利用的精细吸收光谱测定低离子浓度

利用的精细吸收光谱测定低离子浓度

稀土分光光度法是稀土分析中的一种常见分析方法。虽然该方法具有很强的选择性和相对简单性，但由于其低灵敏度，尤其是在测定低浓度稀土离子浓度时存在很大的误差，这限制了该方法的应用范围。因此，分析人员主要采用显色剂和连续分光光度法来提高分析的灵敏度。近年来，随着分析仪器的性能不断提高，金属离子的薄吸收光谱被测试，但关于稀土薄吸收光谱的研究还没有报道。本文通过对锆吸收光谱的研究，探讨了精细吸收光谱法在测定低浓度稀土含量时的误差来源和解决方法。采用硅吸收光谱法测定低硅含量。实验结果表明，的薄吸收光谱法可以直接、准确地测量0.035.35mg的离子浓度。该方法是一种简单、快速的方法，在实际样品分析中取得了满意的结果。这种方法对其他稀土分光光度法的测定也有很大的相关性。1实验1.1试剂氧化钕,纯度>99.99%;盐酸,A.R级.1.2仪器天津市光学仪器厂WFZ-25型紫外分光光度计.1.3操作条件狭缝:1nm;扫描速度:fast;分辨率0.3nm;波长范围300nm～900nm.1.4吸收光谱和光谱测定总光谱图2,2钕标准溶液的配制:准确称取99.95%的稀土氧化钕1.0206g,用盐酸溶解,加热赶酸,最后定容于25mL容量瓶中.用1.5mol/L盐酸溶液作为溶剂,配制系列钕的标准溶液,使定溶后的酸度为1.5mol/L.用1nm石英比色皿,以蒸馏水为参比液,扫描记录从以200nm～900nm波长范围内的吸收光谱.2结果与讨论2.1分光光度法检测的吸收峰图3为0.35mg/mL钕的常规吸收光谱和精细吸收光谱对比图.从图3可见,当钕的吸收光谱图纵坐标的吸光度之差(ΔA)从4.0调小到0.4时,钕的各特征吸收峰都可以从原来的几乎直线关系中再一次的表现出来,而且显示的峰高值在分光光度法中都是具有可利用性.2.2离子浓度对吸收光谱基线形态的影响,主要表现为图1～4为不同浓度的钕吸收光谱图.根据文献,主要讨论在分析中有利用价值的钕光谱吸收峰(760nm\,735nm\,575nm).图1表明,在35mgNd/mL时,钕吸收光谱的基线保持在一条直线上.图2～4显示,随着钕离子的浓度的降低,钕吸收光谱的基线形状变化范围增大,表现形式为钕吸收光谱的基线峰的形成并逐渐增大.2.3低稀土离子浓度与基线峰叠加后的基本特征常规分光光度法不能直接测定低稀土离子浓度时,主要原因是分析误差很大,现从钕的精细光谱图中可以看出,误差主要来源是基线峰的影响.当测定低浓度稀土离子时,按常规方法选取稀土离子特征吸收峰的基线值不是稀土离子特征吸收峰的真正基线值,而是稀土离子特征吸收峰和基线峰叠加后的基线值,造成谱图基线值确定困难.为进一步说明基线峰对钕离子分析的影响,现通过二个公式加以说明.在测定钕离子浓度时,因为按常规方法选取钕离子特征吸收峰是钕离子特征吸收峰和基线峰的叠加峰,所以可将基线峰的引起的读数误差定义为:读数误差(%)=基线峰的峰高钕的特征吸收峰的峰高×100(1)(%)=基线峰的峰高钕的特征吸收峰的峰高×100(1)式中的基线峰的峰高取值方法为:取钕特征吸收峰旁边基线峰的峰高值.另定义峰高比为:峰高比=钕特征吸收峰的峰高值∶基线峰的峰高值(2)将图1～5的实验数据代入(1)式和(2)式中,计算结果列入表1.表1结果表明:随着稀土离子浓度减少,钕的特征吸收峰和基线峰的峰高值之比将显著的减小,读数误差成倍增加,说明用分光光度法测定低稀土离子浓度时,基线峰是影响测定结果的重要因素之一.2.4的测量本身质量和试剂性质对、的测量的影响图5～6是1.5mol/L的HCl溶液分别用1.5mol/L的HCl溶液和蒸馏水作为参比液时的精细光谱对比图.结果表明,不管是用溶剂本身或者是其它试剂作为参比液,其基线峰的峰高相同.说明基线峰的主要是由仪器本身性能引起的,而不是由试剂性质造成的.基线峰的存在对于低浓度钕的测定带来一定的误差,仪器性能的提高能消除此误差.图1～5中还有一个实验现象,当以蒸馏水为参比液时,1.5mol/L的HCl溶液在710～900nm范围内有一显著“平台现象”.试验中的数据还表明.“平台现象不影响基线峰和钕的吸收峰的高度.所以,利用钕的精细光谱测定时,可以用蒸馏水作参比液.用蒸馏水作参比液,虽然会使吸光值A为负值,但不会影响测定结果.2.5的测定方法:氯化样品中微量的测定以上研究结果表明,当测定低浓度钕离子含量样品时,基线的确定是准确测量的关键.一般选取基线的原则为,选取不受干扰的基线峰的峰谷为基线.如图4所示,当用967nm处的吸收峰测定钕的含量时,因976nm右侧的基线峰受溶剂的“平台现象”严重干扰,所以不应考虑,而应以976nm左侧基线峰的最低峰谷为基线.虽然这样选取基线后,钕的吸收峰中包含基线峰,但基线峰的影响可以通过标准曲线消除.在钕的测定方法确定后,为了使该方法得到应用,考察了主要轻稀土元素共存条件下对精细光谱图的影响,既固定钕的浓度为0.05mgNd/mL,加入不同量镧、铈和镨(见表2).从表中可见,该方法可以应用到镧化合