原子熒光使用中影響空白值的因素分析

胡剛，童誠(chéng)，馬文，崔磊

(1.安慶市工商行政和質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督管理局稽查支隊(duì)，安徽安慶246001;2.安慶市計(jì)量測(cè)試所，安徽安慶246001)

0 引言

隨著痕量檢驗(yàn)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的廣泛運(yùn)用，擁有檢出限低、靈敏度高、干擾少、能實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)的原子熒光光度計(jì)在實(shí)驗(yàn)室中占據(jù)了重要的一席之地［1］。在使用原子熒光光度計(jì)的過(guò)程中，空白值的高低對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有很大的影響，因此對(duì)影響空白值的因素進(jìn)行分析和研究有重要意義。

1 影響原子熒光空白值的因素

1.1 載流濃度對(duì)熒光值影響

原子熒光光度計(jì)使用的載流有HNO3，HCl，HClO4，H3PO4和H2SO4等。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，不同濃度的載流可以引起熒光空白值較大的變化，而這些變化將對(duì)待測(cè)溶液的準(zhǔn)確熒光強(qiáng)度的測(cè)量產(chǎn)生較大的影響。通常我們使用原子熒光光度計(jì)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般使用鹽酸和硝酸作為載流。由于儀器在原子化過(guò)程中需要把未參加反應(yīng)的載流排出去，相對(duì)于鹽酸而言，硝酸由于更難以從儀器中排出，因此我們習(xí)慣上使用鹽酸來(lái)作為原子熒光使用的載流［2］。使用不同濃度的載流，所獲得的熒光空白值不同。筆者通過(guò)使用同一批號(hào)不同濃度的鹽酸作為載流進(jìn)行空白值數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。

表1中的數(shù)據(jù)表明，鹽酸的濃度和熒光空白值的大小成一定的正相關(guān)關(guān)系。而鹽酸的濃度越高，熒光強(qiáng)度的數(shù)值重復(fù)性也較差。載流濃度過(guò)大會(huì)導(dǎo)致了熒光空白值難以達(dá)到空白判定值的要求，同時(shí)也會(huì)造成漂移，從而導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不確定度的增大，這無(wú)疑使得測(cè)量結(jié)果的可靠性無(wú)法得到保證［2］。

表1 不同載流濃度下的測(cè)量結(jié)果

1.2 還原劑的影響

硼氫化鉀和硼氫化鈉結(jié)合氫氧化鉀或氫氧化鈉是原子熒光光度計(jì)使用中常用的還原劑。還原劑的作用是將樣品溶液中的待分析元素還原為揮發(fā)性共價(jià)氣態(tài)氫化物(或原子蒸汽)［3］。由于受儀器的自身?xiàng)l件、檢出限、靈敏度的影響，不同儀器還原劑的濃度一般不同。儀器的靈敏度比較高，可以降低還原劑的濃度，相反則增加還原劑濃度。那么，還原劑的濃度對(duì)原子熒光的強(qiáng)度值有何影響?筆者通過(guò)不同濃度的還原劑，在其他條件相同的條件下，對(duì)了一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如表2所示。

表2中數(shù)據(jù)表明:一般情況下，還原劑的濃度在1%為宜。

1.3 負(fù)高壓的影響

負(fù)高壓對(duì)原子熒光空白值的影響十分明顯。在實(shí)驗(yàn)中，如果其它條件均合適，而空白值依然很高，可適當(dāng)降低負(fù)高壓，能起到很好的調(diào)節(jié)作用，從而保證所測(cè)量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。當(dāng)空白值較低時(shí)，不能僅僅靠增大負(fù)高壓，來(lái)調(diào)節(jié)熒光值，因?yàn)殡S著負(fù)高壓的增大，噪聲也會(huì)隨之增大。另外，負(fù)高壓如果設(shè)置太高，容易導(dǎo)致儀器的靈敏度降低，使所測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性降低［4］。筆者在其他實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下，設(shè)置不同的負(fù)高壓進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如表3所示。

表2 不同還原劑下的測(cè)量結(jié)果

表3 不同負(fù)高壓下的測(cè)量結(jié)果

表3中數(shù)據(jù)顯示，在負(fù)高壓為270 V時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)值大小和重復(fù)性都比較好。

1.4 燈電流的影響

同負(fù)高壓一樣，燈電流對(duì)熒光值的影響也是顯著的。燈電流和熒光值成一定的正相關(guān)關(guān)系。若實(shí)驗(yàn)中空白值不合適，可以通過(guò)燈電流的改變?cè)谝欢ǚ秶鷥?nèi)對(duì)空白值進(jìn)行調(diào)節(jié)。同理，燈電流的設(shè)置也需要在合適的區(qū)間內(nèi)。因?yàn)樵O(shè)置的燈電流過(guò)小，會(huì)降低儀器的靈敏度，實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)可靠性也隨之降低［5］。所以選擇合適的燈電流，保證一定的空白值與靈敏度是實(shí)驗(yàn)取得準(zhǔn)確結(jié)果的保證。實(shí)驗(yàn)表明，燈電流為30 mA時(shí)，實(shí)驗(yàn)效果較好。

1.5 原子化器高度的影響

原子化器的主要作用是提供能量，使試樣發(fā)生原子化。在原子化過(guò)程中要求對(duì)原子化器必須具有足夠高的原子化效率、具有良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)形。一般而言原子化器的高度為8-10 mm。原子化器過(guò)低的話，會(huì)導(dǎo)致噪聲過(guò)大;原子化器過(guò)高的話，熒光值采集的可信性降低。在實(shí)驗(yàn)中一般不通過(guò)原子化的高度的調(diào)整來(lái)控制熒光值［6］。

2 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上分析可知:我們?cè)谑褂迷訜晒夤舛扔?jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，合適的負(fù)高壓和燈電流的設(shè)定是獲得數(shù)據(jù)可靠的基本條件。同時(shí)載流的選擇和濃度的控制也對(duì)原子熒光的空白值有著不可忽視的影響。只有充分了解儀器性能，綜合考慮各種因素的影響，才能對(duì)實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)，才能獲得準(zhǔn)確可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)［7］。本文對(duì)原子熒光光度計(jì)使用過(guò)程中影響空白值的因素進(jìn)行了分析，便于實(shí)驗(yàn)室工作人員的查閱分析，以此保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、提高實(shí)驗(yàn)效率。

［1］童誠(chéng)，吳銀銀，馬文.檢定原子熒光光度計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題分析［J］.計(jì)測(cè)技術(shù)，2015，35(1):59-60.

［2］劉小娟，張彩霞，王曉紅.工作場(chǎng)所空氣中汞及其化合物的原子熒光光譜測(cè)定法［J］.分析儀器，2012(4):48-52.

［3］徐勝?gòu)?qiáng).鹽酸和硫酸在原子熒光法同時(shí)測(cè)定砷汞時(shí)的影響分析［J］.綠色科技，2011(2):82-83.

［4］李艷俠，江萍.雙道原子熒光光度計(jì)同時(shí)測(cè)定食品中砷和鉛的方法研究［J］.中國(guó)計(jì)量，2009，10(10):80-81.

［5］高永宏，祝建國(guó)，毛振才.非色散原子熒光光度計(jì)計(jì)量檢定規(guī)程中相關(guān)問(wèn)題的探討［J］.分析測(cè)試技術(shù)與儀器，2012(6):121-123.

［6］賈會(huì)，孫曉萍，張書(shū)偉，等.原子熒光光度計(jì)檢定中常見(jiàn)問(wèn)題的解決辦法［J］.計(jì)量技術(shù)，2008(12):53-54.

［7］朱爾一，楊芃原.化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)及應(yīng)用［M］.北京:科學(xué)出版社，20011.