14.7 : Атомно-абсорбционная спектроскопия: Интерференция

Интерференция приводит к систематической ошибке в измерениях атомной абсорбции (АА) за счет усиления или ослабления аналитического сигнала или фона. Эти интерференции можно сгруппировать в три основные категории: спектральная интерференция, химическая интерференция и физическая интерференция.

Спектральная интерференция возникает, когда сигналы от других элементов или молекул накладываются на сигнал аналита, ложно повышая или маскируя поглощение аналита. Эту интерференцию можно исправить с помощью методов Зеемана, Смита-Хифтье или коррекции фона дейтерия.

Метод коррекции Зеемана использует магнитное поле для разделения линии поглощения на три поляризованных компонента: два σ (смещенных) и один π (несмещенный). Поглощение аналита и фона измеряется отдельно путем попеременного применения магнитного поля, что повышает точность в сложных матрицах. Метод коррекции Смита-Хифтье включает импульсную работу лампы с полым катодом (HCL) при высоких токах, что приводит к расширению линии излучения и самообращению, при котором центральная аналитическая линия уменьшается. Это приводит к сильному излучению по обе стороны линии, поглощаемому фоном. Поглощение измеряется в нормальных и сильноточных условиях, что позволяет различать сигналы аналита и фона. Хотя для этого требуется только один источник света, чувствительность метода снижается, особенно когда самообращение недостаточно или восстановление происходит слишком медленно. Метод коррекции фона дейтерия (D₂) использует лампу D₂ в качестве источника света широкого спектра для коррекции фонового поглощения в атомно-абсорбционной спектроскопии (AAS). Специальное вращающееся зеркало попеременно работает между узкополосной лампой с полым катодом (HCL) и широкополосной лампой D₂. Лампа D₂ измеряет фоновое поглощение в широком диапазоне длин волн, в то время как HCL измеряет поглощение аналита и фона на определенной длине волны. Разница между двумя сигналами изолирует поглощение аналита. Хотя этот метод и недорогой, ему не хватает точности в высокоточных измерениях.

Кроме того, спектрометры высокого разрешения могут минимизировать спектральные помехи от перекрывающихся спектральных линий. Иногда аналит можно повторно извлекать с использованием растворителя перед анализом.

Химические помехи возникают, когда нежелательные компоненты матрицы взаимодействуют с аналитом, снижая эффективность атомизации. Химический модификатор, такой как высвобождающий агент или комплексообразователь, может быть добавлен к образцу для улучшения атомизации или предотвращения образования мешающих соединений. Обычные химические помехи включают помехи из-за ионизации и образования тугоплавких соединений.

Элементы или соединения, которые ионизируются при той же температуре, что и аналит, могут изменять его ионизацию. Ионизацию можно подавить, добавив избыток раствора, содержащего элемент, который ионизируется легче, что подавляет ионизацию аналита.

Кроме того, химические реакции между аналитом и другими видами в матрице образца могут образовывать нелетучие соединения, которые трудно атомизируются. Это препятствует образованию свободных атомов для абсорбции. Таких помех можно избежать, добавив химический конкурент или используя очень высокие температуры. Калибровочные стандарты можно приготовить с использованием матрицы образца, похожей на реальные образцы, что помогает компенсировать химические помехи, возникающие из-за матрицы.

Физические помехи, возникающие из-за нехимических факторов, таких как изменения расхода газа или изменения температуры пламени, влияют на процесс распыления или атомизации. Эти помехи можно устранить, используя внутренние стандарты или разбавляя образец. Изменение состава матрицы образца и приготовление калибровочных стандартов с использованием похожей матрицы может дополнительно уменьшить физические помехи.