理论与实例浅析如何消除无机元素分析中的物理干扰

在无机元素分析过程中，通常会受到多种干扰，为了得到准确的结果，需要对各种干扰进行消除或抑制。

光谱类分析仪器如原子吸收光谱仪(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）等存在物理干扰、化学干扰、电离干扰和光谱干扰这四类干扰，而质谱分析仪器如电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）常见有物理干扰和质谱干扰。在各类仪器上机过程中，可以通过改变仪器的一系列参数来消除或抑制化学干扰、电离干扰、光谱干扰和质谱干扰，但物理干扰却很难消除或抑制。

物理干扰也叫基体干扰，样品消解后，因溶液的物理性质不同导致的干扰效应，主要是由分析样品的溶液黏度、表面张力以及密度差异引起的。主要表现为酸效应和盐效应，受到物理干扰的样品测定结果通常会偏低。

标准曲线法 

无机元素分析常采用外标法，也就是通常的标准曲线法。在配制标准曲线时，通常用与样品消解液中相同种类、浓度的酸作为基体，其目的就是为了消除酸效应对样品测定结果的影响。所以标准曲线法只能消除或抑制酸度带来的影响，对盐效应无法起作用。

若日常检测的样品基体不复杂，盐份含量不高的样品，标准曲线法可以满足要求，可如果检测的样品基本复杂，则需要采用标准加入法来消除或抑制物理干扰。

标准加入法

标准加入法以样品为基体，加入一定浓度梯度的标准溶液，上机测定绘制标准曲线，通过斜率，计算样品中的浓度。因此，标准加入法中，标准的基体与样品完全一致，可以消除或抑制物理干扰。

理论一箩筐，还不如实例说明一次。下面小编就给大家举个例子。

实验室收到考核盲样A，测定Cd元素含量，称重0.5000g，加7ml硝酸微波消解后，定容至25ml，重复三次。过滤膜后用ICP-MS上机。上机结果列于表1.

表1. 标准曲线法上机结果

因盲样的基体无法确认，在上机过程中使用内标，内标回收率下降到80%以下，基本判断存在物理干扰，因此使用标准加入法对样品进行再次测定。

标准加入法步骤：

选取A1为标准的基体，即分别从A1中吸取5ml样液到std1、std2、std3 的10ml容量瓶里，再从100ug/L Cd母液中吸0.8ml、1.0ml、1.2ml至std1、std2、std3，用水定容，标准曲线的浓度范围为8.0µg/L、10.0µg/L、12.0µg/L。再从A1、A2、A3中分别吸5ml样液到10ml容量瓶，用水定容。

上机：

本次实验使用安捷伦ICP-MS 7800上机，方法设置中唯一不同的地方在“批处理（batch）”下“数据分析方法（Data Analysis Method）”中“全定量（Full Quant）”的校正方法（Calibration Method）栏，下拉选择标准加入法（Standard Addition）。上机结果列于表2.

表2. 标准加入法上机结果

从两次测定结果看，标准加入法测定样品中Cd的结果比标准曲线法的结果高。说明样品的基体复杂，标准曲线法上机测定存在着物理干扰，检测结果偏低，使用标准加入法可以有效的消除或抑制物理干扰。

注意事项：

1、标准加入法都会进行稀释，可以根据样品的浓度选择合适的稀释倍数。

2、标准加入法标准曲线的浓度范围可根据样品的稀释倍数和上机浓度选择，样品的上机浓度包含在标线浓度范围内；

3、标准加入法可有效的消除物理干扰，但它存在着大量检测效率极低的缺点。如果一批样品的基体已知，可采用基体匹配的方法来消除或抑制物理干扰并保证检测效率。