去除干扰效应作业指引珀金埃尔默电感耦合等离子体发射光谱仪Optima2100DV

1、去除干扰效应作业指引 文件号 版本 A 页序 of 1. 0 目的 规范我司 ICP 实验室在检测过程中合理、准确的去除干扰效应，以获得准确的数据。 2. 0 适用范围 适用我司 ICP 实验室对所有样品的检测。 3. 0 定义 干扰效应 -是指干扰元素对分析物测定的影响。 ICP 光源的干扰效应可以依据其产生干扰 的机理分为如下几类：化学干扰、物理干扰、电离干扰、激发干扰。 4. 0 职责 4.1 部门主管或工程师负责制订各类去除干扰效应方法，并最终由部门经理核准。 4.2 ICP实验室人员严格依此标准执行。 5. 0 内容 5.1 物理干扰 5.1.1 试液物理特性不同导致的干扰效应称为物

2、理干扰，又称为物性干扰，主要由分 析样品溶液黏度、表面张力及密度差异引起谱线强度的变化。而物理干扰主要 表现为酸效应及盐效应。 5.1.2 酸效应-由于各种无机酸的黏度、密度等物理性质不同，加入量不同时引起所 谓“酸效应”。即溶液酸度值及酸类型不同将影响谱线强度。酸效应 =有酸时谱 线强度 /无酸时（去离子水溶液） 谱线强度。特别说明：酸效应的原理不是来自 激发过程，而主要由进样雾化过程产生的。 5.1.3 含酸溶液的谱线强度均低于水溶液 ;且随着酸度的增加谱线强度显著降低 ;各种 无机酸对谱线的影响按下列顺序递增 :HClHNO3HClO4H3PO4H2SO4. 。 5.1.4 盐效应-溶液

3、的黏度等物理性质均随溶液含盐的增加而增大，从而影响溶液的 进样量、雾化效率及气溶胶传输效效并最终影响谱线强度。应当指出，造成盐 效应的机理不仅是溶液物理性质的原因， 还有其他我种因素共同造成谱线强度 降低。 5.1.5 降低物理干扰的方法：基体匹配法，保持标准溶液和分析溶液用同种酸含量大 致相同，含盐量相同；针对酸效应，也可采用内标法。 5.2 化学干扰 5.2.1 化学干扰又称“溶剂蒸发效应” ，是在火焰光源经常发生的干扰效应。如磷酸 标 题 文件号 去除干扰效应作业指引 版本 A 页序 of 根和铝盐对钙的干扰等，往往要加入释放剂来降低化学干扰 5.3 电离干扰 5.3.1 易电离元素进入

4、 ICP 后，使电子密度增加，从而使电离平衡向中性原子移动， 于是离子浓度降低，而原子浓度升高。 5.3.2 在火焰光源中电离干扰是比较严重的，在 ICP 光源中这种影响要弱得多，但仍 然存在。易电离元素 Na 对 Ca 发射强度的影响就较大。 5.3.3 为了消除 ICP 光谱分析中的电离干扰，首先要选好分析条件。采用适当的观测 高度，并选择较高的高频功率和较低的载气压力及流量， 有利于抑制电离干扰 另外也可采用分析样品和标准样品中加入同样的碱金属，来补偿电离干扰的影 响。适当选择分析谱线是降低电离干扰的最简便方法。 5.4 光谱干扰 5.4.1 光谱干扰在 ICP 发射光谱光源中比化学火焰

5、光源要严重。在一般光谱仪工作的 波长范围内约有数十万条光谱线， 经常会出现不同程度的谱线重叠干扰。 另 ICP 光源还发射连续光谱背景及某些分子光谱带， 建立分析方法时在选择分析线和校 正光谱干扰往往花费很多工作量。 5.4.2 背景校正 如上图所示： 表明一个 1ppm 样品在不同基体时有两个谱峰。 （许多元素可能造 成这种背景移位），如果不实行背景校正， 则在每个峰值中心位置确定的强度被 用于计算浓度，较高的峰值比未受干扰影响的峰值获得较高的分析结果。当然 在我司 ICP 操作软件 TEVA 中此方法是默认的：净强度 =原强度 -背景强度。 标 题 去除干扰效应作业指引 文件号 版本 A

6、页序 of 在选择背位置时，应遵循： 1）将背景定在尽可能平坦的区域（无小峰） 。 2）将背景位置定在离谱峰足够远的地方，从而不受谱峰两翼的影响。 3）左背景、右背景以及左右背景强度的平均值尽可能与谱峰背景强度一 致。 TEVA 软件对于谱峰位置和宽度， 以及背景位置和宽度的选择更加方便， 可 以通过按住鼠标来改变谱峰和背景的位置，也可以通过按住鼠标左键移动 双箭头来改变谱峰和背景的宽度。 5.4.3 干扰元素校正 在 Subarray谱图鉴别未知峰，首先点击 Wavelength Finder 图标，打开如下图 所示的波长谱线框， 然后在未知峰的位置点击鼠标左键。 波长谱线框中就会列 出未知

7、峰 +/-0.1nm内存在的所有谱线及相对强度， 根据对相样品的了解和谱线 的相对强度，来鉴别可能产生谱峰的元素。 当然如果没有把握弄清哪个元素产生谱线干扰，那么： 1）检查元素周期表中的“谱线信息”列表，看是否有潜在的谱线干扰。 2）在列表中挑出样品中最可能存在的元素。 3）配制一套单元素的标准溶液，使其溶度接近样品的含量。 4）将每一个标准溶液作为未知样进行分析。 5）观察 Subarray 谱图，确定哪个元素的谱峰与测定元素的谱峰相重叠或部 分重叠。 6）即可确定哪个元素对测定元素产生干扰。 标 题 文件号 去除干扰效应作业指引 版本 A 页序 of 5.4.4 干扰元素校正系数 当采用

8、 ICP 光源时，一般可假设，所测得的干扰元素浓度与它向分析元素所贡 献的浓度成正比的，而其比值为一常数，称为 K1 ，此常数可以通过光谱仪进行 测定。 1）配制一套分析元素和干扰元素混标准溶液并对其进行标准化。 2）将干扰元素的标准溶液作为未知样进行分析。 3）同时得到干扰元素浓度和干扰元素为分析元素所贡献的浓度。 4）计算 K1=干扰元素为分析元素所贡献的浓度 /仪器确定的干扰无素浓度。 在得到干扰校正系数 K1 后，还需把它输入到方法中去。 具体在 Method/Elements 中操作。（注：只有在方法中选择的元素才能被用于进行元素干扰校正， 也只有 在方法中被选择的元素才出现在周期表

9、中） 。 5.4.5 基体匹配 使用基体匹配法，前提是样品的成分能够明确的界定。使用基体匹配法应注意 以下几点： 1）校正用的标准溶液内添加的基体必须与待测液保持一致。金属物质一般加入 1500ppm。 2）所添加的基体一定要保证其纯度在 99.9%以上 ,为光谱纯级。 3）检测时，待测液的谱线与校正用的标准溶液谱线其背景能重合，若不能重合 则说明基体没有匹配。 4）基体匹配法一般用在金属材料中对微量元素的检测。 5.4.6 内标法 在 ICP 光谱中，常会用到内标，它能补偿一些光谱漂移带来的干扰，因此能改 善长期的精密度。内标元素应是在任何采用内标法的样品中都不含有的，并要 按恒定的量加到包

10、括空白溶液在内的所有溶液中去。具体步骤如下： 1）选择内标元素，最常用的元素为 Y ，因为它通常不会出现在典型的样品中。 请记住：一般来说分析牵涉到 IRIS 光谱仪所使用的两条狭缝，至少每一个 狭缝上都应有一条谱线。 Vis 最常用的谱线为 Y371.030nm,Uv 常用的为 Y224.306。 2）建立分析方法， 必须确保内标元素在本方法中被选择， 并确保所有需要的谱 线均已选择好（检查是否已标有标记） 。 3）点击 Method Interrial Satandards将显示如下图所示的内示元素对话框。 标 题 文件号 版本 A 页序 of 点击 Select Interrial St

11、ds,打开元素周期表，选择内标元素及其谱线。请记住每 个狭缝至少应选择一条谱线。点击 OK ，关闭对话框。此时内标元素及其谱线 自动添加到内标谱线框中。选择并添加与内标谱线波长范围相对就的谱线。切 换波长为 238nm。至此内标法建立完成，即可按照常规方法运行标准和样品。 5.4.7 标准加入法 标准加入法（MSA ）要求样品分成 2到 4份溶液，一种溶液用去离子水或适当 的酸稀释，另外的 1到 3份溶液用各种不同浓度的标准溶液进行稀释，值得必 意的是，所有的溶液比率均应严格一致。也就是说，样品可以用酸以1：1，5， 10 和 15ppm 的标准溶液进行稀释。采用这样的方法后，对于所有的溶液而

12、言， 样品的稀释比率均保持相同，而分析元素的浓度则渐增。 背景校正的位位置对 MSA 来说特别重要。对于所有的溶液而言，背景强度可 以预计都是一样的，因为它们都有相同的基体，唯一不同之处是添加的标准溶 液的谱峰。任何未被校正的背景均会被 MSA 演算方法解释为化学分析的信号。 标准加入法步骤： 1）点击 Run Unknown 图标，打开未知样对话框。 标 题 去除干扰效应作业指引 文件号 版本 A 页序 of 2）点击 MSA ，打开如下对话框。在此对话框内，你可以输入 Sample-k#浓度， 并运行它们。不需要运行所有的 4 个 Sample-k#，在运行 2 个后，即可在任何时 候点击Calc MSA Sample来结束该分析工作 ,并报告分析结果。 3）输入样品的浓度，可点击 MSA Setup，如下的对话框就打开了 标 题 去除干扰效应作业指引 文件号 版本 A 页序 of 通过在点击鼠标更改上面的值，可以改变每个样品元素的浓度，点击 进行 确认。并返回到上一级对话框，进行测试。 5.4.8 如何选择谱线 在测试过程中同一元素往往会选择多条谱线进行测定（这也是我司全谱直接型 ICP 的优越性的体现，因为选择谱线的多少与测试时间无直接关系）,以选择最 能反映其真实含量的一条谱线。在选择谱线时应注意以下几点： 1）检测低含量时 （如检测 RoHS 管制的重金