14.7 : 原子吸光分光法: 干渉

干渉は、分析信号またはバックグラウンドを増強または減少させることにより、原子吸光 (AA) 測定における系統的誤差につながります。これらの干渉は、スペクトル干渉、化学干渉、および物理的干渉の 3 つの主なカテゴリに分類できます。

スペクトル干渉は、他の元素または分子からの信号が分析物信号と重なり、分析物の吸光度を誤って高めたり隠したりするときに発生します。この干渉は、ゼーマン、スミス-ヒーフチェ、または重水素バックグラウンド補正法を使用して補正できます。

ゼーマン補正法では、磁場を使用して吸収線を 3 つの偏光成分 (2 つの σ (シフト) と 1 つの π (シフトなし)) に分割します。分析物とバックグラウンドの吸光度は、磁場を交互に切り替えることで別々に測定され、複雑なマトリックスの精度が向上します。

スミス-ヒーフチェ補正法では、中空カソードランプ (HCL) を高電流でパルス駆動し、発光ラインを広げて自己反転させ、中央の分析ラインを減少させます。これにより、ラインの両側で強い発光が生じ、バックグラウンドに吸収されます。吸光度は通常および高電流条件下で測定され、分析物とバックグラウンド信号を区別できます。必要な光源は 1 つだけですが、特に自己反転が不十分な場合や回復が遅すぎる場合は、感度が低下します。

重水素 (D_2) バックグラウンド補正法では、D_2 ランプを広帯域光源として使用し、原子吸光分光法 (AAS) のバックグラウンド吸収を補正します。回転ミラーが狭帯域中空カソードランプ (HCL) と広帯域 D_2 ランプを交互に切り替えます。D_2 ランプは広い波長範囲にわたってバックグラウンド吸光度を測定し、HCL は特定の波長で分析物とバックグラウンドの吸光度を測定します。 2 つの信号の差から分析物の吸光度が分離されます。安価ではありますが、高精度の測定には適していません。

さらに、高解像度の分光計は、重なり合うスペクトル線によるスペクトル干渉を最小限に抑えることができます。分析前に分析物を溶媒で繰り返し抽出できる場合もあります。

化学干渉は、不要なマトリックス成分が分析物と相互作用して原子化効率が低下する場合に発生します。放出剤や錯化剤などの化学修飾剤をサンプルに追加して原子化を促進したり、干渉化合物の形成を防いだりすることができます。一般的な化学干渉には、イオン化や難溶性化合物の形成による干渉があります。

分析物と同じ温度でイオン化する元素または化合物は、分析物のイオン化を変化させる可能性があります。イオン化しやすい元素を含む溶液を過剰に追加することでイオン化を抑制でき、これにより分析物のイオン化が抑制されます。

さらに、分析物とサンプルマトリックス内の他の種との化学反応により、容易に原子化しない不揮発性化合物が形成されることがあります。これにより、吸収のための自由原子の形成が妨げられます。このような干渉は、化学競合物質の追加または非常に高い温度の使用によって回避されます。

実際のサンプルに類似したサンプルマトリックスを使用して校正標準を準備することができ、マトリックスから生じる化学干渉を補正するのに役立ちます。

ガス流量の変化や炎の温度変化などの非化学的要因から生じる物理的干渉は、噴霧または原子化プロセスに影響します。これらの干渉は、内部標準を使用するか、サンプルを希釈することで解決できます。サンプルマトリックスを変更し、同様のマトリックスを使用して校正標準を準備すると、物理的干渉をさらに減らすことができます。