解決石墨爐測鉛靈敏度低的嘗試

1、解決石墨爐測鉛靈敏度低的嘗試儀器型號：Z-2000型原子吸收分光光度計試驗時間：2008年9月試驗?zāi)康模焊鶕?jù)儀器分析手冊給出的參考標準結(jié)果顯示，石墨爐法測鉛時，50ppb濃度的鉛標樣的吸光值應(yīng)該大于0.3ABS；但目前使用20ppb的鉛標樣在該機上測量時，其吸光值僅有0.05ABS之多，按照參考值推算正確結(jié)果應(yīng)該大于0.12ABS。為此、進行最佳優(yōu)化條件的摸索試驗。試驗過程：（1）首先用A鉛標液(20ppb)重復(fù)測試三次，其吸光度僅為0.0545ABS，并且重現(xiàn)性不良，相對標準偏差RSD=28.44%。（圖1） 圖1（2）推測原石墨管不良，故更換了新石墨管并重新做石墨爐的光溫校正，仍然使用A鉛

2、標樣測試，吸光度未見提高（0.0539ABS），但重現(xiàn)性卻得到提高（RSD=1.1%）；（圖2） 圖2（3）分析條件不變，使用B鉛標液(20ppb)重新配制了三個標樣，前兩個是含1硝酸的平行樣、最后一個是額外加入了0.5%磷酸銨（做基體改進劑）的標樣；（圖3）圖3 測試結(jié)果列表： 第一個標樣： ABS=0.0513、RSD=6.04%；（原子化溫度1800，清除溫度2200） 第二個標樣： ABS=0.0521、RSD=1.73%；（原子化溫度1800，清除溫度2200） 第三個標樣： ABS=0.0730、RSD=0.55%；（原子化溫度1800，清除溫度2200） 通過上述試驗可以看出，樣

3、品加入了磷酸鹽后，確實可以起到提高靈敏度的作用；這是因為基改進劑對鉛起到了掩蔽作用，減少了鉛在灰化階段的損失量。（4）為了摸索最佳升溫條件，僅測量上項中加入了基體改進劑的第三個標樣，并且將原子化溫度提高到2000；測試結(jié)果略有提高：ABS=0.0758 ，RSD=3.83%，（圖4）圖4（5）將原子化溫度提高到2200，清除溫度設(shè)定為2700； 其測試靈敏度不但未見提高， 并且重現(xiàn)性反而變差了；ABS=0.0723 RSD=8.44%， （圖5）圖5（6）于是再次將原子化溫度提高到2400，清除溫度仍保持為2700； 其結(jié)果仍不理想， ABS=0.0720 RSD=5.28%， （圖6）圖6（

4、7）通過上述試驗看出，原子化溫度的增加對靈敏度和重現(xiàn)性均無改善反而變差，于是將原子化溫度設(shè)回2000； 測試結(jié)果ABS=0.0720 RSD=4.44%，重現(xiàn)性略有提高，但靈敏度未見提高。（圖7）圖7（8）全部條件按照儀器廠家提供的分析手冊中的條件（7-48頁）來設(shè)定； 其測試結(jié)果為 ABS=0.0469 RSD=0.85%；通過上述結(jié)果分析：由于分析手冊中給出的狹縫設(shè)定條件是 1.3nm，而在鉛的283.3nm的共振吸收線附近的282.4nm處存在一條非鉛的干擾譜線，于是背景校正產(chǎn)生了校正過渡現(xiàn)象；另外、由于原灰化溫度設(shè)定為600，勢必造成了灰化損失，所以吸光值下降了；但是由于狹縫的擴大，信

5、噪比得以提高，所以相對標準偏差值（RSD）卻很理想，這體現(xiàn)了“有一利便有一弊”的辨證觀。（圖8）圖8（9）更換新標液后，重復(fù)上述步驟，其結(jié)果一致；ABS=0.0463 RSD=1.73%（圖9）圖9（10）全部按照分析手冊的條件設(shè)定：狹縫為1.3nm，燈電流改為7.5mA；，樣品改為不含基改的標樣，測試結(jié)果 ABS=0.0171 RSD=9.36%，從中不難看出不加基改的標樣的靈敏度反而更低。（圖10）圖10（11）重復(fù)上部驟，僅將狹縫改為0.4nm，燈電流改為6mA；其測試結(jié)果為ABS=0.0147 RSD=18.37%，狹縫、燈電流修正后無改善，說明灰化溫度影響太大。（圖11）圖11（12

6、）仍然測試無基改的標樣，狹縫0.4nm，燈電流6mA，時間常數(shù)0.1S，灰化溫度降至400，原子化溫度2000，清除溫度2200； ABS=0.0919 RSD=7.73%，從結(jié)果看出，由于時間常數(shù)的縮短和灰化溫度的降低，吸光值（靈敏度）比(14)步（0.0570ABS）提高了1.6倍。（圖12）圖12（13）為了單獨證實時間常數(shù)的變化對靈敏度的影響，重復(fù)上述步驟，只是將時間常數(shù)改回0.2S； ABS=0.0570 RSD=4.56%，實驗證明，時間常數(shù)的延長使靈敏度下降了0.03ABS，但使重現(xiàn)性得以提高，（圖13）圖13（14）為了證實狹縫、燈電流對靈敏度的影響，將狹縫設(shè)定為1.3nm，燈

7、電流設(shè)定為7.5mA 測試結(jié)果為：ABS=0.0760，RSD=7.11%，與（12）比較靈敏度下降了。（圖14）圖14（15）為了進一步證實燈電流對靈敏度的影響，將燈電流改為6mA，狹縫還是1.3nm； ABS=0.0806 RSD=7.69%，說明燈電流減小有效果；（圖15）圖15（16）為了進一步證實狹縫對靈敏度的影響，將狹縫改為0.4nm；結(jié)果為ABS=0.0818 RSD=7.82% （圖16）圖16（17）按照最佳優(yōu)化條件，僅加入了0.5%磷酸銨基改的標樣，ABS=0.1089，RSD=2.94%，靈敏度與重現(xiàn)性均得以提高。說明盡管標樣中沒有共存物的干擾，但加入基改后，還是會對鉛元

8、素起到掩蔽作用，在灰化時減少了鉛的損失。（圖17）圖17（18）基體改進劑換成磷酸氫二銨（二級品），將2克磷酸氫二銨溶解于100毫升的水中，配置成基體改進劑溶液，并采用外加入法，以找到最佳注入量；首先注入5L基改。 ABS=0.1146 RSD=2.36%，測試證明，磷酸氫二銨的效果優(yōu)于磷酸銨。（圖18）圖18（19）重復(fù)上一步，注入量改為7L后， ABS=0.1184, RSD=3.04%。（20）重復(fù)上一步，注入量改為9L后， ABS=0.1214, RSD=2.31%。（21）重復(fù)上一步，注入量改為11L后，ABS=0.1458, RSD=1.65%。（22）重復(fù)上一步，注入量改為13L

9、后，ABS=0.1578, RSD=5.32%。（23）從上面的試驗可以看出，基體改進劑注入量為11L是最佳選擇（這與儀器推薦值一致）；雖然繼續(xù)加大基改的進樣量可以提高靈敏度，但重現(xiàn)性也相應(yīng)變差了。為了排除基體改進劑中是否有鉛的干擾這一疑問，單測基體改進劑，進樣量為20L，ABS=0.0095, RSD=3.16%，結(jié)果說明磷酸氫二銨中幾乎沒有鉛的殘留。（圖19）圖19（24）重復(fù)上述工作，只是磷酸氫二銨換成分析純等級，ABS=0.0091，結(jié)果與上步基本一致，說明無論何種等級的磷酸氫二銨中基本沒有鉛成分的殘留，（圖20）圖20（25）前面測試的樣品的硝酸介質(zhì)含量均為1，為了摸索最佳硝酸比例對

10、靈敏度的影響， 現(xiàn)改用4硝酸介質(zhì)的標樣進行測定；其測試結(jié)果為：ABS=0.1642, RSD=1.28%，這個結(jié)果證明4酸介質(zhì)的樣品的吸光度大于1酸介質(zhì)的樣品。（圖21）圖21（26）使用10硝酸介質(zhì)的標樣進行測定，測試結(jié)果為ABS=0.1346, RSD=0.97%，這個結(jié)果證明10酸介質(zhì)的樣品的吸光度小于4酸介質(zhì)的樣品。（圖22）圖22（27）為了排除硝酸中是否有鉛的殘留影響，單測4的硝酸空白溶液，ABS=0.0119，說明硝酸中確有鉛的殘留（此酸為分析純等級），但可以容忍。（圖23）圖23試驗結(jié)果：（1）儀器最佳設(shè)定條件：狹縫0.4nm，燈電流6mA，時間常數(shù)0.1S；（2）儀器最佳升溫條件：灰化400600，原子化18002000；（使用熱解管）（3）樣品中硝酸含量：4；（暫定，以后再做酸度的梯度試驗確認）（4）基體改進劑加入量：10L磷酸氫二銨；試驗后記：這是我本人的一篇較為全面的最佳優(yōu)化條件摸索的試驗記錄。結(jié)果雖