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原子吸收光谱分析法在野外岩矿测试中消除干扰以及校正数据的研究进展

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[摘要]近年来,科学技术取得了迅猛的发展,原子吸收光谱分析法在野外岩矿测试中的应用范围也越来广。但是,原子吸收光谱分析法在对野外的岩矿测试过程中能够对相关的金属样品的含量进行测定和分析并且能够获得良好的效果。然而,原子吸收光谱分析法在运用的过程中会形成一定的干扰因素。笔者在文中主要是通过对原子吸收光谱分析法的优点和缺点进行了简要叙述,并且对如何有效地消除野外岩矿测试中的干扰以及数据的校正提出了相关的措施,希望能够为促进我国野外岩矿测试的精准性提供一定的指导意义和借鉴意义。

[关键词]原子吸收 光谱分析 岩矿测试

[中图分类号] P575.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-170-2

0引言

原子吸收光谱分析法提出于上个世纪中期,并且经过多年来不断地尝试和探索,其在实验中获得了长足的发展[1]。尤其是在地质找矿中,原子吸收光谱分析法发挥了明显的优势和重要的作用。因此,在实际的野外岩矿测试中原子吸收光谱分析法具有广阔的应用前景。

1原子吸收光谱分析法的相关理论

在野外岩矿测试中经常需要对岩矿的样品规格以及特点进行分析和检测,因此原子吸收光谱分析法能够充分地发挥其优势。原子吸收光谱分析法,英文简称:AAS,在应用的过程中可以对样品中的金属含量进行准确地分析和检测。因此,无论是在化工工业领域,还是在食品行业中原子吸收光谱分析法都发挥了不可替代的作用[2]。然而,通过原子吸收光谱分析法的不断应用和实践,其缺点也在慢慢地暴露出来。例如,原子吸收光谱分析法在对相关的样品进行检测和分析的过程中会受到很多的因素的干扰并且会影响检测的结果。因此,如何科学有效地消除对原子吸收光谱分析法的干扰因素有利于野外岩矿测试的顺利开展。

2野外岩矿测试中消除干扰以及校正数据的因素分析

野外岩矿利用原子吸收光谱分析法进行测试的过程中主要的干扰因素体现在以下几个方面:

2.1化学干扰

在对相关的样品进行检测的过程中将一定量的溶液转化成一种自由状态下的离子。化学干扰主要表现在阳离子干扰和阴离子干扰以及阴阳离子的混合干扰等等。其中,阳离子干扰主要是在原子吸收光谱分析法检测的过程中由于阳离子会对检测中的信号产生不同程度的抑制从而会影响原子吸收光谱分析法的检测效果。

2.2光谱干扰

利用原子吸收光谱分析法在对岩矿进行检测的过程中通过不同的光源以及背景,从而会对相关金属元素的吸收和检测造成不同程度的干扰。由于光谱干扰因为重线性干扰以及非吸收线干扰会影响岩矿检测的重点,因此对相关的原子化温度可以使用不同的方法来进行技术改造从而达到消除的效果。原子吸收光谱分析法可以利用几条不同的发射线并且每一条发射线都会参与吸收从而会形成不同程度的干扰。如果不同的发射线会因为灵敏度的差异而产生不同的干扰,那么整个检测过程中的信噪会相对低减少。

2.3电离干扰

原子吸收光谱分析法在进行野外岩矿的测试过程中会因为火焰使自由原子发生电离反应从而形成不同程度的干扰。如果野外岩矿的测试过程中出现电离干扰会相对低减少自由状态中原子的浓度。同时,整个岩矿中的需要检测的元素中的吸光度也会发生弯曲现象[3]。

2.4物理干扰

如果在野外岩矿测试过程中抽取的样品发生了不同程度地转移会对该样品的物理性质产生一定的影响。相关岩矿的粘度和表面张力会因为不同的干扰而发生改变并且影响了自由状态下原子的吸收效果。每一个样品中的金属元素的吸光度会因为细管的内径不同而形成不同的影响。

3原子吸收光谱分析法在野外岩矿测试中消除干扰以及校正数据的研究进展

在利用原子吸收光谱分析法在野外岩矿测试中可以对那些需要检测的元素进行加温以提高火焰的温度。如果高温火焰代替低温火焰可以有效地消除检测过程中化学干扰所产生的影响。其次,不同的火焰会营造不同的火焰氛围,因此在检测的过程中相关的工作人员要根据实际的情况适时地改变不同火焰的气氛从而提高原子吸收光谱分析法在野外岩矿测试中的灵敏度。同时,不同量的释放剂也会对野外岩矿测试产生一定的影响。所以在需要检测的元素和已经受到干扰元素的过程中会形成相对稳定的化合物。原子吸收光谱分析法可以利用几条不同的发射线并且每一条发射线都会参与吸收从而会形成不同程度的干扰。每一条分析线的附近都会出现一些待检测的谱线。谱线既可以是待检测的元素,又可以是检测元素。因此,此种类型的谱线会大大地降低整个检测过程中的灵敏度。因此只有尽可能地降低和减少这种干扰才会提高原子吸收光谱分析法的实际性和可靠性。如果加入适量的释放剂可以消除定量的化学干扰(如下表1所示)。

例如,在检测铝的过程中,镁离子的存在会对铝离子的信号产生一定的抑制作用;然而在对铝的检测过程中氯离子的存在又可能会增强铝离子的信号。因此两者之间会形成不同的反应从而会对检测效果产生影响。阴离子的化学干扰主要是在利用原子吸收光谱分析法进行野外岩矿测试的过程中会因为阴离子的存在而对岩矿中的金属原子形成一定的影响。如果铝具有很强的吸收作用会因为阴离子的存在和浓度的高低而形成负干扰。

对于电离干扰的消除方法可以通过两种方法来进行。第一种方法就是可以通过加入适量的消电离剂,其在检测的过程中可以更容易地被电离。消电离剂的使用可以控制火焰中的待测元素。同时,工作人员还可以通过降低火焰的温度来达到消除干扰的目的。尤其是地质测试实验中,原子吸收光谱分析法能够以自动化操作的形式在最短的时间内获得可靠的数据。原子吸收光谱分析法能够从室外的光源辐射出一些需要待检测的元素,通过对样品中的蒸汽进行有效地吸收从而检测中所取的样品中相关元素的含量。

如何有效地降低原子吸收光谱分析法在野外岩矿测试中的物理干扰。首先,工作人员要根据相关的标准来设置测试样品,并且还可以考虑使用内标法以减少物理干扰对整个检测的影响。光谱干扰会对整个野外岩矿测试采用多种方法对其进行干扰消除。其次,在以后的野外岩矿测试中要及时地对基体进行改善,保持整个检测过程中的温度保持正常。最后,工作人员在通过对实地进行考察之后选择一种合理科学的方法以保证测量结果的可靠性和科学性。同时,原子吸收光谱分析法还拥有较高的灵敏度,可以对相关的标准进行清晰地测试。而且,原子吸收光谱分析法还能够减少对相关因素的干扰并且方便操作人员进行野外作业。

4结束语

综上所述,原子吸收光谱分析法在野外岩矿测试中具有明显的优势[4]。因此在实际的野外岩矿测试过程中需要工作人员对实地进行详细地考察,分析出相关的干扰因素从而采取相应的方法以消除干扰对整个检测的影响。

参考文献

[1]玉清.正交信号矫正法在消除非变量诱导信号对二维相关光谱干扰中的应用[A].第十四届全国分子光谱学术会议论文集[C].2011年.

[2]梁斌,范素珍.ICP-OES法直接测定钬铒富集物中包含主量和微量成分的7个稀土元素含量[A].第十三届全国稀土化学分析学术研讨会论文集[C].2011年.

[3]李述信.原子吸收光谱分析中的干扰及消除方法[M].北京:北京大学出版社,2012:100-117.

[4]Ramos I,Esteban E,Lucena J J,et al. Cadmium uptake and subcellu-lar distribution in plants of lactuca sp.Cd-Mn interaction[J].PlantSci,2012,162:761-767.