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背景的吸收与校正

发布时间:2015-07-02 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:399

背景吸收也属光谱干扰,包括分子吸收和光散射两个部分

1.分子吸收与光散射

分子吸收是指在原子化过程中所产生的无机分子或自由基等对特征谱线吸收,分子吸收光谱是带光谱(带宽为20~100nm),而原子吸收光谱是线光谱(带宽为10-3nm)。分子吸收会在一定波长范围内对原子吸收形成光谱干扰。光散射是指原子化过程中所产生的微小颗粒物对特征谱线的散射,其作用使吸光度增大。分子吸收与光散射的干扰都造成吸光度增大,产生正误差。

2.背景校正技术

原子吸收分光光度计采用氘灯背景校正、Zeeman(塞曼)效应背景校正、谱线自吸收背景校正等技术和非吸收谱线背景校正技术。以下主要介绍氘灯背景校正技术和Zeeman效应背景校正技术。

(1)氘灯背景校正技术氘灯背景校正是火焰原子化法、石墨炉原子化法和低温原子化法都可以采用的背景校正技术。

在垂直于锐线光源和原子化器之间增加了氘灯光源与切光器,氘灯在发射连续带光谱(紫外波段),通过控制切光器的频率,让锐线光源所发射的特征谱线和一定光谱通带氘灯所发射的谱线分时通过原子化器,当特征谱线进入原子化器时,原子化器中的基态原子核外层电子对它进行吸收,同时也产生分子吸收和光散射背景吸收,检测得到原子吸收(AA)和背景吸收(AB)的总吸收(A),A=AA十AB。当氘灯所发射的谱线进入原子化器后,宽带背景吸收要比窄带原子吸收大许多倍,此时原子吸收可忽略不计,检测只获得背景吸收(AB)。根据光吸收定律加和性,两束谱线吸收结果差减:AA=A-AB,得到扣除背景吸收以后的原子吸收(AA)。

氘灯背景校正的灵敏度高,动态线性范围宽,但仅对紫外光谱区(<350nm)有效。

(2)Zeeman效应背景校正技术石墨炉原子化器中的自由原子浓度较高,滞留时间较长,同时基体组分的浓度也较高,因此背景吸收干扰比火焰原子化法更严重,Zeeman效应背景校正是石墨炉原子化法必须采用的背景校正技术之一。

利用原子化器中原子核外层电子能量简并能级在强磁场作用下产生Zeeman裂分来进行背景校正称为反向Zeeman效应背景校正技术,而对锐线光源进行同样调制的背景校正称为正向Zeema。效应背景校正技术。反向Zeeman效应背景校正技术又分为恒定磁场调制方式与交变磁场调制方式两种。

①交变磁场调制方式锐线光源所发射的特征谱线被偏振器偏振成垂直于磁场的特征偏振谱线。在石墨炉原子化器上施加恒定强度电磁场,采用调制电流使磁场交替地开启和关闭。当磁场开启时,恒定强度磁场使原子化器中待测元素原子核外层电子的吸收谱线裂分为π和σ+。σ-部分,垂直于磁场的σ+和σ-部分(λ0±△λ处)只对垂直于磁场的特征偏振谱线产生吸收,检测器检测得到背景吸收(AB),当磁场关闭时,恒定强度磁场消失,原子化器中待侧元素原子核外层电子的吸收谱不产生裂分,此时对垂直于磁场的特征偏振谱线产生吸收,检测得到原子吸收(AA)和背景吸收(AB)的总吸收(A),两种吸收结果的差减:AA=A-AB,就得到扣除背景吸收以后的原子吸收(AA)。

②恒定磁场调制方式在原子化器上施加恒定强度的电磁场使待测元素原子核外层电子吸收谱线裂分π和σ+,σ-部分,锐线光源发射特征谱线被旋转偏振器偏振成垂直或平行于磁场的两种特征偏振谱线,分时通过原子化器。垂直于磁场的σ+和σ-部分以(λ0±△λ处)只对垂直于磁场的特征偏振谱线产生吸收,检测器分时检测得到背景吸收(AB);平行于磁场的π部分(λ0)仅对平行于磁场的特征偏振谱线产生吸收,分时检测得到原子吸收(AA)和背景吸收(AB)的总吸收(A)。两种吸收结果差减:AA=A-AB,得到扣除背景吸收后的原子吸收(AA)。

(3)背景校正的能力背景校正能力将影响复杂基体试样分析的准确度,一般是以吸光度(A)为1A时,背景校正的相对标准差小于1%作为标准。

①火焰原子化法仪器运行稳定后,在无背景校正方式下,将A≈1的铜丝网插入火焰原子化器的光路中,读取吸光度A1。再改为氘灯背景校正方式,同样把铜网插入光路,读取吸光度A2.A2/A1应小于1%。

②石墨炉原子化法仪器运行稳定后,在无背景校正方式下,往石墨炉原子化器中加入氯化钠溶液((5mg•mL-1)使其在石墨炉原子化过程产生约1A的吸光度,读取吸光度A1。再改为氘灯或Zeeman效应背景校正方式,测量等量氯化钠溶液在石墨炉原子化过程产生的吸光度A2,A2/A1应小于1%。

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