰元素生成难解离的化合物而消除干扰。
如PO43-干扰钙的测定，当加入络合剂EDTA后，钙与EDTA生成稳定的鳌合物，而消除PO43-的干扰。
4）加入缓冲剂加入缓冲剂即向试样中加入过量的干扰成分，使干扰趋于稳定状态，此含干扰成分的试剂称为缓冲剂。
如用氧化二氮-乙炔测定钛时，铝有干扰，难以获准结果，向试样中加入铝盐使铝的浓度达到200ug/ml时，铝对钛的干扰就不再随溶液中铝含量的变化而改变，从而可以准确测定钛。
但这种方法不很理想，它会大大降低测定灵敏度。
2、电离干扰是指待测元素在火焰中吸收能量后，除进行原子化外，还是部分原子电离，从而降低了火焰中基态原子的浓度,使待测元素的吸光度降低，造成结果偏低。
原子吸收光谱背景校正优缺点
原子吸收光谱背景校正优缺点主要有以下优点:1选择性强.这是因为原子吸收带宽很窄的缘故。
因此，测定比较快速简便,并有条件实现自动化操作。
在发射光谱分析中，当共存元素的辐射线或分子辐射线不能和待测元素的辐射线相分离时,会引起表观强度的变化。
而对原子吸收光谱分析来说：谱线干扰的几率小,由于谱线仅发生在主线系，而且谱线很窄，线重叠几率较发射光谱要小得多,所以光谱干扰较小。
即便是和邻近线分离得不完全，由于空心阴极灯不发射那种波长的辐射线,所以辐射线干扰少，容易克服。
在大多数情况下，共存元素不对原子吸收光谱分析产生干扰.在石墨炉原子吸收法中,有时甚至可以用纯标准溶液制作的校正曲线来分析不同试样。
3分析范围广。
发射光谱分析和元素的激发能有关，故对发射谱线处在短波区域的元素难以进行测定。
另外,火焰发射光度分析仅能对元素的一部分加以测定.例如，钠只有1%左右的原子被激发，其余的原子则以非激发态存在。
在原子吸收光谱分析中，只要使化合物离解成原子就行了，不必激发，所以测定的是大部分原子。
目前应用原子吸收光谱法可测定的元素达73种。
就含量而言,既可测定低含量和主量元素，又可测定微量、痕量甚至超痕量元素；就元素的性质而言,既可测定金属元素、类金属元素，又可间接测定某些非金属元素,也可间接测定有机物；就样品的状态而言，既可测定液态样品，也可测定气态样品，甚至可以直接测定某些固态样品，这是其他分析技术所不能及的。
4、抗干扰能力强。
第三组分的存在，等离子体温度的变动，对原子发射谱线强度影响比较严重.而原子吸收谱线的强度受温度影响相对说来要小得多。
和发射光谱法不同，不是测定相对于背景的信号强度，所以背景影响小.在原子吸收光谱分析中，待测元素只需从它的化合物中离解出来，而不必激发,故化学干扰也比发射光谱法少得多。
5、精密度高。
火焰原子吸收法的精密度较好。
在日常的一般低含量测定中，精密度为1～3％。
如果仪器性能好,采用高精度测量方法，精密度为<1%.无火焰原子吸收法较火焰法的精密度低,目前一般可控制在15%之内.若采用自动进样技术,则可改善测定的精密度。
原子吸收分析中的氘灯背景校正技术原理
．
（） １
式 中 ， Ｄ ）指 被检 测器 接 收 的光 强 度 ， 就 是 入 射 光 ，（ ： 。 （ 也 ０Ｄ ）通过 原 子 化 器 （ 焰 ） 透 过 光 的强 度 ， 火 后 ，（ 。 Ｄ ）指 有效 宽带 内的入射 光 强度 ， ａ（ ： ，． Ｄ ）和 ，． Ｄ ） 别 表 示有 效 宽 带 内背 景 和 分析 元 素 吸收 的 （ ： 分 光强 度 。 由图 ２可 以看 出 ， 当背景 和分 析元 素 吸 收 同时存 在 时 ， 射光 ，（ 入 。Ｄ ）通过 原子 化器 （ 火焰 ） ， 后
氘 灯辐 射能 的 吸收光 强度 ， Ｄ ）很 小 ， 背景 吸收 后透 光 强度 …（ ： 对
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第２ ６卷 第 ３期
２ １ 年 ６月 ０１
大 学 化 学
ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｉ ＣＨＥＭ Ｉ ＴＲＹ Ｓ
Ｖｏ ． １ ２６ Ｎｏ． ３
Ｊｎ２ １ ｕ ． ０１
原 子 吸 收 分 析 中 的 氘 灯 背 景 校 正 技 术 原 理
冯 素玲 李 晶 李全 民
河 南 新 乡 ４ ３０ ） ５ ０ ７ （ 南 师 范 大 学 化 学 与 环 境 科 学 学 院 河 南 师 范 大 学 国家 级 化 学 实 验 教 学 示 范 中心 河
摘要
根据 入射 光强度 、 背景 吸收和元素吸收 的关 系， 射光强度与透过光强度 的关系 ， 入 背景 吸收与波长
原子吸收三种背景校正方式的性能比较及应用分析
可见 ， 些 在 原 子 吸 收 分 析 中本 来 就 不 够 灵 敏 的 元 素 （ Ｃ 、ｂ ， 一 如 ｕ Ｐ ） 不 宜 采 用 自吸 扣 背 景 法 ， 一 些 在 原 子 吸 收 分 析 中 灵 敏 度 较 高 的 而 元 素 （ Ｃ 、 ｎ ， 可 采 用 自吸扣 背 景法 。 如 ｄ Ｚ ）则
原 子 吸 收 三 种 背 景 校 正 方 式 的 性 能 比较 及 应 用 分 析
张 哲 张 宝 生
（ 葫芦 岛 市环 境 保 护 监 测 中心 站 １ ５ ０ 辽 宁 省 环 境保 护 监 测 中心 站 ） ２００
【 摘 要 】 塞 曼 、 灯 及 自吸 收 三 种 扣 背 景 方 式 的 性 能 进 行 分 析 比 较 ， 对 氚 测 定 了三 种 扣 背 景 方 式 的 灵 敏 度 、 确 度 及 准 确 度 。 分 析 结 果 说 明 不 精 同样 品 和 不 同 元 素 受 背 景 干 扰 的 程 度 不 同 ， 自 吸 法 扣 背 景 会 使 测 定 用 的 灵 敏 度 降低 ， 用 于 灵 敏 度 较 高的 元 素 分 析 ； 灯 法 虽 能 使 灵 敏 度 提 适 氘 高 ， 只 适 用 于 波 长 小 于 ４０纳 米 的 元 素 。 塞 曼 方 式 是 理 想 的 扣 背 景 但 ３ 方式 ， 定结 果稳 定可靠 。 测 【 键 词 】 子 吸 收 ； 景 干 扰 关 原 背
１】 仪 器 与 试 剂 ．
ＣＩ １
Ｚｎ
０Ｏ ２ ．６
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２３ 试 验 方 法 精 确 度 分 析 －
原子吸收分析测定技术
实验二 火焰原子吸收对饲料中钙的测定
• 1 实验步骤 • 1.1 开启和调节仪器： • 灯电流：7.5mA, 积分时间：5Sec, 测 量模式：保持 • 分析波长：422.7nm，狭缝：2.6nm • 乙 炔 流 量 ： 0 . 4 0 Kg/cm2 空气流量： 1.60Kg/cm2
1.2 标准曲线绘制:
灵敏度与检出线
• 在原子吸收分析中，用校正曲线来表示溶液浓度C 和吸收值A之间的关系。校正曲线一般是由测量一 系列标准溶液来求得。 • 函数A=f( c )的导数(dA/dC)称为分析灵敏度,既 S=dA/dc,S定义为校正曲线的斜率.用特征浓度 来表示.其定义为能产生1 %吸收(吸光度0.0044) 时所对应的元素浓度,可用下式计算 S=C×0.0044/A • 检出限是相应于不少于10次空白溶液读数的标准 差的3倍的溶液浓度.所以它是一个95%置信度确 定的最低可检出量的统计值. • 检出限可用下式表示 D.L=2 ×标准偏差×浓度/标准溶液的平均 吸收量
原子吸收分光光度计示意图
光源--发射待测元素特征光谱线的锐线 光源
• 空心阴极灯（HCL）
• 构造： • 阳极为钨棒，阴极内衬有待测元素的金属或合 金，两个电极密封于带有石英窗的玻璃管中，管内 充有惰性气体氖气或氨气。
• 要求： • 1、发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致 • 2、发射线的半宽度远小于吸收线的半宽度
a.物理干扰及消除的方法 b.光谱干扰及消除方法 c.吸收线重叠干扰方法 d.电离干扰及消除方法 e.化学干扰及消除方法
有关注意事项
• 测定方法：测定方法通常分为直接测定法和 间接测定法，针对试样复杂、变化大、灵敏 度太低、共振线波长不在范围、基体含量高 等问题，这两种测定法也都可以满足。 • 样品的分解：对各种试样要采用溶剂进行分 解，制成适宜的分析溶液。通常使用盐酸、 硝酸和它们的混合酸，一般不用硫酸、磷酸； 能用酸溶，就不用碱溶。在分解完全的前提 下，试剂用量以少为宜
原子吸收的曲线校正
原子吸收的曲线校正（来自于瓦里安分析文献）概述原子吸收技术最终得到的是一个以光学为单位的结果——通常是吸光度。
而操作者则必须通过一些方法将吸光度转换为浓度单位以便获得最终的分析结果。
如果完全符合比尔—朗勃定律的话，吸光度和浓度应该成近似的线性关系，但通常会出现背离。
即使在有限的浓度范围内，采用校正曲线规则有时也会出现例外。
某些引起曲线弯曲的因素可以通过仪器的设计或是实验条件来改善。
例如镍在波长232.0nm 出的曲线弯曲可以通过仪器的光谱带宽来改善，这是因为曲线的弯曲是由于镍发射线附近的一条非吸收线造成的。
在实际的仪器设定中是无法完全消除曲线的弯曲。
还有其他很多基本的原因引起曲线弯曲，比如反射线和吸收线轮廓的交叠程度。
此原因造成的曲线弯曲就不是操作者能够解决的了，而是随测定元素的不同而各异，并且也不是仪器的设计改良能够完全解决的。
虽然曲线的弯曲仍然是无法避免的，但原子吸收仪器开始采用各种曲线修正技术来弥补曲线弯曲得到校正后的浓度值。
很显然，计算机和微电脑技术的发展对这方面有着非常大的帮助。
问题是要开发一套合适的数学运算法则，此法则必须尽可能的接近自然曲线，以便通过最初的运算能够将测定吸光度转换为浓度。
讨论在讨论合适的运算法则之前，我们必须进行一些约定。
1．此方法必须精确到1%以下才能用于实际使用。
即使是用手画的校正曲线，我们也仍然希望精确到1%。
当然方法也必须尽量避免引入系统误差。
2．此方法必须适用于所有的元素和实际使用的光谱带宽。
因而我们认为不管是仪器还是其他原因造成的轻微和严重的曲线弯曲都作为同样的数学问题。
3．该方法的准确性必须适用于所有的原子化方法和测定模式。
我们通常测定的是火焰法的平衡吸光度或是石墨炉的峰信号，所有的情况下都需要准确的浓度结果。
4．此方法在较大的浓度范围内必须有很高的准确度。
原子吸收应用的整个线性范围只有104数量级，当超过此限定的范围之后使用有限的曲线校正会产生很大的偏差。
在原子吸收光谱分析中四种背景吸收干扰的比较
在原子吸收光谱分析中四种背景吸收干扰的比较刘春英【摘要】背景干扰在原子吸收光谱分析中是每个分析工作者所经常遇到的问题,目前,原子吸收仪器中所采用的背景校正技术最常用的有四种：塞曼效应、氘灯连续光源、邻近线和S-H法四种。
本文针对邻近线、氘灯、塞曼和S-H法作了比较,给出了四种背景校正的优缺点。
【期刊名称】《甘肃科技纵横》【年(卷),期】2011(040)004【总页数】2页(P44-45)【关键词】背景校正;光谱分析;优缺点【作者】刘春英【作者单位】兰州工业研究院,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】O657.31随着分析仪器技术的发展原子吸收光谱分析技术越来越重要。
该技术已经成了检验工作各个领域的一个很重要的手段。
原子吸收光谱仪器使用的好坏直接决定了其在检测工作中效能发挥的大小，广大分析工作者努力探求的目标就是如何使得原子吸收仪器在检测工作中发挥最大的效能。
但是在原子吸收测定过程中，有很多问题不容忽视，即背景干扰。
因为一些比较高的背景值通常会影响甚至限制样品中痕量元素的灵敏度和检出限。
因此，原子吸收分析工作者就如何解决背景干扰的问题，做了大量的工作，总结了很多的经验。
普遍认为背景校正技术对提高分析准确度起着很重要的作用。
1 背景干扰的产生和影响光散射和分子吸收是主要的背景干扰。
大多情况下分析结果的偏高与偏低主要取决于背景干扰对吸光度的干扰程度，如果使吸光度增加就会产生正的误差，导致分析结果偏高。
如果使吸光度减弱就会产生负的误差，导致偏低，在光谱分析工作中，一般情况下遇到的分子吸收主要有以下三种：无机酸不同分子吸收也不尽相同，例如磷酸、硫酸在波长小于250nm时，分子吸收很强，但是硝酸、盐酸在波长小于250.0n m的情况下分子吸收很小。
鉴于上述原因，大多情况下具体的分析工作中，主要采用硝酸、盐酸处理样品。
在紫外区碱金属还有碱土金属盐类物质表现出比较强的分子吸收。
例如在波长为210.0～290.0nm时，KC1、NaC1、NaNO3等表现出明显的分子吸收带，这样就会严重干扰镉、锌、铁、镍等元素的测定。
原子吸收中的三磁场塞曼背景校正技术
正 常 塞 曼 效 应 ｒ 如 下列 元素 ：
Ｐａ， ， Ｂｅ， Ｃａ． Ａ ， Ｃ Ｈｇ
Ｉ Ｏ
ｉ
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反 常 塞 曼 效 应
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图 ２ 举 例 ：ｕ的 灵 敏 度 随 磁 场 强 度 的 变 化 Ｃ
图 １ 塞 曼 效 应 分 裂 图 案
裂距 最 大 ， 过 光 强 几 乎 不 发 生 变 化 ， 透 吸光 度 为 零 ； 对 应 于 零 磁 场 ， 收 线 不 发 生 分 裂 ， 子 吸 收 灵 敏 度 最 吸 原
析 的校 正 曲线 ， ３磁 场 模 式 可 使 分 析 范 围 明 显 扩 展 。
大 ， 过 光 强 最 小 ； 在 中 等 磁 感 应 强 度 Ｈ１ ， 相 透 而 时 则
这 样 ， 于 可 调 磁 场 强 度 ， 可 以 进 行 磁 场 强 度 对 就 的优化 ， 得最 大的灵敏度 。 取 可 调 磁 场 强 度 的优 点是 ： １ ）优 化 灵 敏 度 ：可 选 择 各 个 元 素 的最 佳 磁 场 强 度 ， 到最佳 灵敏度 。 得
其 具 体 的 背 景扣 除 原 理 ：
３ ）若 对 高 浓 度 样 品 进 行 稀 释 ， 会 带 来 稀 释 误 则
差 ， 且 会 因 为 基 体 变 稀 而 改 变 灵 敏 度 ， 而 带 来 结 并 从
果误差 。
２ ３磁 场 模 式 的 理 论 及 优 势 ．
所 谓 交 变 磁 场 塞 曼 ３磁 场 模 式 ， 在 零 磁 场 、 是 最 大 磁 场 、 及 两 者 之 间 的 某 一 磁 感 应 强 度 时 对 吸 收 信 以
出现 若 干 个 成 分 ， 着 磁 场 的 增 大 ， 些 成 分 继 续 随 这
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原子吸收背景校正技术评述
与发射光谱仪相比，原子吸收具有选择性强及灵敏度高的优点，但由于其复杂的反应环境，将产生背景干扰。
背景吸收信号一般是来自样品基体组分在原子化过程中产生的分子吸收和石墨管中的微粒对特征辐射光的散射，目前校正背景干扰的主要手段是氘灯与塞曼效应。
火焰法的背景影响相对较低，所以都用氘灯来校正；石墨炉原子化器中的自由原子浓度高，停留时间长，同时基体成分的浓度也高，因此石墨炉的背景影响很严重，需要氘灯与塞曼等多种技术。
1、氘灯
氘灯背景校正是火焰法和石墨炉法用得最普遍的一种。
它主要解决由于分子吸收而产生的背景。
石墨炉原子吸收中，最常见的分子吸收光谱是金属卤化物的光解离光谱，如锂、钠、钾的卤化物，它是具有连续波长的分子吸收光谱，随着待分析元素的波长减小它所引起的干扰越强。
分子吸收是宽带（带光谱）吸收，而原子吸收是窄带（线光谱）吸收，因此当被测元素的发射线进入石墨炉原子化器时，石墨管中的基态分子和被测元素的基态原子都将对它进行吸收。
这样，通过石墨炉原子化器以后输出的是原子吸收和分子吸收（即背景吸收）的总和。
当氘灯信号进入石墨炉原子化器后，宽带的背景吸收要比窄带的原子吸收大许多倍，原子吸收可忽略不计，所以可认为输出的只有背景吸收，最后两种输出结果差减，就得到了扣除背景吸收以后的分析结果。
氘灯的优点：氘灯扣背景对灵敏度的影响很小，扣背景能力强，特别是在远紫外区域，如测定As193.7nm，灵敏度高，并可有效地扣除2A以上的背景，而且分析的动态线性范围较宽，可以适用于90％的应用。
氘灯的局限性：（1）由于氘灯扣除的是仪器光谱通带内的平均背景吸收值，而不是分析波长处的背景值，因此不能用于校正通带内共存元素的光谱线干扰及结构化背景。
例如，于196.0nm波长处测定铁基中的硒时，在196.0±1nm的波长范围内有若干条铁的吸收线，大量的铁基体将对连续光源辐射产生吸收而使背景过校。
（2）氘灯的辐射波长范围在400
nm以下，而最佳的工作范围在350nm以下。
2、塞曼效应背景校正
塞曼效应背景校正是利用样品中被测元素的吸收线在强磁场的作用下发生磁致裂变来进行背景校正。
它比较多地适用于复杂的基体分析，如地质、冶金、农产品等样品的分析。
- 组分，平行于磁场的+、和交流塞曼效应扣背景，电流在磁场内部调制，促使磁场交替地开和关。
当磁场关闭时，没有塞曼效应，原子吸收线不分裂，测量的是原子吸收信号加背景吸收信号。
当磁场开启时，高能量强磁场使原子吸收线裂变为-组分（λ0±Δλ处）不产生或产生微弱的原子吸收，而背景吸收不管磁场开与关，始终不分裂，+和组分在中心波长λ0处的原子吸收被偏振器档住，在垂直于磁场的在中心波长λ0处仍产生背景吸收。
二者相减即得到校正后的原子吸收信号。
塞曼效应的优点：在分析波长处扣背景，因此可扣除共存元素的光谱干扰及结构化背景，并适用于波长400nm以上分析线的背景校正。
塞曼效应的缺点：（1）降低分析灵敏度，特别是Cu、Bi、Ag、Li、In元素与氘灯。
（2）减小分析的动态线性范围。