凝聚相干擾(condensed-phase interference)在凝聚相中伴生元素與待測元素髮生了化學反應,從而引起待測元素分析信號降低的現象。凝聚相干擾,是指當霧化微滴揮發為氣態分子前所產生的干擾,它包括陽離子、陰離子和陰陽離子混合干擾。
基本介紹
- 中文名:凝聚相干擾
- 外文名:condensed-phase interference
- 分類:陽離子、陰離子干擾
- 套用學科:分析化學
化學干擾,陽離子干擾,陰離子干擾,陰、陽離子混合干擾,干擾消除方法,
化學干擾
化學干擾是指由於液相或氣相中被測元素的原子與干擾物質組分之間的化學作用,從而影響被測元素化合物的解離及原子化速度和程度的效應。這種干擾有時是正效應,有時是負效應。化學干擾是一種選擇性干擾,不僅取決於被測元素和干擾素的性質,而且還與火焰類型、火焰溫度、火焰狀態、測量部位、其它共存組分、噴霧器的性能、燃燒器類型、霧滴大小、石墨管表面性能等諸多因素有關。
化學干擾的類型可分為氣相干擾和凝聚相干擾兩類。氣相干擾也稱蒸氣相干擾,是指原子化後形成的氣體物種相互間的干擾;凝聚相干擾,也稱液相干擾,發生在原子化的過程中,絕大部分陽離子、陰離子的干擾都屬於這種干擾,干擾的效果具有加合性合抑制。
陽離子干擾
主要指它與被測元素形成了難熔的混合品,降低了被測元素的原子化程度。這種干擾與火焰的溫度有關,如用原子螢光分析法測定鎂時發現鋁有干擾,這種干擾隨著火焰溫度的增高而減小。某些物質會阻礙金屬離子氧化還原的進行,也能影響分析元素的原子化,因而產生正或負的干擾。
陰離子干擾
主要是它與分析元素形成了穩定的化合物或絡合物、使分析元素的原子化程度降低。但有些陰離子可以與分析元素形成絡合物,在一般情況下,由於絡合物配位鍵的能量比較低,在火焰中易於分解增加了分析元素的原子化傾向。若是這種絡合物雙分解成難解離的其他鹽類,也可能反而抑制了分析元素的原子化。陰陽離子混合干擾則由於它們之間的相巨作用,干擾情況就變得更加複雜了。也不容易控制。有時陽離子的影響因陰離子的存在而異。
1、形成熱穩定的化合物
形成熱穩定的化合物降低吸收信號的一個明顯例子是磷酸和硫酸根對鹼土金屬的干擾。鹼土金屬的磷酸鹽硫酸鹽的生成熱及熔點都比氯化物高得多。
過氯酸雖然是一種含氧酸,在很多情況下,不僅不產生降低吸收信號的效果,反而能得到較好的靈敏度。這被認為是改變了溶液的粘度,有利於霧化。並且大多數過氯酸鹽是熱易分解化合物,在火焰高溫下,由於過氯酸鹽急速分解而霧滴爆烈為更小的霧滴,最終有利於原子化的進行。所以很多人建議用過氯酸溶液進行原子吸收分析測定。
2、形成—-些特殊的絡合物
在通常情況下,絡合物的形成有利於原子化,因為絡合物是電子對配位鍵,這種鍵比一般的化學鍵熱穩定性要低一些。但是,有的絡合物形成,顯著地降低原子吸收分析靈敏度。例如Fe、Cu等的CNS—絡合物被甲基異丁基酮萃取之後霧化進行原子吸收分析,靈敏度下降很大,據推測可能是Fe、Cu的硫氰酸絡合物在火焰中生成了FeS、CuS,難於解離。
3、使吸收信號有增感的陰離子作用
在測鉻時,存在ClO4-,則易生成極易揮發的C2OCI,有利於原子化。而氟與Ti、Al、Ta等元素,也易形成易揮發的絡離子,有利於原子化。在測定Al、Ti等元素時,氯離子濃度增加,有利於原子化,特別是加入NaCl或NH4Cl等試劑,都有提高靈敏度的效果。
陰、陽離子混合干擾
由於陰、陽離子相互影響,干擾變化不定。例如鋁對鈣的干擾與伴隨的陰離子有關。
有人指出這些陰離子的負作用次序是:
PO43->SO42->Cl->NO3->CIO4-,這類干擾,有一定的加和性,即本來Ca與Al在一般的鹽酸溶液就可生成難熔融的混合氧化物晶體,當有如PO43-、SO42-存在時,又可形成熱穩的鋁的磷、硫酸鹽,它們要在較高的溫度才能被熔融或分解。分解以後還可形成混合氧化物晶體。
有的陽離子的干擾,與介質有關。例如,在鹽酸介質中測定鐵,鈷、鎳、銅不干擾,但是在硝酸介質中測定鐵、鈷、鎳,銅有嚴重的抑制現象。這可能是鹽酸介質不利上述元素氧化物的形成,而硝酸介質則有利於上述元素氧化物的形成,影響了鐵的原子化。
干擾消除方法
消除化學干擾的方法有:化學分離(萃取、離子交換、共沉澱等),使用高溫火焰或改變火焰組成,加入釋放劑和保護劑,使用基體改進劑(包括緩衝劑和助熔劑),使用標準加入法(靈敏度有所降低)等。
一般化學干擾的消除辦法主要是加入釋放劑和保護劑。例如:磷酸根對鈣離子測定有干擾,可通過加入過量的鍶或鑭離子作為釋放劑,使它們優先與磷酸根反應生成穩定的磷酸鹽,從而有效地消除磷酸根對測定鈣離子的干擾;又如,可加入過量的保護劑EDTA,EDTA與鈣離子生成穩定的配合物,它在火焰中易於原子化,抑制了磷酸根對鈣離子測定的干擾。