Практикум по агрохимии - 2-е изд. - Минеев В.Г.
ISBN 5-211-04265-4
Скачать (прямая ссылка):
Спектральные помехи обусловлены явлением поглощения излучения не только резонансной линией определяемого элемента, но и атомами других элементов с близкой длиной волны. По сравнению с эмиссионным спектральным методом в атомно-абсорбционном анализе взаимное наложение спектральных линий элементов достаточно мало.
Неселективное поглощение излучения возникает в результате светорассеяния, молекулярного поглощения, а также поглощения пламенем или ЭТА. Светорассеяние и молекулярное поглощение происходят при неполной атомизации пробы и вызываются появлением в
18
аналитической зоне твердых частиц и молекул основного вещества пробы. Собственное излучение ЭТА имеет спектр черного тела, для пламени характерно излучение со структурой молекулярного спектра.
Для учета спектральных помех и неселективного поглощения применяют так называемый корректор фона. В качестве корректора фона обычно используют оптическую схему со вспомогательным источником сплошного спектра - дейтериевой лампой. В последнее десятилетие широкое распространение получил метод коррекции фона, основанный на эффекте расщепления спектральных линий в магнитном поле (эффект Зеемана).
Ионизационные помехи вызваны снижением количества нейтральных атомов в аналитической зоне атомизатора в результате превращения их в положительно заряженные ионы под действием температуры пламени. В этом случае интенсивность поглощения резонансного излучения существенно уменьшается. Данный вид помех имеет место при определении элементов с низкими потенциалами ионизации (щелочные и щелочноземельные элементы). Контролировать ионизацию в пламени можно путем добавления к растворам проб и стандартов избытка легкоионизируемых элементов. Обычно в качестве ионизационного буфера используют растворы солей цезия, лития и калия.
Помехи, возникающие из-за различий физических свойств растворов (вязкости, поверхностного натяжения и др.), можно контролировать, максимально сближая состав (содержание солей, концентрация растворителей) растворов проб и стандартов. При невозможности нивелировать различия в составах следует использовать метод добавок.
Химические помехи обусловлены присутствием труднодиссоци-ируемых соединений определяемого элемента в аналитической зоне атомизации. В ряде случаев такие соединения могут образовываться непосредственно в пламени при распылении в него анализируемого раствора. В результате снижается количество свободных атомов, способных к поглощению резонансного излучения. Типичным проявлением химических помех является снижение абсорбции при определении в почве щелочноземельных элементов в присутствии фосфора, кремния, алюминия. Другим примером помех такого рода служит уменьшение сигнала поглощения при определении алюминия, молибдена, ванадия и др. в результате образования устойчивых окислов.
Устранить влияние химических помех можно двумя путями:
1) использовать высокотемпературное пламя, энергия которого достаточно высока и способна разрушить многие устойчивые соединения и атомизировать пробу;
2) добавлять к растворам проб и стандартов маскирующие вещества, которые реагируют с мешающими элементами и снимают возможные химические помехи.
19
Примером служит добавление к растворам (при анализе почв, растений, вод) лантана, который при определении кальция, магния, стронция и бария устраняет депрессирующее влияние фосфора, кремния и алюминия. Позволяет снизить химические помехи и полная идентификация по составу растворов проб и стандартов.
Атомно-абсорбционный метод отличается от традиционных аналитических методов простотой выполнения анализа и высокой производительностью. Он обеспечивает предел обнаружения многих элементов 0,1 - 0,01 мкг/см3 (с атомизацией в пламени) и ниже, что в большинстве случаев оказывается достаточным для применения метода в почвенно-агрохимических исследованиях.
Техника выполнения измерений
Приготовление стандартных растворов. В качестве основных стандартных растворов используют государственные стандартные образцы (ГСО) с гарантированной концентрацией элемента или комплекса элементов -1000 мкг/см3.
Возможно приготовление стандартных растворов из окислов или солей металлов с постоянной стехиометрией.
Цинк. Навеску 1,000 г металлического цинка помещают в стакан вместимостью 100 см3 и добавляют 20 см3 раствора азотной кислоты (1 : 1). Растворившийся цинк количественно переносят в мерную колбу объемом 1000 см3 и доводят до метки 1%-ым раствором азотной кислоты. Полученный раствор имеет концентрацию 1000 мкг/см3 цинка.
Марганец. Навеску 4,388 г сернокислого марганца (MnSO4 • 5H2O) помещают в стакан вместимостью 100 см"*, растворяют в бидистиллиро-ванной воде и затем количественно переносят в мерную колбу объемом 1000 см3. В колбу приливают приблизительно 500 см3 бидистиллирован-ной воды, добавляют 82 см3 концентрированной соляной кислоты и доводят до метки бидистиллированной водой. Полученный раствор имеет концентрацию 1000 мкг/см" марганца.
Медь. Навеску 3,798 г нитрата меди (Cu(N03)2 ? 3H2O) помещают в стакан вместимостью 100 см\ растворяют в бидистиллированной воде и количественно переносят в мерную колбу объемом 1000 см3. Добавляют 30 CMj раствора азотной кислоты (1:1) и доводят до метки 1%-ым раствором азотной кислоты. Полученный раствор имеет концентрацию меди - 1000 мкг/см3.
