(二)物理干扰及消除

物理干扰系指电离干扰、发射光谱干扰和背景干扰。

1．电离干扰

电离干扰是指待测元素在火焰中吸收能量后，除进行原子化外，还使部分原子电离，从而降低了火焰中基态原子的浓度，使待测元素的吸光度降低，造成结果偏低。火焰温度愈高，电离干扰愈显著。

当对电离电位较低的元素(如Be、Sr、Ba、Al)进行分析时，为抑制电离干扰，除可采用降低火焰温度的方法外，还可向试液中加入消电离剂，如1％ Cscl(或KCI、RbCl)溶液，因Cscl在火焰中极易电离产生高的电子密度，此高电子密度可抑制待测元素的电离而除去干扰。

2．发射光谱的干扰

原子吸收光谱使用的锐线光源应只发射波长范围很窄的特征谱线，但由于以下原因也会发射出少量干扰谱线而影响测定。

(1)当空心阴极灯发射的灵敏线和次灵敏线十分接近，且不易分开时就会降低测定灵敏度。例如,Ni的灵敏线为232.0nm，次灵敏线为231.6nm和231.1nm，若使它们彼此分开，应选用窄的光谱通带，否则会降低测定的灵敏度。

(2)空心阴极灯内充有Ar、Ne等惰性气体，其发射的灵敏线与待测元素的灵敏线相近时，也产生干扰。例如Ne发射359.34nm谱线，Cr的灵敏线为359.35nm，为此测铬元素的空心阴极灯，应改充Ar而消除Ne的干扰。

(3)空心阴极灯阴极含有的杂质元素发射出与待测元素相近的谱线。例如：待测元素Sb 217.02nm, Sb 231.15nm, Hg 253.65nm, Mn 403.31nm；杂质元素Pb 217.00nm, Ni 231.10nm, Co253.60nm, Ca 403.29nm。此时应改变锐线的波长，以避免干扰。

3．背景干扰

(1)背景干扰的产生背景干扰主要是由分子吸收和光散射而产生的，表现为增加表观吸光度，使测定结果偏高。分子吸收是指在原子化过程由于燃气、助燃气、生成气体、试液中的盐类与无机酸(主要为H₂SO₄、H₃PO₄)等分子或自由基对锐线辐射的吸收而产生的干扰。光散射是在原子化过程中夹杂在火焰中的固体颗粒(为难熔氧化物、盐类或碳颗粒)对锐线光源产生散射，使共振线不能投射在单色器上，从而使被检测的光减弱。通常辐射光波长愈短，光散射干扰愈强，灵敏度下降愈多。

(2)背景干扰的消除为校正背景干扰，可采用以下几种方法：

①用双波长法扣除背景先用吸收线测量待测元素吸收和背景吸收的总和，再用另一非吸收线测量背景吸收，从总和中扣除背景吸收，可获得准确的待测元素的吸收值。例如，用217.0nm锐线测铅，可用217.0nm的测量值减去220.4nm(非吸收线)的测量值，就得到扣除背景后的结果。

②用氘灯校正背景先用空心阴极灯发出的锐线光通过原子化器，测量待测元素和背景吸收的总和，再用氘灯发出的连续光通过原子化器，测量出背景吸收。此时待测元素的基态原子对氘灯连续光谱的吸收可以忽略。因此当空心阴极灯和氘灯的光束交替通过原子化器时，背景吸收的影响就可被扣除，从而进行了校正。但此法只能在氘灯的辐射波长范围(190～360nm)内使用，且仅能校正比较低的背景。

③用自吸收方法校正背景当空心阴极灯在高电流下工作时，其阴极发射的锐线光会被灯内处于基态的原子吸收，使发射的锐线光谱变宽，吸光度下降，灵敏度也下降。这种自吸收现象是无法避免的。因此可首先在空心阴极灯低电流下工作，使锐线光通过原子化器，测得待测元素和背景吸收的总和，然后使它再在高电流下工作，再通过原子化器，测得相当于背景的吸收。将两次测得的吸光度数值相减，就可扣除背景的影响。此法的优点是使用同一光源，在相同波长下进行的校正，校正能力强。不足之处是长期使用此法会使空心阴极灯加速老化，并降低测量的灵敏度。

④用塞曼效应校正背景当使用石墨炉进行原子化时，常利用塞曼效应进行背景校正。塞曼效应是指光经过强磁场时，引起光谱线发生分裂的现象。正常塞曼效应可使共振线分裂成三束。例如Mg元素其外层电子在¹s_o↔¹P₁跃迁时，可产生285.2nm共振线；若在1T(特斯拉)强磁场作用下，此共振线会分裂成σ^-、π、σ⁺三条线，其中π线的偏振面与磁场平行，可被基态原子吸收，而σ^-、σ⁺的偏振面与磁场垂直，就不被基态原子吸收(见图4-20)。同样对Be、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Hg、Pb、Sn、Si元素，皆和Mg元素一样在强磁场中呈现出正常塞曼效应。反常塞曼效应共振线在强磁场中分裂的偏振成分不足三个，而是三组，每组含数个偏振光，它们的偏振方向与正常塞曼效应情况相同。

图4-20  Mg元素共振线的塞曼效应示意图

正常塞曼效应π成分的波长位置和共振线完全一样，而反常塞曼效应π成分的波长，围绕共振线波长位置对称分布在其附近两侧，σ^-和σ⁺成分则随磁场强度的增大，左右偏离较大。只要存在塞曼效应，其π线波长与共振线一致可被基态原子吸收，σ^-、σ⁺成分就不被基态原子吸收。

校正时可将电磁场安装在原子化器上，即吸收线调制法，当不通电时无磁场存在，空心阴极灯发射的共振线通过原子化器，测得待测元素和背景吸收的总和。通电后在强磁场存在下，产生塞曼效应，此时只有共振线分裂后产生的σ^-和σ⁺成分通过原子化器，其不被基态原子吸收，此时仅测得背景吸收。通过测量两次吸光度之差，即对背景进行了校正。也可将电磁场安装在光源上，即光源调制法，但应用较少。使用塞曼效应进行背景校正时，由于使用同一光源在同一光路上进行测量，所以能够精确地进行背景校正。这是最理想的校正方法。

相关链接：光谱通带的选择