石墨爐原子吸收光譜分析中化學(xué)改進(jìn)技術(shù)的進(jìn)展

徐莉娟

摘要：化學(xué)改進(jìn)技術(shù)是用于化學(xué)處理的高水平技術(shù)，它不僅很好的借鑒了以前在進(jìn)行化學(xué)處理時(shí)干擾因素的除去方法、形成較高靈敏度的測(cè)定過(guò)程，又對(duì)其做出很大的完善，使之能夠更加節(jié)省時(shí)間和資金、減少污染和相關(guān)損失，在電熱原子吸收光譜中大量的使用。本文通過(guò)對(duì)化學(xué)改進(jìn)技術(shù)的發(fā)展歷程進(jìn)行分析研究，詳細(xì)說(shuō)明了近些年來(lái)我國(guó)在石墨爐原子吸收光譜分析中化學(xué)改進(jìn)技術(shù)的完善和發(fā)展，其中包括了對(duì)金屬化學(xué)改進(jìn)劑、有機(jī)物化學(xué)改進(jìn)劑等作用機(jī)理的介紹。最后，對(duì)化學(xué)改進(jìn)技術(shù)今后的發(fā)展方向做出規(guī)劃。

關(guān)鍵詞：石墨爐電熱原子吸收光譜；基體改進(jìn)劑；化學(xué)改進(jìn)劑；復(fù)合化學(xué)改進(jìn)劑

所謂的化學(xué)改進(jìn)技術(shù)就是在是試樣中放入某種類型的化學(xué)試劑，然后與基體和分析物發(fā)生作用從而形成新型的原子化的變化過(guò)程，是一種可以排除由于基體組中分對(duì)分析物對(duì)結(jié)果造成誤差的技術(shù)。化學(xué)改進(jìn)技術(shù)的本質(zhì)是在線達(dá)到基體組分和分析物的分離效果，同時(shí)區(qū)分出分時(shí)原子化和分析信號(hào)，從而可以很好的排除干擾因素、大大增加測(cè)定的靈敏度，也是檢出限得到一定程度的降低，能夠更加完善的在石墨爐電熱原子吸收光譜分析中使用，是當(dāng)前可以穩(wěn)定溫度石墨爐技術(shù)中非常重要的一部分。

化學(xué)改進(jìn)技術(shù)的重要流程就是科學(xué)使用化學(xué)改進(jìn)劑，可以按照希望的目標(biāo)進(jìn)行原子化器內(nèi)反應(yīng)過(guò)程。在早期，化學(xué)改進(jìn)劑是以基體改進(jìn)劑形式出現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)是一位國(guó)外的化學(xué)家使用了硝酸銨作為一種基體改進(jìn)劑，防止氯化鈉對(duì)銅和錫測(cè)定時(shí)產(chǎn)生的不良影響，反應(yīng)過(guò)程是：

1常用化學(xué)改進(jìn)劑

只有正確、科學(xué)的對(duì)化學(xué)改進(jìn)劑的使用才能很好的完成化學(xué)改進(jìn)技術(shù)。由IUPAC給出的建議我們認(rèn)識(shí)到，化學(xué)改進(jìn)劑的作用是為了達(dá)到一定的效果而在原子化器內(nèi)加入相應(yīng)的試劑。改變?cè)踊鲀?nèi)反應(yīng)的方式包括，（1）使基體變成一種容易揮發(fā)的狀態(tài)存在，這樣可以在熱解時(shí)將其輕松的除去，及時(shí)沒(méi)有徹底的清除掉，剩余的化學(xué)改進(jìn)劑也不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)和光譜。（2）可以使分析物發(fā)生形態(tài)變化，變的更加穩(wěn)定、不易揮發(fā)，防止分析物在沒(méi)有進(jìn)行原子化之前的揮發(fā)和干燥現(xiàn)象。（3）將試樣中分析物的多種存在形式變成一種形態(tài)，方便進(jìn)行校正和增加靈敏性。同時(shí)所使用的改進(jìn)劑要保證具有很低的空白值，沒(méi)有毒性、不對(duì)原子化器造成破壞作用。當(dāng)然可以達(dá)到上述各項(xiàng)要求的化學(xué)物品有很多，所以在此方面還有非常大的研究空間。

1.1鉑族金屬化學(xué)改進(jìn)劑

鉑族金屬可以和很多種金屬或者半金屬形成固溶體，他們都是非常強(qiáng)的催化劑，可以和元素態(tài)的金屬發(fā)生反應(yīng)，并且沒(méi)有任何的碳化物生成，與石墨生成一種穩(wěn)定性極強(qiáng)的夾層化合物。由于鉑族元素本身所具有的這種特性，使它可以成為很重要的化學(xué)改進(jìn)劑。鈀是其中被使用最多的一種，在凈化時(shí)非常容易揮發(fā)掉，但不適合做持久性的化學(xué)改進(jìn)劑。鉑族金屬不僅能單獨(dú)作為化學(xué)改進(jìn)劑還可以同其他金屬相結(jié)合形成符合化學(xué)改進(jìn)劑。

1.2其他金屬化學(xué)改進(jìn)劑

除鉑族金屬外，其他金屬像鎂、鋁等尤其是部分過(guò)渡金屬也可以被很好的用作化學(xué)改進(jìn)劑使用。

用Ca（NO3）作為化學(xué)改進(jìn)劑，大大提高了Be的灰化溫度。使用懸浮液進(jìn)樣探針原子化法，當(dāng)溫度達(dá)到2600度時(shí)開(kāi)始進(jìn)行地質(zhì)樣品中鈹?shù)臏y(cè)定工作，可以將一般的石墨管管壁原子化法的靈敏度也提高很多倍，那些熱解涂層石墨管探針原子化法的靈敏度也比一般的探針高出很多倍，甚至達(dá)到普通石墨管管壁原子化的12倍之多。經(jīng)過(guò)研究很多國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中痕量Be，測(cè)定值和推薦值具有一致性。使用水標(biāo)準(zhǔn)液生成的曲線斜率同實(shí)際樣品進(jìn)行懸浮進(jìn)樣標(biāo)準(zhǔn)加入法得出的曲線斜率完全相符，因此可以用水標(biāo)準(zhǔn)液形成校準(zhǔn)曲線。

2化學(xué)改進(jìn)劑的作用機(jī)理

由化學(xué)改進(jìn)劑在反應(yīng)中的作用將其進(jìn)行總結(jié)歸納：（1）讓基體變?yōu)槿菀讚]發(fā)的化合物形態(tài)；（2）使基體形成比較穩(wěn)定的化合物；（3）形成一定數(shù)量的化學(xué)鍵、固溶體等來(lái)達(dá)到穩(wěn)定分析物的目的，使分析物更加不易揮發(fā)，減少了在熱解時(shí)造成的揮發(fā)現(xiàn)象；（4）加強(qiáng)分析元素的揮發(fā)性；（5）防止分析物發(fā)生變化成為難溶解的化合物，避免記憶效應(yīng)；（6）將不同形態(tài)的分析物全部變成一種形態(tài)，經(jīng)過(guò)相同的過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)原子化，方便進(jìn)行校正；（7）形成有利的環(huán)境狀態(tài)，加快氧化物的還原速度。

在原子化器中，存在分析物、基體、化學(xué)改進(jìn)劑和石墨，他們之間有非常復(fù)雜的反應(yīng)關(guān)系，同時(shí)也受到化學(xué)改進(jìn)劑狀態(tài)和條件的影響，如果出現(xiàn)分析物的含量過(guò)低時(shí)，通過(guò)離線檢驗(yàn)得出的結(jié)果是不能真實(shí)反映原子器內(nèi)的實(shí)際狀況的，尤其時(shí)在進(jìn)行多種反應(yīng)時(shí)，要想科學(xué)、準(zhǔn)確的得出化學(xué)改進(jìn)劑在原子化器中的變化情況非常困難，所以就造成當(dāng)前化學(xué)改進(jìn)劑理論研究達(dá)不到應(yīng)用研究的狀況。雖然當(dāng)前在大量的使用化學(xué)改進(jìn)劑，但是很多時(shí)候?qū)ζ錂C(jī)理并沒(méi)有正確的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致當(dāng)前不能對(duì)具體體系預(yù)測(cè)出需要使用的化學(xué)改進(jìn)劑種類，因?yàn)橐脒x擇最佳的化學(xué)改進(jìn)劑是必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，化學(xué)改進(jìn)劑在電熱原子吸收光譜中的應(yīng)用越來(lái)越多，在穩(wěn)溫平臺(tái)石墨技術(shù)中不可缺少的一部分。可是當(dāng)前仍然存在很多問(wèn)題有待解決。文中講到，化學(xué)改進(jìn)試劑的理論研究跟實(shí)際應(yīng)用差距還很大。我國(guó)不斷創(chuàng)新的分析技術(shù)，在不遠(yuǎn)的將來(lái)必然能夠發(fā)明出靈敏度非常高的分析儀器和技術(shù)，促進(jìn)化學(xué)改進(jìn)劑的機(jī)理研究工作更上一層樓。詳細(xì)深入的機(jī)理研究有利于很好的做出預(yù)測(cè)和選擇最佳的化學(xué)改進(jìn)劑。化學(xué)改進(jìn)劑的大量應(yīng)用，也形成很多經(jīng)驗(yàn)資料，認(rèn)真、深入的對(duì)這些資料進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，每種化學(xué)改進(jìn)劑所適用的條件、情景和研究對(duì)象類型，為以后的使用節(jié)省大量時(shí)間，提供了大量的指導(dǎo)意見(jiàn)，對(duì)相關(guān)工作人員工作質(zhì)量和效率的增加有大幫助作用。

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