原子光譜分析的于擾效應一般情況下比較小,但或多或少地存在種種干擾,特別是對一些特殊樣品或復雜樣品來說。作為原子光譜分析的一個重要分支,原子熒光光譜法的干擾類型與原子的發射光譜法和原子吸收光譜法基本類似,只是在采用的儀器裝置或進樣方式不同時,干擾效應的具體表現形式或相對程度有所不同。
原子光譜分析法中干擾的分類方法有多種,國內大多習慣于按照干擾產生的原因分為光諧干擾、物理干擾、化學干擾、電離干擾等類型。同其他原子光諧法一樣,原子熒光光光譜法的干擾也是由于各種輻射信號分離不完全,或者產生的自由原子蒸氣不能代表樣品的真實組成面引起的。前者屬于光譜干擾的范略,而后者則與形成原子蒸氣過程中的許多物理、化學因素有關。
一、光譜干擾
光譜干擾是指分析物輻射信號與干擾物輻射信號分辨不開所產生的一類干擾。在原子熒光光譜法中,原子熒光光譜分析的光譜干擾主要包括譜線重疊干擾和由分子熒光、光散射等引起的背景干擾。
1)譜線重疊干擾
由于原子熒光形成過程中起到一個“自單色”裝置的作用,所產生的原子熒光譜線數目遠遠少于原子發射譜線數目,而且非測量的熒光譜線強度一般很微弱。在原子熒光光譜法中,譜線重疊干擾的程度主要取決于激發光源所發射的譜線寬度以及所用儀器測量波長間隔的寬度。如果光譜儀的光譜通帶不能將分析元素與干擾元素同時發射的熒光輻射完全分離時,就會產生譜線重疊于擾。為了消除和減少譜線重疊于擾,應盡可能選擇干擾少的熒光線和合適的激發光源或者適當地調節單色器的光譜通帶。如果為了消除干擾而減小光路通帶使得微弱的熒光信號減小到不實用的程度,這時應采用化學預分離方法來消除這種于擾。
2)分子熒光干抗
分子熒光干擾是指原子化器中的氣體分子吸收輻射后所發射的分子熒光,與分析元素所發射的原子熒光相重疊所產生的光譜干擾。原子化器中的OH、CH、NH、CN等氣體分子以及試樣基體揮發形成的氧化物、氫氧化物及鹽類分子等受光源輻射激發時,就可能產生分子熒光。選擇合適的激發光源和原子化器,提高原子化效率,可以使分子熒光干擾減小到最低或忽略不計。
3)散射光干擾
散射光干找是指在原子化過程中由未揮發的固體微粒對光源輻射的散射而產生的光譜干擾。散射光干擾是原子熒光光譜法中最常見的干擾效應。消除方法主要有選擇合適的原子化器及實驗條件;對散射背景進行校正;從測量信號中扣除散射信號;采用雙線法、塞曼效應及多道檢測等背景校正方法。
二、化學干擾
化學干擾是指分析元素與共存物質發生化學作用而引起的干擾效應,其主要影響分析元素在原子化器中產生自由原子的數目。采用高溫火焰、增加觀察高度、加入釋放劑或保護劑及基體改進劑等都是減少或消除化學干擾的有效方法,必要時可采取化學分離的手段對干擾元素進行分離。
三、物理干擾
物理干擾是指試樣在遷移、蒸發和原子化等過程中,由于試樣物理性質的差異而引起的干擾效應。產生的原因主要是由于干擾物質的存在可能改變溶液的物理性質,從而影響分析物的熒光強度。消除方法主要有①對標準溶液進行基體匹配,使標準系列溶液的基體組成與試樣溶液基本一致。②在對試樣組成不很了解的情況下可采用標準加入法。③在保證靈敏度滿足測定要求的情況下,盡可能稀釋試樣溶液,使試樣溶液的黏度與標準系列的黏度基本一致。④采用機械強制進樣系統(如動泵)進樣,以克服氣動霧化系統因試樣溶液的黏度及表面張力等物理性質的變化而對進樣量的影響。⑤在石墨爐原子化器中,可加入基體改進劑消除在干燥、灰化過程中的共揮發、包藏等類型的物理干擾。
四、熒光猝滅干擾
熒光猝滅干擾是指受輻射激發的原子與氣體分子發生碰撞所引起的熒光強度降低的現象,是原子熒光光譜法中不同于原子發射和原子吸收光譜法的一種特殊的干擾效應。其消除方法根據其干擾類型及其對分析信號的影響而制定。