ICP光譜儀分析中譜線重疊干擾的判別及分析線選擇

在分析技術(shù)中，我們都會(huì)注意到它的干擾問題，因?yàn)楦蓴_效應(yīng)是分析化學(xué)中最為復(fù)雜的問題之一，或者說分析化學(xué)中90%以上的理論問題，或多或少都是與解決干擾問題相關(guān)聯(lián)的。

ICP光譜儀分析法也是一樣，特別是由譜線重疊引起的光譜干擾更是如此。因?yàn)榘l(fā)射光譜的譜線非常之多，對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的元素來說，其譜線數(shù)量少則至少也有兩位數(shù)，而對(duì)于那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的元素來說，其譜線數(shù)量更是在5位數(shù)以上。

這也不難理解，因?yàn)闅鈶B(tài)自由原子，在獲得能量后可以被激發(fā)，而每個(gè)原子都有很多的激發(fā)態(tài)。如果氣態(tài)自由原子所獲得的能量超過了其電離能，它還會(huì)發(fā)生電離，電離之后如果繼續(xù)獲得能量，同樣會(huì)被激發(fā)而躍遷到離子的激發(fā)態(tài)上，所以每一種元素的原子包括其離子都會(huì)具有很多很多的能級(jí)。

現(xiàn)在的ICP光譜儀，大多采用中階梯光柵的二維分光的方式，所以得到的譜圖已不再象過去的一維線光譜，它是二維的或三維的（第三維是發(fā)射強(qiáng)度）。因此每當(dāng)有人問我發(fā)射光譜有多少譜線時(shí)，我就會(huì)給他們看多元素的二維發(fā)射光譜的譜圖，我就會(huì)問他們這樣的譜圖看上去象不象晴天無云的夜晚中天上的星星，它們有大的有小的，有亮的有暗的，如果有人讓你去數(shù)星星你還想知道它們有多少嗎？

正是因?yàn)樵�子發(fā)射光譜有如此多的譜線，所以當(dāng)ICP發(fā)射光譜儀的分光系統(tǒng)的色散能力和分辨能力不夠時(shí)，一些波長(zhǎng)相差很小的譜線就會(huì)部分地或完全地重疊在一起，形成光譜干擾。至今還沒有一臺(tái)儀器可以將所有原子譜線都能分開的光譜儀器。這就是為什么我們?cè)谶M(jìn)行原子發(fā)射光譜分析時(shí)要處理光譜干擾的原因。譜線多是壞事也是好事，因?yàn)樗�在容易形成干擾的同時(shí)也為我們提供了更多的選擇余地，為我們提供了非常豐富的原子結(jié)構(gòu)信息，這也正是為什么發(fā)射光譜定性分析準(zhǔn)確可靠的重要原因。

好在過去的發(fā)射光譜儀器中，有一種采用光電倍增管對(duì)發(fā)射光譜的譜線強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)的叫多道儀器，因?yàn)樗�可以進(jìn)行多元素同時(shí)測(cè)定，所以對(duì)每種元素通常只提供一條固定波長(zhǎng)的譜線，這樣就不可避免地要解決由譜線重疊引起的光譜干擾問題，所以過去曾經(jīng)有很多人專門從事這方面的研究，因此建立了很多比較好的和行之有效的校正方法，其中現(xiàn)在全譜直讀儀器軟件中用得比較多的一個(gè)是干擾系數(shù)法，另一個(gè)就是譜線解析法。

知道了譜線重疊干擾該如何校正之后，接下來的問題就是如何去判斷和識(shí)別這一干擾了�，F(xiàn)在的全譜直讀型儀器采用的是固體成像檢測(cè)器來記錄和測(cè)量譜線的發(fā)射強(qiáng)度，它們一般都具有呈現(xiàn)譜線輪廓的功能，我們可以通過這一功能直接觀察分析線的情況，盡管它們都是峰形的，但它們可能會(huì)因元素的不同或譜線的不同而呈現(xiàn)出各種形狀，它們可能有對(duì)稱的有非對(duì)稱的，有寬粗的有苗條的，有俊俏的有難看的，我們可以利用這一功能非常直觀地看出線翼重疊。

對(duì)于完全重疊或近乎完全重疊的譜線的情況可能會(huì)復(fù)雜一些，因?yàn)樵谝话闱闆r下，儀器軟件會(huì)對(duì)每一種元素提供一條以上可供選擇的分析線，在進(jìn)行分析測(cè)定時(shí)，可以多選幾條譜線，如果由所有譜線都能得出一致的結(jié)果，就表明分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠，沒有譜線干擾線的影響，反之的話結(jié)果明顯偏高的，就很可能存在完全重疊或近乎完全重疊的干擾譜線。如果我們將基體分離并扣除空白后，之前結(jié)果明顯偏高的譜線不再偏高，則一般就可以進(jìn)一步確定它存在完全重疊或近乎完全重疊的譜線干擾。

談完了譜線重疊干擾的判斷和識(shí)別后，最好要說的就是分析線的選擇問題了。這個(gè)問題應(yīng)該比前面的問題容易得多，通常可以遵循以下原則：

1、盡量選擇沒有干擾或干擾小的譜線，對(duì)于干擾的大小可以通過分析線和干擾線的自身發(fā)射強(qiáng)度及在樣品中的相對(duì)含量來判斷；

2、選擇靈敏度高的即自身發(fā)身強(qiáng)度大的譜線；

3、自吸收效應(yīng)小的譜線，特別是在分析元素含量比較高時(shí)更是如此。如果被測(cè)元素的含量很高，這時(shí)可以選擇次靈敏線。如果被測(cè)元素是樣品中的大量或主量元素，甚至都可以考慮選用非靈敏線；

4、選擇背景小的譜線；

5、選擇對(duì)稱性和峰形好的譜線。

對(duì)于分析線選擇的是否合適，最后主要還是要看分析結(jié)果的好壞，如果分析結(jié)果準(zhǔn)確，無疑分析線選擇得就沒問題，否則的話就要視具體情況來分析一下了，因?yàn)檫�涉及到樣品的前處理和水及試劑空白，還涉及到標(biāo)準(zhǔn)樣品和分析樣品的基體匹配問題，還涉及到樣品溶液中被測(cè)元素的含量是否在ICP發(fā)射光譜法的檢測(cè)范圍之內(nèi)的問題等等。

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