AAS和ICP－AES相比的互優(yōu)勢

 AAS和ICP－AES相比的互補優(yōu)勢

  原子吸收光譜使用元素的純金屬或準金屬作空心陰極，其燈發(fā)出的輝光銳線光源主要含該單一測量元素的很窄的線光譜，（如不是復(fù)合空心陰極燈），則其它元素光譜線大大地被抑止。原子吸收池生成的混合元素的基態(tài)原子中，僅由被測量的元素基態(tài)原子會吸收同原子陰極的光譜燈發(fā)出的特征波長的光，所檢測的是該空心陰極燈的光減弱的信號差。在符合比耳定律情況下，其光減弱程度與吸收池的該特定基態(tài)原子的濃度成正比關(guān)系。所以經(jīng)單色器分光后，由于基體、組成元素造成的基態(tài)原子的光輻射吸收的光譜疊加干擾很有限，（每個元素的吸收線很少、能測的靈敏線也僅1～3條；所以干擾線均少是很自然的），既使有，其狀況也不嚴重。

  而在ICP光源中，由基體、組成元素和痕量元素組成的溶液被吸入、蒸發(fā)、分子化、原子化、離子化；以及發(fā)生了分子化激發(fā)、原子化激發(fā)、離子化激發(fā)過程所放出的光譜是復(fù)合光源，其譜線非常豐富。由于光源的溫度在八千至一萬度，所以元素受熱或受碰撞激發(fā)后放出光譜的躍遷能級很多，其分析原理又是發(fā)射光譜的增強效應(yīng)，所以分析線其基體和組成元素的光譜疊加干擾應(yīng)該說是較頻繁和嚴重的，特別對金屬基體樣品來說更是如此。（原子吸收光學(xué)分辨率在0.1nm左右就夠了，波長顯示4位有效位；而ICP光學(xué)分辨率在0.005nm左右還顯不足，波長顯示6位有效位。）ICP光譜中即使使用*靈敏線，有些元素靈敏度還是太低；如砷銻鉛鉍錫碲硒等，加上它們又是痕跡元素；其發(fā)射強度值更低。此時所稱0.5g、1.0g的高基體在分析線相近如有疊加的次靈敏線，其干擾量很容易使被測元素的含量增加，有時甚至是幾個數(shù)量級關(guān)系?；蛘呤潜粶y元素靈敏度雖不低，但含量很低而基體又都是d-d電子躍遷的復(fù)雜多譜線元素基體（其譜線從遠紫外到可見光波長都有覆蓋，可能有數(shù)萬條之多）。如鎳鉻基、鈷鎢基、鐵基、鈦基、稀土軟磁材料、礦樣等等，如沒有同類的標準樣品，又沒有合適匹配的摸擬復(fù)合基體，也來不及經(jīng)大量的分析譜線干擾遴選；當遇到光譜線疊加干擾時，造成結(jié)果不正確是必然的。有時遴選也是很復(fù)雜很困難的事情，如：兩種情況下基體相同并采用同一分析線，干擾顯示量在0.005％，如分析元素含量在0.5 x％～1. x x％時，這條分析線照樣可以使用正確；而當分析元素含量降至0.01％以下時就會出現(xiàn)錯誤。另外，雖然基體相同，但主要顯示干擾的組成元素含量卻高了幾倍，那末被測元素含量即使在0.5x％時就可能不正確。

  例如：鈷粉中鎳鐵雜質(zhì)；鎢鈷鈦合金中鋅錳鐵銅鎘；鋁合金中鉛銻鉍雜質(zhì)；易切削不銹鋼中鉛鎘鈷；**不銹鋼中銅銀鋅；鎢基造粒粉中鈷鎳銅鐵；純鎳中錳鎂銅鉛鉍銻鋅鎘鐵鎳等；鈷鉻鎢中錳鐵鎳；微晶玻璃中鉀鈉鐵銅；鈷酸鋰電池原材料中鈉錳鐵銅鋰鎳；純鎢、純鉬中鎂鐵鎳鎘錳鉛銻鉍鈣等等，用原子吸收光譜標加法很易得出這些譜線復(fù)雜的基體雜質(zhì)或組成元素的準確結(jié)果。而在ICP光譜測定中頻繁地想要篩選出無基體光譜干擾的譜線需費時很長，在無標樣情況下還易報出錯誤結(jié)果。

  例如純鐵和生鐵中銻元素測定，采用高純鐵打底工作曲線在銻分析線206.838nm分析，其結(jié)果是準確可靠的。但在含鎳～３％左右的低合金鋼中（0.5g樣液至50mL），由于鎳206.860nm極次靈敏線在銻峰線上的疊加干擾且銻元素靈敏度亦很低（工作曲線截距高斜率很低）。檢測結(jié)果：No1.Sb 0.017％（Ni～2%）；No2.Sb 0.026％（Ni～4%）。但用原子吸收火焰法亦在分析線206.8nm讀測（0.5g樣液至50mL），則檢測結(jié)果：No1.Sb 0.0018％；No2.Sb 0.0015％。再用原子吸收石墨爐法分析(0.1g樣液至100mL，**采樣量20uL)，檢測結(jié)果卻為：No1.Sb 0.0010％；No2.Sb 0.00074％。原因分析：ICP法中結(jié)果錯誤是由于鎳的干擾引起的，如帶含鎳低的普碳鋼標樣或帶含鎳與實際樣品有差異的低合金鋼標樣仍不能確認樣品分析值的準確與否。原子吸收火焰法中，由于靈敏度低（No2.扣純鐵后銻凈吸光度值只有0.0047A，而0.5g純鐵背景吸光度已為0.0333A）此時測不準因素使銻含量還是偏高。而在原子吸收石墨爐分析中No2.的凈吸光度有0.13A，是火焰法的28倍；而取樣量則比ICP以及火焰法少四百多倍。由于用塞曼扣背景方式，所以光譜線疊加干擾被準確扣除。如有證低合金鋼標樣：含鎳牌號（26Cr2Ni4MoV）Sb 0.0019％、測得結(jié)果為：Sb 0.00181％、不含鎳牌號 (25Cr1MoV) Sb 0.00097％，測得結(jié)果為：Sb 0.00098％。又如鋁青銅中砷的分折，在ICP光譜中鋁的干擾峰寬尾翼將砷196.999nm和193.752nm全都干擾了，但在石墨爐原子吸收分析中沒有此種光譜干擾發(fā)生。它和中子活化法及ICP-MS法相比，其購置和維護成本相對較低 ，大致可分析60個元素，加上電腦*佳條件提示和自動控制運行，因此普及面可能會進一步拓寬。石墨爐法和中子活化法及ICP-MS法都并列為微量采樣的痕量元素分析手段。

  然而原子吸收雙原子化器*高攝氏溫度≤3000℃，較易形成基體的化學(xué)干擾。例如：空氣-乙炔火焰測定鋁合金中鎂，不加化學(xué)釋放劑氯化鍶，鎂的抑止率高達80%。這是氧化鋁凝相包裹化學(xué)干擾引起的混晶。[ 53 ]。而在ICP光源中，鎂的測定根本用不著加釋放劑，因為在這種高溫和氬氣氛中，凝相包裹化學(xué)干擾早已消除并不存在。實驗證實，鋁合金國家標準方法中測鎂[ 54 ]用純鋁打底作工作曲線并加釋放劑，但對鑄鋁和硬鋁中鎂的測定還存在較大的誤差，用標準加入法才能消除這種不正確的誤差；或在ICP法的測量中，才能得到和有證標樣吻合的正確值。又如在四氧化三鐵中測鈣鋁硅，原子吸收火焰法測量有困難，靈敏度低、干擾大。而用ICP測，則靈敏度高，線性好，還能連測，工作曲線純鐵打底即可。又如銅和銅合金、鎂和鎂合金中鈹鋯鉻的測定，用氧化亞氮-乙炔火焰法仍得不到良好結(jié)果，而在ICP法中，則能做到*好，鈹銅中鈹高的測到2%左右，免去化學(xué)重量法的操作冗長；鎂合金中*低能測到0.00000x%鈹。還有石墨爐中和碳結(jié)合力強的高溫元素的殘留效應(yīng)，在ICP中是不存在的，如鎢鉭鈮鈦釩鋯鈀鉬等。再如稀土分量的測定石墨爐要求的原子化溫度均太高，空心陰極燈的制作也不理想，如ICP光譜分辨力能達要求，則分析此含量ICP光譜法更見長。

  總之，以上所述，原子吸收光譜法和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法之間其優(yōu)勢互補還是很明顯的：AAS光譜干擾小、化學(xué)干擾大；而ICP-AES 則光譜干擾顯著、化學(xué)干擾卻小或無。另外石墨爐原子吸收微量采樣的痕量元素分析優(yōu)勢，是目前ICP-AES所不能取代的。因此，在公正的對外分析的第三方實驗室中，原子吸收光譜這種儀器的添置還是很必要的