3.4　干擾及消除

原子吸收光譜法由于采用了獨特的銳線光源，因此具有較好的準確性，但并不意味著沒有干擾。原子吸收光譜法中的干擾效應，按其性質和產生的原因可分為光譜類干擾和非光譜類干擾。非光譜類干擾又可分為物理干擾、化學干擾和電離干擾。

3.4.1　光譜類干擾

光譜類干擾是指待測元素的共振線與干擾物質譜線分離不完全及背景吸收所造成的影響，包括譜線重疊、光譜通帶內存在非吸收線、原子化器內的直流發射、分子吸收、光散射等。這類干擾主要來自光源、試樣中的共存元素和原子化裝置。

（1）譜線重疊干擾　共存元素吸收線與被測元素分析線波長很接近時，兩譜線重疊或部分重疊，會使分析結果偏高。如Cd的分析線228.80nm，而As的228.81nm譜線將對Cd產生譜線干擾?？赏ㄟ^調小狹縫或另選分析線來抑制或消除這種干擾。

（2）光譜通帶內存在的非吸收線干擾　可能是被測元素的其他共振線與非共振線，也可能是光源中雜質的譜線等干擾。這時可減小狹縫寬度與燈電流，或另選譜線。

（3）空心陰極燈的發射干擾　空心陰極燈內材料中的雜質如果發射出非待測元素的譜線，這個譜線又不能被單色器分開，如果試樣中恰好含有這種雜質元素的基態原子時，會造成待測元素的假吸收而引入正誤差。采用純度較高的單元素燈可減免這種干擾。

另外，燈內氣體的發射線也會干擾。例如，鉻燈如果用氬氣作內充氣體，氬的357.7nm線將干擾鉻的357.9nm譜線。

（4）背景干擾（分子吸收與光散射干擾）

①背景吸收。背景吸收（background absorption）是來自原子化器（火焰或非火焰）的一種光譜干擾，包括分子吸收和光散射干擾。背景吸收會造成正誤差。

分子吸收是指在原子化過程中，共存物質形成的氣體分子、氧化物、氫氧化物或鹽類物質及自由基對光源所發射的共振輻射的吸收。如鹵化物在200～400nm之間所產生的分子吸收譜帶。光散射是指原子化過程所產生的固體微粒對分析線發生的散射作用。光散射使部分分析線不能進入單色器而形成假吸收現象，使吸光度增大。背景吸收一般隨波長的減小而增大，同時隨基體元素濃度的增加而增大，還與火焰條件有關，通常無火焰原子化器較火焰原子化器產生的干擾嚴重。在一般過程中通常采用空白溶液校正背景的方法，僅適合由化合物產生背景的理想溶液。目前在原子吸收儀器中，一般采用氘燈背景扣除法和塞曼（Zeeman）效應背景扣除法來消除背景干擾。

②消除方法。氘燈背景扣除法，也稱連續光源背景扣除法。目前生產的原子吸收光譜儀都配有連續光源自動扣除背景裝置。這種方法是在相同條件下，用一個連續光譜（氘燈）和銳線光源交替通過原子化器和檢測器，測定試樣的吸光度。當連續光譜通過狹縫后所得到的譜帶寬度約為0.2nm，而被測元素吸收線的寬度約為10^-3nm?？梢娪纱郎y原子吸收線引起的吸收值僅相當于總入射光線強度的1%以下，此時，可以認為用連續光譜得到的吸光度近似為背景吸收（A_背），即A_氘=A_背。當空心陰極燈的銳線光源通過原子化蒸氣時，既可被待測原子吸收，也可被蒸氣中各種分子的背景所吸收，此時的吸收為總吸收，即：

A_空心=A_測+A_背　　

兩次測定的吸光度之差就是被測元素的吸光度A_測，即：

A_空心-A_氘=A_測+A_背-A_背=A_測　　

用氘燈扣除背景有一定局限性。第一，此法中要求氘燈和空心陰極燈的光線通過原子化蒸氣的同一區域，因光源不同，實際上很難做到完全一致。第二，氘燈扣除背景只能在190～360nm的波長范圍內工作，選用的光譜通帶不能小于0.2nm，否則信噪比降低。第三，當A_背≥1時，背景很高不能扣除，此時可利用塞曼效應扣除背景。

塞曼效應背景扣除法是根據磁場作用下譜線分裂的現象（塞曼效應），利用磁場將簡單的譜線分裂成具有不同偏振特性的成分。原子化器加磁場后，待測原子的吸收線分裂成一個與磁場平行的π成分和兩個與磁場垂直的σ⁺、σ^-成分，如圖3-10所示，三者之和的總強度等于未分裂時譜線的總強度。

由空心陰極燈發出的光線通過旋轉偏振器成為偏振光。隨旋轉偏振器的轉動，當平行磁場的偏振光通過火焰時，產生總吸收；當垂直磁場的偏振光通過火焰時，只產生背景吸收。兩次測量之差為被測元素的凈吸光度。塞曼校正與連續光譜校正相比，校正波長范圍寬（190～900nm），背景校正準確度高，可校正吸光度高達1.5～2.0的背景（氘燈只能校正吸光度小于1的背景），但測定的靈敏度低，儀器復雜，價格高。

3.4.2　物理干擾

物理干擾主要指的是樣品在處理、霧化、蒸發和原子化的過程中，由于任何物理因素的變化而引起原子吸收信號下降的效應。其物理因素包括溶液的強度、密度、表面張力、溶劑的種類、氣體流速等。這些因素會影響試液的噴入速度、霧化效率、霧滴大小等，因而會引起吸收強度的變化。物理干擾是非選擇性干擾，對試樣各元素的影響基本是相似的。

消除方法：配制與被測樣品組成相同或相近的標準溶液；不知道試樣組成或無法匹配試樣時，可采用標準加入法。若樣品溶液濃度過高，還可采用稀釋法。

3.4.3　化學干擾

化學干擾是指待測元素與共存組分之間發生化學作用所引起的干擾效應，它主要影響待測元素的原子化效率，是原子吸收分光光度法中的主要干擾源。液相或氣相中被測元素的原子與干擾物質組分之間形成熱力學更穩定的化合物，從而影響被測元素化合物的解離及其原子化，使參與吸收的基態原子減少。如Al的存在，對Ca、Mg的原子化起同樣的作用，因為會生成熱穩定性高的MgO·Al₂O₃、3CaO·5Al₂O₃化合物；的存在會形成Ca₃（PO₄）₂而影響Ca的原子化，同樣F^-、也影響Ca的原子化。

消除方法：化學分離，使用高溫火焰，加入釋放劑和保護劑，使用基體改進劑等。

（1）選擇合適的原子化方法　提高原子化溫度，化學干擾會減小。使用高溫火焰或提高石墨爐原子化溫度，可使難解離的化合物分解。如在高溫火焰中磷酸根不干擾鈣的測定。

（2）加入釋放劑　與干擾物生成更穩定的化合物，使被測元素釋放出來。例如，上述所說的干擾Ca的測定，可加入La、Sr的鹽類，它們與生成更穩定的磷酸鹽，把Ca釋放出來。同樣，Al對Ca、Mg的干擾，也可以通過加LaCl₃而釋放Ca、Mg。

（3）加入保護劑　與被測元素生成穩定的更易分解的配合物，以防止被測元素與干擾組分生成難解離的化合物，從而保護了被測元素，消除了部分干擾。保護劑一般是有機配位劑，用得最多的是EDTA和8-羥基喹啉。例如，干擾Ca的測定，在一定條件下加入EDTA，生成穩定的EDTA-Ca，從而保護Ca²⁺不與生成沉淀而消除的干擾；同時在原子吸收測定中可直接對EDTA-Ca進行測定而不影響測定結果。加入F^-可防止鋁對鈹的干擾等。

（4）緩沖劑　有的干擾當干擾物質達到一定濃度時，干擾趨于穩定。如果在被測溶液和標準溶液中加入同樣量的足夠的干擾物質，使干擾穩定且相同，可消除干擾。如用乙炔-氧化亞氮火焰測定Ti時，Al抑制了Ti的吸收。但當Al的濃度大于200μg·mL^-1時，可消除Al對Ti測定的影響，但靈敏度會有損失。

除了加入上述試劑控制化學干擾外，還可用標準加入法來控制化學干擾。如果這些方法都不能理想地控制化學干擾，可考慮采用沉淀法、離子交換法、溶劑萃取等化學分離方法除去干擾元素。

3.4.4　電離干擾

電離干擾指的是在高溫條件下，原子發生電離，使基態原子數減少，生成的離子不產生吸收，因此使吸光度下降。電離干擾與原子化溫度和被測元素的電離電位及濃度有關。元素的電離隨溫度的升高而增加，隨元素的電離電位及濃度的升高而減小。電離電位小于6eV的堿金屬、堿土金屬容易產生電離干擾。

消除方法：加入一定量的比待測元素更易電離的其他元素（即消電離劑），以達到抑制電離的目的。在相同條件下，消電離劑首先被電離，產生大量電子，抑制了被測元素的電離。例如，測定鈣和鋇時有電離干擾，加入適量的KCl溶液可消除。鈣和鋇的電離電位分別是6.1eV和5.21eV，鉀的電離電位是4.3eV。由于K電離產生大量的電子，抑制了待測元素Ca或Ba的電離。