石墨爐原子吸收光譜分析中化學改進技術的進展

徐莉娟

摘要：化學改進技術是用于化學處理的高水平技術，它不僅很好的借鑒了以前在進行化學處理時干擾因素的除去方法、形成較高靈敏度的測定過程，又對其做出很大的完善，使之能夠更加節(jié)省時間和資金、減少污染和相關損失，在電熱原子吸收光譜中大量的使用。本文通過對化學改進技術的發(fā)展歷程進行分析研究，詳細說明了近些年來我國在石墨爐原子吸收光譜分析中化學改進技術的完善和發(fā)展，其中包括了對金屬化學改進劑、有機物化學改進劑等作用機理的介紹。最后，對化學改進技術今后的發(fā)展方向做出規(guī)劃。

關鍵詞：石墨爐電熱原子吸收光譜；基體改進劑；化學改進劑；復合化學改進劑

所謂的化學改進技術就是在是試樣中放入某種類型的化學試劑，然后與基體和分析物發(fā)生作用從而形成新型的原子化的變化過程，是一種可以排除由于基體組中分對分析物對結(jié)果造成誤差的技術?；瘜W改進技術的本質(zhì)是在線達到基體組分和分析物的分離效果，同時區(qū)分出分時原子化和分析信號，從而可以很好的排除干擾因素、大大增加測定的靈敏度，也是檢出限得到一定程度的降低，能夠更加完善的在石墨爐電熱原子吸收光譜分析中使用，是當前可以穩(wěn)定溫度石墨爐技術中非常重要的一部分。

化學改進技術的重要流程就是科學使用化學改進劑，可以按照希望的目標進行原子化器內(nèi)反應過程。在早期，化學改進劑是以基體改進劑形式出現(xiàn)的，當時是一位國外的化學家使用了硝酸銨作為一種基體改進劑，防止氯化鈉對銅和錫測定時產(chǎn)生的不良影響，反應過程是：

1常用化學改進劑

只有正確、科學的對化學改進劑的使用才能很好的完成化學改進技術。由IUPAC給出的建議我們認識到，化學改進劑的作用是為了達到一定的效果而在原子化器內(nèi)加入相應的試劑。改變原子化器內(nèi)反應的方式包括，（1）使基體變成一種容易揮發(fā)的狀態(tài)存在，這樣可以在熱解時將其輕松的除去，及時沒有徹底的清除掉，剩余的化學改進劑也不會影響化學反應和光譜。（2）可以使分析物發(fā)生形態(tài)變化，變的更加穩(wěn)定、不易揮發(fā)，防止分析物在沒有進行原子化之前的揮發(fā)和干燥現(xiàn)象。（3）將試樣中分析物的多種存在形式變成一種形態(tài)，方便進行校正和增加靈敏性。同時所使用的改進劑要保證具有很低的空白值，沒有毒性、不對原子化器造成破壞作用。當然可以達到上述各項要求的化學物品有很多，所以在此方面還有非常大的研究空間。

1.1鉑族金屬化學改進劑

鉑族金屬可以和很多種金屬或者半金屬形成固溶體，他們都是非常強的催化劑，可以和元素態(tài)的金屬發(fā)生反應，并且沒有任何的碳化物生成，與石墨生成一種穩(wěn)定性極強的夾層化合物。由于鉑族元素本身所具有的這種特性，使它可以成為很重要的化學改進劑。鈀是其中被使用最多的一種，在凈化時非常容易揮發(fā)掉，但不適合做持久性的化學改進劑。鉑族金屬不僅能單獨作為化學改進劑還可以同其他金屬相結(jié)合形成符合化學改進劑。

1.2其他金屬化學改進劑

除鉑族金屬外，其他金屬像鎂、鋁等尤其是部分過渡金屬也可以被很好的用作化學改進劑使用。

用Ca（NO3）作為化學改進劑，大大提高了Be的灰化溫度。使用懸浮液進樣探針原子化法，當溫度達到2600度時開始進行地質(zhì)樣品中鈹?shù)臏y定工作，可以將一般的石墨管管壁原子化法的靈敏度也提高很多倍，那些熱解涂層石墨管探針原子化法的靈敏度也比一般的探針高出很多倍，甚至達到普通石墨管管壁原子化的12倍之多。經(jīng)過研究很多國家的標準物質(zhì)中痕量Be，測定值和推薦值具有一致性。使用水標準液生成的曲線斜率同實際樣品進行懸浮進樣標準加入法得出的曲線斜率完全相符，因此可以用水標準液形成校準曲線。

2化學改進劑的作用機理

由化學改進劑在反應中的作用將其進行總結(jié)歸納：（1）讓基體變?yōu)槿菀讚]發(fā)的化合物形態(tài)；（2）使基體形成比較穩(wěn)定的化合物；（3）形成一定數(shù)量的化學鍵、固溶體等來達到穩(wěn)定分析物的目的，使分析物更加不易揮發(fā)，減少了在熱解時造成的揮發(fā)現(xiàn)象；（4）加強分析元素的揮發(fā)性；（5）防止分析物發(fā)生變化成為難溶解的化合物，避免記憶效應；（6）將不同形態(tài)的分析物全部變成一種形態(tài)，經(jīng)過相同的過程可以實現(xiàn)原子化，方便進行校正；（7）形成有利的環(huán)境狀態(tài)，加快氧化物的還原速度。

在原子化器中，存在分析物、基體、化學改進劑和石墨，他們之間有非常復雜的反應關系，同時也受到化學改進劑狀態(tài)和條件的影響，如果出現(xiàn)分析物的含量過低時，通過離線檢驗得出的結(jié)果是不能真實反映原子器內(nèi)的實際狀況的，尤其時在進行多種反應時，要想科學、準確的得出化學改進劑在原子化器中的變化情況非常困難，所以就造成當前化學改進劑理論研究達不到應用研究的狀況。雖然當前在大量的使用化學改進劑，但是很多時候?qū)ζ錂C理并沒有正確的認識，導致當前不能對具體體系預測出需要使用的化學改進劑種類，因為要想選擇最佳的化學改進劑是必須通過實驗進行的。

3 結(jié)語

目前，化學改進劑在電熱原子吸收光譜中的應用越來越多，在穩(wěn)溫平臺石墨技術中不可缺少的一部分?？墒钱斍叭匀淮嬖诤芏鄦栴}有待解決。文中講到，化學改進試劑的理論研究跟實際應用差距還很大。我國不斷創(chuàng)新的分析技術，在不遠的將來必然能夠發(fā)明出靈敏度非常高的分析儀器和技術，促進化學改進劑的機理研究工作更上一層樓。詳細深入的機理研究有利于很好的做出預測和選擇最佳的化學改進劑。化學改進劑的大量應用，也形成很多經(jīng)驗資料，認真、深入的對這些資料進行研究可以發(fā)現(xiàn)，每種化學改進劑所適用的條件、情景和研究對象類型，為以后的使用節(jié)省大量時間，提供了大量的指導意見，對相關工作人員工作質(zhì)量和效率的增加有大幫助作用。

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