探究原子吸收分析中共價氫化物原子化機理

摘 要：從氫化物制備技術首次投入到原子吸收光譜的研究之后，特別是隨之而來的首創把新興還原劑添置于砷以及硒的原子吸收探索當中，并以此正確完成測定后，以氫化物為基礎的原子吸收法由于表現出迅速、方便還有靈敏水平突出的特點，其充當原子吸收領域的某一分支，并給冶金行業、地質分析、環境保護、醫藥研究還有食品檢測方面帶來了明顯的影響，成為了大眾的聚焦點。這一手法當下已經面向Ge、Sn、Bi、Pb還有As等元素的檢驗得到了打規模推廣，除此以外，又面向In以及Tl得到了新的進展。

關鍵詞：原子吸收法；氫化物；分析

1 研究背景

由于以氫化物為基礎的原子吸收法收效顯著，使得氫化法能夠更加廣泛地與原子熒光、氣相色譜法還有ICP融合在一起，所以這一手法讓探討元素共價氫化物原子化的基本理論，還有涉及的作用因子的解讀變得更加有意義。

2 氫化物原子化的論點

面向原子吸收探索過程里金屬共價氫化物原子基本理論來說，最初的研究觀點為：氫化物表現出相對低的沸點，不穩定的特性，處于高溫環境中時，通過熱解而轉化為金屬氣態原子。像是以往研究者測定As時，指出氫化砷碰到管壁將出現熱分解，進而出現砷基態原子。同樣有人提出原子化是因為熱分解的影響。另外Akman從探討砷化氫于石墨爐原子化器內相關理論時表示：這一化學過程出現的AsHs處于尚未實現原子化溫度要求時，已經于石墨爐壁上分解，并形成As4實現揮發，另外當出現As2時，在氣相轉化為As0。

經過探索的持續深入，簡單的熱解原理無法對下列問題加以解讀：

第一，相異的原子化設備對應的最優原子化溫度表現出顯著的區別。像是電熱石英管只要800攝氏度即可，但石墨爐必須達到大約2000攝氏度。

第二，載氣的成分將左右面向個別元素的檢測靈敏水平。

第三，石英原子化器表層的狀況顯著作用于吸收信號。

Dedina通過于石英管內出現氫氧焰的設備，處于不足115攝氏度中原子化，通過氫化物原子吸收法順利針對硒進行了測定，第一次指明了氫化物自由基碰撞原子化理論。研究者指出，硒化氫原子化的過程里，處于低溫火焰狀態屬于出現H以及OH自由基和硒化氫分子相互摩擦引起的。

Welz為首的研究者通過電熱石英管原子化器探析AsHs原子化的基本理論中，同樣發現了以上的分析結果。這些實踐明確了癢或者空氣投放至載氣能夠加強探究靈敏水平的緣由，以下列內容為主：

H+O2OH+O

O+H2OH+H

OH+H2H2O+H

眾多H自由基的涉及能夠推動原子化進程，這被視為屬于自由基碰撞原子化理論的可靠根據。

結合上述分析成果能夠得到，僅僅涉及熱解或者僅僅應用自由基碰撞原理都無法綜合總結面向氫化物原子化原理的分析。當處于相異的實驗狀態中，面向多類金屬共價氫化物，對應的原子化原理也許受到多方因子的作用。

3 石英管表面狀態在原子化內的影響

可以明確的時，石英管表層情況面向氫化物原子吸收的應用靈敏水平表現出突出的作用。Evans為首的研究者提出于測定諸如As的元素時，應當挑取對應原子化器，同時于進行測定以前通過較濃的工作溶液進行條件化，讓靈敏水平實現最高。相似的報道還有Welz實施的將石英管于1000攝氏度中加熱處理一天，或者通過百分之四十的HF侵蝕一刻鐘，能夠避免出現表面面向吸收信號的束縛作用。通過進行實驗能夠驗證，通過一類原子化器不斷實施氫化法測定相異的兩類元素，相互間面向探析靈敏水平存在一定影響。而當從其他角度出發，把微量的有機溶劑氣體導入石英管原子化器，經過燃燒處理，面向As、Sn、Se還有In的吸收信號出現顯著的阻礙，但是并未給Pb產生作用。

可以得出，氫化物的原子化應當屬于表面過程，由于多類作用于原子化器表層情況的因子都將使之原子化反應變化。

4 氧或空氣在于氫化物原子化中的影響

眾多研究者通過具體實踐得出，氧或空氣于低流量添置在載氣都可以推動氫化物原子化的效果，提升吸收量。當探析諸如As、Sn還有Se等的氫化物的原子化反應時，同樣看到空氣發揮的效果面向不同的元素表現出相異的結果，面向As還有Sn來說，通過空氣的測定結果會表現出增感效應，但是面向Se則恰恰相反，表現出抑制的效果。

Welz等研究者指出，氧發揮著提升原子化器內氫自由基量的效果，提升氫自由基酮氫化物分子加以碰撞的幾率，原子化效率隨之上升。

通過實踐得到硒化氫原子化反應中空氣的作用，將其對照Se吸收值跟隨載氣全部流量的改變得出結論：Se吸收值在載氣全部流量上升后表現出正相關，如果空氣依照多種比例添置于載氣，面向硒的測定表現出略微的阻礙作用。這種實踐并不能通過Welz的結論來解讀，同樣不屬于載氣流量改變帶來的作用。Tamaru指出，氧或者空氣面向鍺、錫這類氫化物的作用屬于動態的，處于某些情況中能夠推動反應進行。因為這一反應過程加劇，進而分析靈敏水平得到突破。事實上，氧氣面向原子化的影響除了供應自由基之外，也發揮了催化的功效。

5 氫化物原子化的中間環節

通過研究得出，氫化物的原子化處于某些狀態中存在不屬于直接熱解以及自由基碰撞的情況，而出現中間化合物的繁復狀態。在探析氫化物元素之中相互作用的環節時得出，像是Tl為測定目標，同時有In、As以及Te等元素，會推動面向Tl的測定。實驗結果也許將產生共聚氫化物，而原子化環節的相互影響依然需要深入了解。

6 結語

通過上文的細致解讀，我們得出以下結論：處于各類實驗狀態時，還有構成氫化物的不同金屬元素存在一定性質區別，對應的氫化物原子化基本作用原理是完全不一樣的。處于各類情形中熱解還有自由基碰撞反應也許均產生影響，也存在以某一作用為主的可能性。當處于一定的特殊環境中，氫化物的反應還有原子化也許將表現出相對繁雜的表面還有氣相過程。

參考文獻：

[1]張寶貴，張虹，韓梅，韓長秀.使用一種新型的氫化物發生器和原子吸收光譜儀測定形成共價氫化物的元素[J].南開大學學報（自然科學版），1999，（01）：110113.

[2]趙一兵，李安模.原子吸收分析中共價氫化物原子化機理初探[J].光譜學與光譜分析，1987，（02）：4145.

作者簡介：佘光明（1996），男，安徽蕪湖人，專業：應用化學。