化學干擾是原子吸收光譜分析法中的主要干擾來源。鑒于化學干擾是一個復雜的過程,前人提出的一些方法未必都適合所面臨分析任務的要求,有時還需根據自己特定的分析對象,設計干擾試驗和研究消除干擾的方法。
1.化學分離
用化學方法將分析元素與干擾組分分離,僅能消除干擾,也使分析元素得到富集,靈敏度得到提高。常用的分離方法是萃取法、沉淀法、離子交換法等,而以萃取法應用最廣。但化學分離操作比較繁瑣,在分離過程中又要大量使用試劑,容易導致空白值升高與被測元素的玷污或損失。
2.提高火焰溫度
火焰溫度直接影響到火焰中固體化合物的生成速度和蒸發速度,火焰溫度高于化合物的熔點和沸點,是該化合物干氣溶膠完全蒸發和原子化的必要條件。一般來說,在高溫火焰中,化學干擾比低溫火焰中要少。例如在空氣乙炔火焰中測定鈣,有磷酸根存在時,由于磷酸根和鈣形成穩定的磷酸鈣而干擾鈣的測定,在火焰的上部磷對鈣的干擾較小,在火焰下部干擾大。而在氧化亞氮一乙炔火焰中,即使磷比鈣量大200倍,也不顯示出干擾影響。硫酸根對鈣、鋁對鎂的干擾,在空氣一乙炔火焰中都是顯著的,而在氧化亞氮一乙炔火焰中,則都消除了干擾。
在低溫火焰中出現的干擾,在高溫火焰中可部分或完全消除。
3.使用化學改進技術
廣義的化學改進技術是指通過在線化學反應抑制或消除化學干擾,包括加入釋放劑、保護劑、緩沖劑以及各種化學改進劑等。
(1)釋放劑。釋放劑與干擾元素形成更穩定或更難揮發的化合物,從而使待測元素從干擾元素形成的化合物中釋放出來。例如磷酸鹽干擾鈣的測定,加入鍶或鑭結合磷酸根而將鈣釋放出來,避免了磷酸根對鈣的干擾。
用鎂來釋放鈣,消除磷酸根、硫酸根、硅酸根、鋁對測定植物中鈣的干擾。用鈣來釋放鎂、鍶,以消除磷酸根、硅酸根、鋁對測定鎂、鍶的干擾。
合適的釋放劑用量,由實驗確定。
(2)保護劑。保護劑與待測元素形成穩定的絡合物,阻止了待測元素與千擾元素之間生成難揮發性化合物,或者與干擾元素形成絡合物,從而保護了待測元素。如加EDTA與鈣絡合,使鈣不再與磷酸根結合,這樣就消除了磷酸根對鈣的干擾。加入8羥基喹啉與干擾元素鋁形成螯合物,把干擾元素鋁控制起來,從而抑制了鋁對鎂、鈣的干擾。加入氯化銨來消除鋁對測定鈉、鉻的干擾。葡萄糖、蔗糖、乙二醇、甘油、甘露醇用來消除磷酸根對測定鈣和鍶的干擾等等。
使用有機保護劑更為有利,因為有機絡合物容易破壞,使與之結合的金屬元素能更有效地原子化。釋放劑和保護劑的結合使用消除干擾的效果更好。例如甘油與過氯酸是消除鋁對鎂干擾的保護劑,鑭是釋放劑,當同時使用它們時,就可獲得更好的消除干擾效果。
(3)助熔劑。氯化銨對很多元素有提高靈敏度的作用,它對一些高熔點被測物質起到助熔作用,有利于樣品熔融蒸發,或有助于被測定物質轉變成氯化物從而起到克服干擾、提高靈敏度的作用,當有足夠的氯化銨存在時,可以大大提高鉻的靈敏度。
(4)化學改進劑。在石墨爐原子吸收法中廣泛地利用化學改進劑來消除化學干擾。測定海水中的Cd,在<1000℃時檢測不到原子吸收信號,加入EDTA之后,在600℃即出現Cd的原子吸收信號峰值,而海水基體背景吸收在900℃以后才迅速增加,有效地避免了背景干擾。用石墨爐原子吸收光譜分析法測定貽貝酸消解液中的Se,加入鉬酸銨形成磷鉬酸銨,在溫度低于2500℃不揮發,原子化溫度2100℃以下在氣相中檢測不到磷鉬酸銨,消除了磷的光譜干擾。
4.改變溶液的性質或霧化器的性能
使用有機溶液噴霧,不僅能改變化合物的鍵型,使溶液黏度和表面張力改變,有利于提高噴霧效率,也能改變火焰的氣氛和溫度,有利于消除干擾提高靈敏度。使用性能好的霧化器,霧滴更小,熔融蒸發加快,可降低干擾。
5.采用標準加入法
此法不但能補償化學干擾,也能補償物理干擾。但不能補償背景吸收和光譜干擾。這種方法只能消除“與濃度無關”的化學干擾。為判斷標準加入法測定結果的可靠性,可采用稀釋法檢查稀釋前后未知樣品的最終結果是否一致。
6.選擇適當的測定條件
選擇適當的燃助比和燃燒器高度,有助于減小或克服干擾。如利用還原性火焰奪取氧化物中氧的辦法來提高原子化程度;在空氣一乙炔火焰中若燃燒器高度選擇20mm,則可以完全克服鐵、鋁、磷等對鎂的干擾和鐵、磷對鈣的干擾,減少鋁、鈦對鈣的干擾。