痕量分析的測定方法

七、痕量分析測定方法表7-1痕量分析常用分析方法

無機痕量分析有機痕量分析（1）原子吸收光譜；（2）原子發(fā)射光譜；（3）電感耦合等離子體質(zhì)譜；（4）X射線熒光光譜法；（5）中子活化分析法（1）氣相色譜（2）高效液相色譜2.無機痕量分析中常用的分析方法1）原子吸收光譜分析法(AAS)優(yōu)點：（1）檢出限低，火焰原子吸收光譜檢出限可達ng/g，石墨爐原子吸收法檢出限可達pg/g；（2）準(zhǔn)確度高，火焰原子吸收光譜精密度可保持在1％左右，石墨爐原子吸收法精密度可達3-5%；（3）選擇性比較好；（4）分析速度快；（5）應(yīng)用范圍廣，能夠測定的元素可多達70多個；（6）石墨爐原子吸收法,液固體都可以進樣；（7）儀器比較簡單，價格相對比較低廉局限性：測定難熔元素、稀土元素、及非金屬元素，不太令人滿意；不能進行多元素同時分析。

AAS分析應(yīng)用

AAS直接測定化學(xué)富集-AAS法：蒸餾揮發(fā)-AAS；共沉淀-AAS；選擇吸附-AAS；萃取-AAS等元素價態(tài)和形態(tài)分析測定元素：主要測定鉻、砷、銻、錫、硒、釩和汞等元素分析對象：主要集中在水體、生物流體和食品方面注意：AAS方法本身對元素價態(tài)和形態(tài)分析不具有選擇性，需要將不同物種一一分離后進行測定間接分析（測定陰離子和有機化合物）

原理基于利用某一個或一個以上的化學(xué)反應(yīng)，使待測物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可以用光譜分析法測定的形式，通過對反應(yīng)產(chǎn)物中金屬元素或反應(yīng)后試液中過量的金屬元素的測定，便可間接求出試樣中待測物的含量間接法利用的化學(xué)反應(yīng)對分析信號的增強或抑制效應(yīng)、沉淀反應(yīng)、絡(luò)合反應(yīng)、形成雜多酸的反應(yīng)和置換反應(yīng)等絡(luò)合反應(yīng):利用金屬陽離子與陰離子或有機化合物形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。后者被有機溶劑萃取，通過測定萃取物中的金屬元素，可間接測定分析物的含量。2）原子發(fā)射光譜分析法（AES)AES的激發(fā)光源直流電弧交流電弧高壓火花電感耦合等離子體(ICP)

b.電感耦合等離子體光譜分析（ICP-AES)

優(yōu)點多元素同時測定的能力；分析速度快；分析試樣固體液體都可直接測定；選擇性好；檢出限低，ICP-AES可達ng/g級；準(zhǔn)確度高，相對誤差可達1%以下；試樣消耗少；線性范圍寬可達4-6個數(shù)量級局限性常見的非金屬元素如氧、硫、氮、鹵素等譜線在遠(yuǎn)紫外區(qū)，目前一般光譜儀無法測定，還有一些非金屬元素如P、Se、Te等，由于其激發(fā)電位高，靈敏度較低

ICP-AES的進樣技術(shù)溶液進樣：最為普遍的方式固體進樣：直接粉末吹入法、電弧/火花試樣引進法、電熱蒸發(fā)引進試樣法、直接石墨電極裝樣插入法等

ICP-AES分析應(yīng)用水質(zhì)分析生物試樣分析金屬和合金分析高純物質(zhì)分析3）無機質(zhì)譜（1）分類火花源質(zhì)譜(SSMS)

優(yōu)點：靈敏度高，多元素同時測定；缺點：價格高昂，操作費用高，精密度差二次離子質(zhì)譜(SIMS)

靈敏度高，多元素分析，用于表面微區(qū)分析等離子質(zhì)譜（ICP-MS)

高靈敏度，高精密度，線性范圍寬（2）等離子質(zhì)譜（ICP-MS)

原理及儀器

ICP-MS儀由ICP作為離子源、試樣引入裝置（接口）、四級質(zhì)譜儀、離子探測器組成。

ICP作為質(zhì)譜的高溫離子源，樣品在高溫中心通道中進行蒸發(fā)、解離、原子化、電離等過程。離子通過樣品錐接口和離子傳輸系統(tǒng)進入高真空的MS部分，MS部分為四級桿快速掃描質(zhì)譜儀，通過高速順序掃描分離測定所有離子。掃描質(zhì)量范圍從6-260，并通過高速雙通道檢測器對四級桿分離后的離子進行檢測，濃度線性動態(tài)范圍達8個數(shù)量級分析性能元素檢測的覆蓋面廣,除H、He、Ne、Ar以外，幾乎所有元素都能檢測；檢出限低,大多數(shù)元素的檢出限達pg/g級；多元素同時測定；精密度與ICP-AES相當(dāng)，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1-0.5％；其線性動態(tài)范圍寬，線性范圍達8個數(shù)量級應(yīng)用局限性：

ICP—MS中存在譜線干擾，主要來自另一元素的同質(zhì)異位的單電荷離子、雙電荷離子及氧化物離子、分子離子等可能與待測元素的峰發(fā)生重疊。如40Ar16O干擾56Fe,40Ar干擾40Ca等應(yīng)用在地質(zhì)、環(huán)境分析應(yīng)用最多；其次是冶金、生物臨床、試劑、食品、核材料等領(lǐng)域4）X-射線熒光光譜分析法原理：以元素的特征X-射線光譜線的波長和強度測量為依據(jù)的儀器分析方法優(yōu)點：非損壞性的多元素分析方法，分析試樣形態(tài)可以多樣化，光譜簡單，分析濃度范圍廣，準(zhǔn)確度高；缺點：分析靈敏度較差,譜線之間的干擾和基體效應(yīng)的影響也較嚴(yán)重應(yīng)用產(chǎn)品質(zhì)量控制、環(huán)境監(jiān)測和生物材料分析的重要方法之—5）中子活化分析法原理：利用中子與各種元素的穩(wěn)定同位素進行核反應(yīng)并產(chǎn)生放射性核素，然后用射線探測儀器測量放射性核素衰變時放出的射線。通過測量射線的能量或半定期進行定性鑒定，測量射線的活度進行定量分折。

優(yōu)點：靈敏度高；準(zhǔn)確度和精密度好；專屬性強；可實現(xiàn)多元素同時分析；無需定量分離；在一船情況下無試劑空白校正；可實現(xiàn)非破壞分析，在計算機輔助下容易實現(xiàn)自動化等。局限性：受儀器設(shè)備及工作條件的限制，難以普遍應(yīng)用表7-2重要的痕量元素分析方法的功能比較分析方法檢出限準(zhǔn)確度多元素分析抗干擾能力直接固體分析直接液體分析FAAS++-+-+GFAAS+（+）-（+）（+）+ICP_AES++++（+）+ICP_MS++++（-）+NAA++++-+XRF（-）++（