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双背景校正功能的优化方法

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:6.1.6.2D2(氘灯)方法——高灵敏度的背景校正方法原理:氘灯校正背景,是使用氘灯光束和空心阴极灯光束以高频交替通过样品的原子蒸气,空心阴极灯以400Hz脉冲光,氘灯以800Hz 的脉冲光由于频率的不同就交替获得空心阴极灯信号和氘灯信号。

双背景校正功能的优化方法

图6.20 岛津AA-7000F型点火开关

图6.21 岛津AA-7000系列火焰燃烧室观测窗

高频自吸收校正背景作为标准配置被安装在光学背景校正方法里,AA-7000F型原子吸收仪还具有氘灯背景校正方法,那么这些功能在进行火焰分析时,能校正光谱干扰。对于每个样品选择合适的光学背景校正方法,就能得到准确的、可靠的分析结果。

6.1.6.1 SR(高频自吸收)方法——具有宽波长范围的精确背景校正

原理:自吸收校正背景是对空心阴极灯施加高低不同的灯电流,并通过不同频率的控制获得不同的信号值,即使小电流和大电流依次交替地通过空心阴极灯,如图6.22所示。空心阴极灯在低电流状态(接近10mA)下发出的光就是元素的特征锐线光谱,测得的信号就是待测元素和共存物的背景吸收总和,而在高电流状态(接近500mA)下发出的光产生自吸,特征光谱被自己吸收,因此测得的信号只有背景吸收。

图6.22 SR(高频自吸收)方法校正背景原理图

两个信号在光度测定电路中经过对数转换,测得上述两信号的差,从而校正共存物质的背景,准确测定分析元素的吸收。

特点:

(1)高频自吸收(SR)背景校正比起氘灯背景校正精确度是很高的,因为原子吸收信号和背景吸收信号都是使用同一盏灯进行测量,这比起使用两盏灯由于光束不重合,光斑大小不同,而导致的校正误差就小多了。所以SR方法用于在基体中定量分析主体元素中的痕量元素,即存在复杂背景吸收的样品,例如生物组织样品和矿石样品,是非常有效的。

(2)SR方法能够在全波长范围进行背景校正,范围即185~900nm。

(3)这种方法非常适合于校正由于邻近线而引起的光谱干扰,那就是当另外一种元素的共振线离目标元素的分析线非常近时。

(4)由于光路中没有使用偏振光器件,所以测量光只有很少量的光能量损失,并且信噪比也非常高。

(5)由于光源高速的闪烁即成一定高频率的闪烁,所以来自原子化器杂散光的噪音就不会影响到测量的精确度。

6.1.6.2 D2(氘灯)方法——高灵敏度的背景校正方法

原理:氘灯校正背景,是使用氘灯光束和空心阴极灯光束以高频交替通过样品的原子蒸气,空心阴极灯以400Hz脉冲光,氘灯以800Hz 的脉冲光由于频率的不同就交替获得空心阴极灯信号和氘灯信号。空心阴极灯测得的吸收是待测元素的原子吸收和共存元素背景吸收的总信号,而氘灯测得的吸收只是共存元素的背景吸收信号,如图6.23所示。然后,在光度测定电路中,经过信号的对数转换,将测得的上述信号做减法运算,从而校正共存物的背景,准确测定分析元素的吸收信号。(www.xing528.com)

特点:

(1)比起SR方法,氘灯方法的灵敏度较高。因此,氘灯方法非常适用于分析基体成分简单、要求高灵敏度的样品,比如测量超纯水中的杂质含量或者用于环境样品的分析。

(2)由于氘灯和空心阴极灯的闪烁频率比SR方法高,所以它能区分由火焰或石墨管发射的杂散光,从而能进行更精确的原子吸收测量。

(3)普通型号的空心阴极灯能被用于D2方法,而SR方法必须使用高性能空心阴极灯。

6.1.6.3 SR方法和D2方法的适用范围

适宜用SR方法(自吸收方法)校正背景的样品特征:当样品中含有一个复杂的基体成分,比如含有大量的某种作为主成分的元素。

例如:使用火焰分析方法测量钢中痕量的锌,使用SR方法和D2方法校正背景的不同结果如图6.24所示。

从图中可以看到,使用SR方法时,0.5ppm的Zn标准溶液以及含有0.5%Fe的0.5ppm的Zn标准溶液,它们的吸光度是相同的,即图中②号线和⑥号线的高度是一样的。但是使用D2方法时,由于氘灯是连续光谱扣背景,所以产生了过度扣背景,所以图中0.5ppm的纯Zn标准溶液的吸光度高于含有0.5%Fe0.5ppm的Zn标准溶液的吸光度。

图6.23 D2(氘灯)方法校正背景原理图

图6.24 使用SR方法和D2(氘灯)方法测量钢中痕量锌结果对比

适宜用D2方法(氘灯方法)校正背景的样品,比如纯水、自来水、环境水等,拥有一个相对简单的基体成分的样品就可以使用D2方法校正背景。

例如:使用石墨炉分析方法测量2%NaCl水溶液中的痕量铅,使用SR方法和D2方法校正背景的不同结果如图6.25所示。

图6.25 使用SR方法和D2(氘灯)方法测量2%NaCl溶液中痕量Pb

从图中可以明显看到,使用D2方法校正背景,扣除背景值的原子吸收信号的吸光度明显比SR方法的高,即灵敏度比SR方法高,而且两种背景校正方法的背景吸光度基本一样,SR方法的偏高一点。

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