原子熒光光譜測定中干擾因素的探討

李東俊

（河南省周口水文水資源勘測局 周口 466000）

原子熒光光譜測定中干擾因素的探討

李東俊

（河南省周口水文水資源勘測局 周口 466000）

原子熒光光譜儀逐步進入環(huán)境樣品監(jiān)測、衛(wèi)生防疫、食品衛(wèi)生檢驗、藥品檢驗、城市給排水檢驗、化妝品檢驗、環(huán)保等領域的監(jiān)測領域，其以譜線簡單、靈敏度高、檢出限低、適用于多元素同時分析的優(yōu)點得到廣泛的應用。在實際監(jiān)測過程干擾因素是大家討論的熱點問題，本文對原子熒光光譜法測定中干擾問題進行了分析和探討。

雙道原子熒光 汞 漂移 波動

原子熒光光譜法（AFS）是原子光譜法中的一個重要分支。由于原子熒光光譜法具有譜線簡單、靈敏度高、檢出限低、適用于多元素同時分析的優(yōu)點，廣泛應用于水環(huán)境監(jiān)測、衛(wèi)生防疫、食品衛(wèi)生檢驗、藥品檢驗、城市給排水檢驗、化妝品檢驗、土壤飼料肥料檢驗、臨床醫(yī)學樣品檢驗、農產(chǎn)品檢驗、地質普查、冶金樣品、教學研究、環(huán)保等領域。然而干擾原子熒光光譜法測定的因素很多，包括光源漂移和波動、試劑、氣源等。本文以北京吉天儀器有限公司生產(chǎn)的AFS-920為例，針對各種干擾因素加以分析探討。

1 汞燈漂移與波動

光源是原子熒光光譜儀中的一個重要部分，其光強的穩(wěn)定性直接影響著儀器測量結果的穩(wěn)定性和準確性。目前在國內外生產(chǎn)的原子熒光光譜儀中，均以空心陰極燈作為光源，空心陰極燈穩(wěn)定性優(yōu)于無極放電燈，但是空心陰極燈尤其是汞燈，隨環(huán)境溫度的變化其光強度變化很大，且為非線性變化。因此，光源的不穩(wěn)定成了進一步提高儀器性能指標的一個瓶頸。這是由于汞元素燈的陰極材料本身的物理性質導致的，如果單次測量時間過長，由于光源的漂移，隨著時間的的推移，樣品空白、樣品含量也會增大。

1.1 預熱時間

儀器的光源，一般都需要開機預熱，才能達到熱平衡狀態(tài)，儀器才能穩(wěn)定。可以采取大電流預熱，小電流實測。原子熒光光度計也不例外。儀器自動空載運行20min左右，或更長時間，來預熱元素燈，有些儀器不運轉元素燈起不到預熱作用，有些儀器開機點亮元素燈就可以預熱元素燈。因為前20min之內，汞燈是不穩(wěn)定的，是波動的，一般空載做30個樣品左右，大約20min左右，汞燈才開始趨于穩(wěn)定。這時汞元素燈波動較小，但隨著時間的推移，漂移會越來越大，且非線性。

1.2 溫度、濕度

原子熒光分光度計是比較精密的儀器，外部工作環(huán)境對其有很大的影響，尤其是溫度、濕度、電源等是影響氫化反應的重要因素。溫度對儀器的穩(wěn)定性有很大影響，低溫環(huán)境需要更長的預熱時間。溫度過低，氫化反應的速度、效率降低，測量穩(wěn)定性變差，易產(chǎn)生波動；溫度過高則氫化反應加劇，樣品不穩(wěn)定，儀器容易漂移過大，且還原劑易分解，同樣會導致測量的穩(wěn)定性變差，引起波動。濕度過大，會引起散射干擾，引起波動，還會造成熒光猝滅導致熒光信號降低。另外，分析儀器的供電電壓其充許波動范圍在198～242V之間，過高或過低的供電電壓都會影響測量的穩(wěn)定性，儀器周圍無強磁場，無大功率用電設備。儀器的工作溫度15℃～30℃，濕度≤75%。

2 試劑

原子熒光分析方法對所用試劑的純度有著嚴格的要求，實驗室所用的氣源、水、各種試劑，在實驗過程中所用的試劑必須保證不含或少含被測元素及干擾元素。

2.1 水

原子熒光分析方法對所用的水的純度建議使用阻值在18MΩ以上的純凈水。

2.2 酸

實驗所用的酸均應是優(yōu)級純或更高純度的酸，因為這些酸中常含有雜質（砷、汞、鉛等），不同程度含有可檢測的元素，會產(chǎn)生背景干擾，在實驗當中，必須采用較高純度的酸。按標準空白的酸度在儀器上進行測試，選用熒光強度較低的酸。

2.3 其他試劑

推動社會主義文化大發(fā)展大繁榮，隊伍是基礎，人才是關鍵。因此，建設一支規(guī)模龐大、結構合理、素質優(yōu)良的美術創(chuàng)作與理論研究人才隊伍，抓好后備人才培養(yǎng)，形成薪火相傳的人才梯隊，是推動漓江畫派科學發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的重中之重和當務之急，從這個意義上講，重視并加強漓江畫派人才隊伍建設具有重要的現(xiàn)實意義。

在實驗中用到的其他試劑，如硫尿、抗壞血酸、鹽酸氫氨、溴酸鉀、溴化鉀、硼氫化鉀，一般選用優(yōu)級純試劑，而硼氫化鉀要求用優(yōu)級純，其含量要≥95%。在氫化物—原子熒光分析實驗中，不僅要考慮試劑的純度，還要考慮到試劑中干擾元素的含量對實驗的影響。

3 氣源

原子熒光分析方法所用的載氣可用氮氣或氬氣，因為氬氣靈敏度優(yōu)于氮氣，氣路系統(tǒng)多采用氬氣。氬氣的純度要求99.99%以上，純度不高不僅會造成空白值偏高，且會使儀器穩(wěn)定性變差。

4 儀器污染

原子熒光光度計是用來進行痕量分析的儀器，如果進行了含量很高的樣品測試，勢必會造成儀器的污染。汞吸附力強，要用載流清洗至接近標準空白，否則對后續(xù)的測試影響較大。應盡量將含量高的樣品進行稀釋后測量，如果進行了高含量樣品的測量，要立即清洗系統(tǒng)的管道和原子化器。由于儀器長時間運行，原子化器的石英爐芯會有固體結晶，取下來在硝酸洗液中浸泡，沖冼干凈后重新安裝。

5 干擾的消除

汞燈的漂移分為以下幾種情況。第一種漂移：將燈拔掉或用紙板擋住A、B道燈透鏡，不進樣，空啟動，看儀器本底熒光強度是否有漂移，如有，則為儀器本身的熱漂移；第二種漂移：加燈，不進樣，空啟動，看儀器熒光強度是否有漂移，如有，則為所對應的那道燈產(chǎn)生的漂移；第三種漂移：讓儀器進樣，實際測量，看儀器熒光強度是否有漂移，如有，則有可能其他原因引起的漂移。

5.1 斜率校正法

部分儀器公司生產(chǎn)的系列原子熒光儀器中，系統(tǒng)軟件中有一項功能“斜率校正”，其校正依據(jù)是假設光源的漂移導致標準曲線的斜率發(fā)生漂移，通過重測空白和某單點濃度，一般是原標準曲線的中間點，來重新擬合標準曲線，比較新舊兩條標準曲線漂移量，按所測樣品的個數(shù)比例校正斜率漂移量，然后用校正后的斜率對應的標準曲線來重新計算已測的樣品的濃度。這種斜率校正法，斜率校正時間不能太長，一般做二三十個樣品就需要校正一次。但時這種校正方法誤差較大，除非光源漂移太大，一般情況下不建議使用此方法。

如果單次測量樣品個數(shù)過多，單次測量時間過長，汞元素隨著時間的推移，漂移量會越來越大，為了減少汞元素燈漂移帶來的誤差，可先做一個樣品空白，作為“樣品空白1”，隔20個樣品左右，再做一個樣品空白，作為“樣品空白2”。前1～20的樣品屬性的樣品空白選“樣品空白1”，21～40的樣品屬性的樣品空白選“樣品空白2”，依次類推。這樣可以有效地減少漂移帶來的誤差。

5.3 外加裝置減少漂移與波動

部分從事原子熒光光譜研發(fā)的廠家，也生產(chǎn)許多外加裝置，可以有效地減少漂移與波動帶來的誤差。目前有一種汞元素燈穩(wěn)定裝置，包括位于汞元素燈外覆蓋外的加熱器，在加熱器與汞元素燈之接觸的一面設置的測溫裝置和與測溫裝置連接的控溫表。該裝置將汞元素燈恒定在一定溫度下，解決了汞元素燈單向漂移的缺點，還顯著提高了汞元素燈的強度。

5.4 雙光束雙檢測器扣除光源漂移和波動

目前，國內原子熒光儀器研制無論技術水平還是生產(chǎn)規(guī)模，在我國原子熒光行業(yè)都處于領先地位，國內的一些先進的原子熒光廠家，在一些新型原子熒光光譜儀中，采用原子熒光雙光束雙檢測器技術，克服了光源的漂移和波動，提高了儀器的穩(wěn)定性和可靠性。在實際的檢測過程中，光源的漂移既不是線性的，也不是單向的，而雙光束雙檢測器有效地消除光源的漂移，又能實時反映出樣品測量過程中光源脈動，很好地克服了原子熒光光譜儀中光源的不穩(wěn)定性■