等离子体原子/离子荧光光谱分析应用

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等离子体原子/离子荧光光谱分析应用

痕量、超痕量金属元素的检测是实验室日常工作中经常遇到的问题。金属元素最常用的测定方法主要有 ICP-AES、石墨炉原子吸收光谱（GFAAS）、火焰原子吸收光谱（FAAS）和原子荧光光谱分析技术。ICP-MS 是最近一些年快速发展起来的一种痕量、超痕量元素分析技术，其优异的分析性能，如灵敏度高、动态线性范围宽、基本上无基体干扰、多元素同时测定以及样品测定的高通量， 使其成为环境、生物、高纯材料等试样中痕量、超痕量元素测定的 重要工具。

在等离子体 AFS/IFS 发展历史上，尽管其发展不如理论上预期的那样成为微量、痕量元素分析的日常常用手段，但其作为一种元素分析工具还是得到了很多分析化学工作者的认可，也发展了很多不同类型样品中痕量元素分析的方法，尤其是在20世纪80年代初的一段时间内。遗憾的是，由于其他元素分析手段的快速发展和推广应用，以及仪器制造水平的提高和技术的日趋完善，ICP- AES. AAS 以及 ICP-MS 逐步成为元素分析工具中研究范围广、使用普及的手段，使得本来开展不够普及的 ICP-AFS， MIP/ MPT-AFS 的基础研究和应用研究更显单薄。下面介绍 ICP-AFS/ IFS 在环境样品、地质样品中痕量元素测定的几个实例。

1、酸雨中痕量锌的流动在线富集及 ICP-AFS 测定

尽管 GFAAS、ICP-AES、ICP-AFS 可以直接测定大部分酸雨样品中的痕量锌，为了提高分析的准确度，对样品中痕量锌的测定仍需要进行预富集。下图所示为建立的酸雨中痕量锌流动注射在线富集系统示意图。

流动注射在线富集柱采用实验室自制的活性炭为填料，酸雨样 品中的锌在 pH7. 0时与8-羟基喹啉形成的螯合物吸附在富集柱上； 富集后的锌螯合物用2. 0mol/L 的 HNO3 淋洗液洗脱后直接进入 Plasa/AFS 6800原子荧光光谱仪进行测定。通过对地表水中常见的碱金属、碱土金属和其他金属元素，如铁、铅、镣、铜等存在时可能形成干扰的研究，建立了酸雨中痕量锌的测定方法，检出限为 0. 09ng/mL。

用建立的流动注射在线富集 ICP-AFS 方法对采集的典型实际样品进行测定，结果如下表所示。表中同时还列出了使用 ICP- AES 对样品中锌进行测定的结果。从两种分析方法的分析结果看，二者测定结果基本吻合。

典型酸雨样品测定结果/(ng/mL)

矿物中微量组分测定最常用的方法是 AAS 或 ICP-AES，作为建立 HCMP-HCL-ICP-AFS 研究工作口可的应用，对铁镍 矿物中微量钙的等离子体原子/离子荧光光谱测定方法进行了研究。

2、 铁镣矿物中微量钙的 HCMP-HCL-ICP-AFS/IFS 测定

铁镣矿物样品经 HNO3-HF 溶解后，加几滴 HClO4 赶尽剩余的酸，最后用3%〜5%的 HNO3 定容，用 ICP-AFS/IFS 进行测定。测定时分别使用原子荧光谱线 Ca I 422. 7nm 和离子荧光谱线 Ca II 292. 4nm 为分析线，进行原子荧光、离子荧光光谱测定。在优化实验条件下，原子荧光光谱、离子荧光光谱对 Ca 的检出限分别为0. 4ng/mL、0. 8ng/mL，完全满足样品中 Ca 的测定要求。

3、稀土氧化物中 Eu 的 ICP-IFS 测定

稀土元素在现代工业和高科技领域有着广泛的用途。随着 稀土工业的发展，对稀土元素的分析要求也越来越高。ICP- AES 是传统上最常用的稀土元素分析手段，但由于稀土元素丰富的发射光谱谱线，光谱干扰是经常遇到的问题，尤其是对以高纯稀土为基体的痕量稀土元素分析，光谱干扰成为影响方法准确度的重要因素。ICP-MS 优异的分析性能使其在稀土元素分析中的应用得到认可，但昂贵的仪器硬件，也限制了该技术的广泛使用。

ICP-AFS 分析技术具有选'择性好、光谱简单的特点，仪器的硬件成本远远低于 ICP-AES 和 ICP-MS，应该成为稀土元素分析的有用工具。事实上，Plasa/AFS 2000原子荧光光谱仪可以对部分 稀土元素进行分析，如 Dy、Eu、Sm、Y 和 Yb。除 Yb 的检出限为2〜7ng/mL 外，其余元素的检出限在几十 ng/mL 至几十 mg/ mL 之间。为了改善稀土元素原子荧光光谱的分析能力，对 ICP 离子荧光光谱分析技术进行研究，可为稀土元素提供经济、实用的分析方法。