基体效应及光谱添加剂

1．基体效应
在原子发射光谱定量分析中，试样的基体效应是产生非光谱干扰的主要方面。在IUPAC的命名法中，基体( Matrix)是指试样中具有各自性质的所有成分的集合。基体各成分对分析元素测量的联合效应，亦就是除了光谱添加剂外所有附随物质所引起的联合干扰，称为基体效应( Matrix effect)。基体效应会影响激发光源的蒸发温度和激发温度，一般是蒸发温度随基体组分沸点的升高而升高，随易电离组分浓度的增大而降低。基体组分还会影响分析元素在激发源中的化学反应性能，即影响分析组分的蒸发和电离等。总之，基体效应会改变分析元素谱线的强度，引起分析结果的误差。
2．光谱添加剂
为了消除或减少基体效应，在光谱分析中，常常根据试样的组成、性质及分析的要求，选择性地加入具有某种性质的添加蒯。光谱添加剂分为光谱载体和光谱缓冲剂。
(1)光谱载体
行光谱定量分析时，往往在样品中加入一些有利于分析的物质，这些物质称为载体。它们多是一些化合物、盐类、碳粉等，当然，它们都不能含被测元素而且纯度较高。载体的研究主要是经典光源电弧法，尤其是粉末进样时研究得多。载体加入的量是比较多的，甚至可占到样品的百分之十几。
载体的作用也是比较复杂的，总地来说是增加谱线强度，提高分析的灵敏度，并且提高准确度和消除干扰。
①控制试样中元素的蒸发行为。通过化学反应，使试样中被分析元素从难挥发性化合物（主要是氧化物）转变为沸点低、易挥发的化合物，如卤化物、硫化物，使其提前蒸发，显然可以提高分析的灵敏度。如，用一些氯化物作载体，可使熔点很高的ZrO2、TiO2稀土氧化物等由氧化物转变为易挥发的氯化物。
载体量大可控制电极温度，从而控制试样中元素的蒸发行为并可改变基体效应。基体效应是试样组成和结构对谱线强度的影响，或元素间的影响。一个非常成功的例子是有人在测定U3O8中的杂质元素时加入Ga2O3作载体，它是中等沸点的物质，不影响试样中杂质元素B、Cd、Fe、Mn等的挥发，但大大抑制了沸点颇高的氧化铀的蒸发，因此铀的谱线变得很弱而且相当少，很大程度上避免了铀的干扰。
②稳定与控制电弧温度。电弧温度由电弧中电离电位低的元素控制，可选择适当的载体，以稳定与控制电弧温度，从而得到对被测元素有利的激发条件。
③电弧等离子区中大量载体原子蒸气的存在，阻碍了被测元素在等离子区中自由运动范围，增加它们在电弧中的停留时间，提高了谱线强度。
④电弧比较稳定，大大减少直流电弧的漂移，从而提高了分析的准确度。
以上大概介绍了载体的作用。具体到每一种载体，其作用可能是一种，也可能是几种兼而有之，不能一概而论。
(2)光谱缓冲剂
试样中加入一种或几种辅助物质，用来抵偿试样组成的影响，这种物质称为光谱缓冲剂。它也是电弧法经常使用的，要使试样或标样组成完全一致，在实际工作中往往是难以办到的。
光谱缓冲剂的作用主要包括两个方面：一是稳定光源的蒸发、激发温度，通常使用低电离电位和低沸点的物质，如氯化钠、碳酸钠等；二是稀释试样，减小试样组成的影响，常采用一些谱线较为简单的炭粉或二氧化硅等纯净物质。
当然，它们也能起到控制电极温度与电弧温度的种种作用。因此，载体与缓冲剂很难截然分开，此两名称也因而常常被混用。

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