¿El estado actual de desarrollo de la espectrometría de absorción atómica de llama?
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El desarrollo de la tecnología de análisis por espectrometría de absorción atómica de llama en mi país
Resumen: Se discutió la espectrometría de absorción atómica de llama tecnología de análisis en mi país 1963 El estado de desarrollo desde 2008, se citaron 163 referencias.
Palabras clave: Tecnología de análisis de desarrollo de espectrometría de absorción atómica de llama
Desarrollo de la espectrometría de absorción atómica de llama en China
Deng Bo
(Departamento de Química, Universidad Qinghua, Beijing)
Resumen: El desarrollo de técnicas analíticas de espectrometría de absorción atómica de llama en China desde 1963 se revisa con 163 referencias.▲
1 Introducción
En 1955, A.Walsh de Australia [1] y C.T.J. Akemade y J.M.W. Milatz de los Países Bajos [2] fueron pioneros en la espectrometría de absorción atómica de llama. En 1959, el ex académico soviético Б.В.Львов [3] desarrolló el horno de grafito. Método de atomización electrotérmica, en reconocimiento a la destacada contribución de A.Walsh y Б.В.Львов al desarrollo de la tecnología de análisis de espectrometría de absorción atómica, se celebró el 27º Congreso Internacional de Espectroscopía en Bergen, Noruega en 1991 y en Melbourne, Australia en 1997 Obtuvieron el primer y segundo premio CSI respectivamente en el 30º Congreso Internacional de Espectroscopía (CSI).
Desde que la compañía estadounidense Perkin-Elmer lanzó el primer instrumento comercial del mundo para espectroscopía de absorción atómica en 1961, el análisis de espectrometría de absorción atómica, como uno de los métodos más eficaces para determinar trazas y ultratraza de elementos, se ha convertido en uno de los métodos más eficaces para determinar trazas y ultratraza de elementos. ampliamente utilizado en Ha sido ampliamente utilizado en todo el mundo.
En 1963, Huang Benli [4] y Zhang Zhanxia [5] escribieron artículos respectivamente introduciendo la espectrometría de absorción atómica a sus colegas nacionales. En 1964, Huang Benli y otros [6,7] modificaron un espectrómetro de absorción atómica simple con un fotómetro de llama y llevaron a cabo los primeros trabajos de investigación. En 1965, Wu Tingzhao y otros [8] ensamblaron con éxito un instrumento de laboratorio de espectrómetro de absorción atómica. En 1970, se lanzó el primer espectrofotómetro de absorción atómica de llama de haz único de mi país en la Fábrica de Instrumentos Científicos de Beijing (predecesora de la Compañía de Instrumentos Rayleigh de Beijing). Luego, Ma Yizai y otros aplicaron los resultados de la investigación del atomizador de grafito y su fuente de alimentación de control al instrumento comercial espectrofotómetro de absorción atómica WFD-Y3, que ganó el Premio de la Conferencia Nacional de Ciencia y Tecnología de 1978. Estos primeros trabajos de investigación desempeñaron un papel destacado en el desarrollo de la espectrometría de absorción atómica en mi país.
En los últimos 30 años, mi país ha logrado avances notables en el diseño, producción, investigación teórica básica, tecnología analítica y desarrollo de campo de aplicación de instrumentos de espectrómetro de absorción atómica. Este artículo solo revisa brevemente el progreso de mi país en la tecnología de espectrometría de absorción atómica de llama durante los últimos 30 años.
2 Tecnología de muestreo
El método de muestreo afecta directamente la eficiencia de la atomización. Un buen método de muestreo debería poder introducir muestras representativas en los átomos de manera eficiente y reproducible. La atomización neumática es el método de muestreo más utilizado para la espectrometría de absorción atómica de llama (FAAS), y la atomización ultrasónica es un método de muestreo en desarrollo [9, 10]. Para muestras preciosas y raras, la principal desventaja de la inyección de atomización neumática o ultrasónica es que consume una gran cantidad de muestra. Por tanto, la tecnología de microinyección ha atraído la atención de la gente. El método de microinyección fue propuesto por primera vez por E. Sebastiani et al [11] en 1973. Se caracteriza por la pequeña cantidad de muestra utilizada, lo que reduce el fenómeno de que muestras con alto contenido de sal obstruyan el sistema de pulverización.
Lu Zhichang et al. [12] desarrollaron un microinyector simple cuando no se inyecta ninguna muestra, el solvente orgánico ingresa continuamente a la llama cuando se abre el tapón de molienda para inyectar la muestra. deja de entrar automáticamente en la llama. La estabilidad de la llama se mantiene y se mejora la sensibilidad. Guo Xiaowei et al. [13] diseñaron un microinyector simple de doble pulso con una reproducibilidad del 2,1%.
Sun Hanwen et al. [14] hicieron que el capilar se doblara a cierta longitud para provocar estrangulamiento y utilizaron inyección de pulso estrangulador para medir Mg, Cu, Fe, Mn, Ca, Zn, etc. en cabello humano. No requiere equipo especial. Yan Zheng et al. [15,16] utilizaron una microjeringa y reemplazaron el rociado continuo con rociadores intermitentes de pequeño volumen para medir el zinc y el cobre en la sangre del oído y en la sangre completa de 30 niños sanos. Shang Sufen et al. [17] inyectaron 10 μL de muestra y midieron simultáneamente cinco elementos, incluidos Cu, Zn, Ca, Mg y Fe, en la sangre del oído. Hao Aiguo et al. [18] midieron Cu, Fe y Zn en plasma y glóbulos rojos. Li Shaonan et al. [19] utilizaron microinyección para determinar directamente Cu y Mn en soluciones de digestión con ácido nítrico de aleaciones a base de oro y plata. Xiao Xuhua [20] midió Cu, Mg, Mn y Zn en aleaciones de aluminio.
En los últimos años, el desarrollo de la tecnología de inyección de flujo ha llevado la tecnología de micromuestreo a una etapa superior de desarrollo. Bajo la condición de que la velocidad de transmisión de la corriente sea constante y consistente antes y después de la inyección, se puede obtener una señal estable y repetible. Fang Zhaolun et al. [21-23] llevaron a cabo una investigación sistemática sobre el enriquecimiento en línea y lograron logros notables. Sus excelentes resultados de investigación y monografías de alto nivel [24] han atraído la atención de expertos nacionales y extranjeros en el campo. Zhang Suchun et al. [25] utilizaron FI-AAS para medir Cu, Zn, Fe, Mn, K, Na, Ca y Mg en suelos y plantas. La velocidad de medición puede alcanzar hasta 514 veces/h, y la RSD. es 1%. Hou Xianden et al. [26] utilizaron el método de calibración de dilución en serie estándar único FIA-FAAS para medir el magnesio en muestras de agua, eliminando la necesidad de preparar una serie estándar y mejorando la velocidad del análisis. Wei Jizhong [27] utilizó un disolvente de etanol y dodecilsulfato de sodio como fluido portador en FIA-AAS, que era 7,6 veces más sensible que el fluido portador de disolvente de agua, y midió el cromo en muestras de acero. La velocidad de análisis fue de 100 veces/h.
3 Tecnología de atomización por llama
El método de atomización afecta directamente al límite de detección, la sensibilidad y la precisión de la determinación. En términos de tecnología de atomización por llama, vale la pena mencionar que Weng Yonghe et al [28] propusieron el uso de llama de aire-acetileno rica en oxígeno, que es fácil de operar, tiene bajo consumo de gas, llama estable y no es fácil de operar. fácil de templar; se determina la concentración característica de aluminio. Para alcanzar 2,5 μg/mL, agregue reactivos orgánicos que contengan grupos funcionales de análisis de aluminio en el anillo de benceno, como reactivos de aluminio y azul de cromo S, que tienen un efecto sensibilizante sobre el aluminio, y el La concentración característica puede alcanzar 1,2 μg/ml. La llama de aire y acetileno enriquecida con oxígeno, con una temperatura ajustable en el rango de 2300 a 2950 °C, se puede utilizar para la determinación de elementos de alta temperatura. En 1997, Beijing Ruili Instrument Company adoptó esta tecnología en el instrumento WFX-110/120. .
Feng Xiuwen et al. [29] diseñaron un quemador de doble canal con división de muestras de gas altamente sensible. La sensibilidad para medir Zn, Cu, Co, Pb, Mg, Fe, Cd y K es mayor. que el de los métodos convencionales. La mezcla de muestras de gas en un quemador de un solo canal mejora enormemente.
4 Tecnología de captura de átomos
La captura de átomos aumenta el número de átomos en el tubo al concentrar los átomos medidos en la llama y prolongar el tiempo de residencia de los átomos libres en la luz de medición del tubo de cuarzo. La densidad es una forma eficaz de mejorar la sensibilidad del análisis de espectrometría de absorción atómica de llama.
Huang Ganquan et al. [30-32] utilizaron captura de llama pobre y liberación de llama rica para medir el zinc. La concentración característica alcanzó 9,1 × 10-5 μg/mL/1%. Solución de aluminio de 10 mg/ml. La sensibilidad aumenta 5 veces. Este método se utilizó para determinar con éxito aluminio, zinc y plomo de alta pureza en suero y agua, cabello humano, aluminio ultrapuro y cadmio en agua. Li Yinyu et al. [33] utilizaron este método para medir la plata y la sensibilidad fue 1090 veces mayor que el método convencional. Liu Lixing et al. [34] rociaron una solución de sal de aluminio y dicromato de potasio sobre la superficie de la pared del tubo de cuarzo para formar una película delgada, lo que aumentó la eficiencia de captura de átomos en 26 y 208 veces respectivamente. Wei Jizhong [35] utilizó el método de captura de átomos para determinar el plomo, que era 148 veces mayor que el método convencional. El análisis de difracción X confirma que el PbO y el SiO2 se combinan para formar silicato de plomo y se enriquecen en la pared exterior del tubo de cuarzo. El efecto de enriquecimiento tiene un cierto grado de saturación. La inyección de NH4HF2 puede acelerar la liberación de plomo. Zhang Mingying et al. [36] midieron el selenio en el ajo, las hojas de té y el arroz, y la sensibilidad aumentó 4 veces. Guo Ming et al. [37] utilizaron un tubo de cuarzo FAAS de captura de átomos de doble rendija para medir trazas de antimonio y plomo en halos de pólvora, y la sensibilidad aumentó 9,1 y 4,2 veces respectivamente. Qian Shahua et al. [38] utilizaron la tecnología de captura de tubos con hendiduras de cuarzo FAAS para medir Pb, Cu y Cd en agua superficial, té y cabello humano. La sensibilidad fue 110, 39 y 150 veces mayor que la FAAS convencional, respectivamente.
Sun Shuju et al. [39] utilizaron un método de captura de átomos con tubo hendido de acero inoxidable para medir Cu y Zn en suero, y la sensibilidad aumentó 3 veces y 2 veces respectivamente. Zhao Jinpei et al. [40] midieron el cadmio y la sensibilidad fue 116 veces mayor que la del método de llama convencional, y la concentración característica alcanzó 1,52 × 10-4 μg/mL/1%. Liu Yongming et al. [41] investigaron el rendimiento de los tubos ranurados para atrapar átomos y compararon las sensibilidades de medición de 14 elementos. La sensibilidad de cada elemento mejoró: el bismuto y el hierro aumentaron 1,3 veces, el plomo y el cadmio aumentaron 4,4 veces. y la precisión también mejoró.
Otras técnicas de enriquecimiento combinadas con la tecnología de captura de átomos pueden mejorar aún más la sensibilidad del ensayo. Liu Zhimin et al. [42] combinaron el enriquecimiento de algodón con éster de xantogeno con la tecnología de tubos con hendiduras de cuarzo para medir el plomo en el agua ambiental. La sensibilidad se incrementó 35 veces. Este método se puede utilizar en operaciones de campo. Liu Lixing et al. [43-45] utilizaron conjuntamente tecnología de intercambio iónico y captura de átomos para determinar el cadmio y el níquel en el agua. El factor de enriquecimiento del intercambio iónico fue 40 y la sensibilidad de captura de átomos aumentó casi 81 veces. Al utilizar tubos de intercambio iónico y de recolección de cuarzo rociados con sal de aluminio (se forma una capa de Al2O3 en la pared del tubo) para medir el cobre en el agua, la eficiencia de recolección aumenta 192 veces y la sensibilidad total aumenta 7463 veces. Xu Zigang et al. [46] utilizaron APDC-MIBK para extraer Sb (Ⅲ) y antimonio total respectivamente en condiciones de pH = 9 y pH = 1. Después de agregar cloruro de cobre para la retroextracción, se extrajeron Sb (Ⅲ) y Sb (Ⅴ). medido mediante captura con tubo hendido), la sensibilidad es 2,6 veces mayor que el método de llama convencional y el coeficiente de enriquecimiento alcanza 100. El límite de detección es 2,0 ng/ml. Xiong Yuanfu et al. [47, 48] utilizaron DDTC-CCl4 y DDTC-CHCl3 para extraer Te(Ⅳ) y As(Ⅲ) respectivamente, y analizaron con éxito Te(Ⅳ), Te(Ⅵ) y As(Ⅲ) combinados con la tecnología de captura del tubo de costura) y As(Ⅴ).
Yan Qingyuan et al. [49] estudiaron la tecnología de captura de tubos con hendiduras de cuarzo con efecto Zeeman, utilizando una única hendidura con un diámetro exterior de 4 mm, un diámetro interior de 2 ~ 2,5 mm, un ancho de hendidura y un Longitud de hendidura de 0,8 mm y 9 mm respectivamente. El tubo de microcolección mide Ag, Au, Cd, Cu, Ga, Ni, Pb, Zn, etc., con una sensibilidad de 1,1 (Ga) a 3,5 veces (Au) mayor que la. Método de absorción atómica de llama convencional, y es comparable al micro de rendija única que no es Zeeman. En comparación con los valores publicados en la literatura del método de captura, las sensibilidades de Au, Cd y Zn mejoran, pero las sensibilidades de varios otros elementos. son bajos. Utilizando un diseño ortogonal para optimizar las condiciones de captura de tubos de cuarzo refrigerados por agua, se midió el oro en el mineral, el límite de detección alcanzó 0,0087 μg/ml y la sensibilidad del Ga aumentó 17,5 veces.
Xie Fenghong et al. [50] utilizaron un tubo de cuarzo con hendidura en forma de T calentado eléctricamente para capturar hidruros y determinaron el germanio en escoria de cobre-níquel mediante el método de absorción atómica de llama. S/N=2).
Yang Haiyan et al. [51] utilizaron el análisis de difracción X para estudiar en detalle el mecanismo de captura y liberación atómica de los tubos ranurados. Ag y Bi se capturaron en forma de metales y se evaporaron y atomizaron directamente. la masa fundida se captura en forma de CdO, Cu2O, In2O3, NiO, Sb6O11 y ZnO, el cobalto y el galio se capturan en forma de Co2SiO4 y GaSiO4, y el plomo se captura; capturado en forma de Pb12O19 o Pb2SiO4 en el momento en que aumenta, se pulveriza y atomiza bajo el impacto de un gas a alta temperatura, o el enlace químico se rompe y atomiza en el momento del calentamiento a alta temperatura. El uso de etanol o acetona al 5% y tubos recubiertos con Al2O3 puede mejorar la sensibilidad de la mayoría de los elementos. Los límites de detección y la precisión se mejoran utilizando tubos recubiertos de Al2O3. Los elementos tienen una buena relación lineal entre el tiempo de retardo tA del tubo trampa y el punto de fusión de la trampa (excepto zinc) o el punto de fusión del elemento (excepto indio). El autor cree que la captura eficiente y la liberación instantánea son las claves para lograr una alta sensibilidad en el método de captura de átomos con tubo ranurado. Los óxidos con energía de disociación superior a 4,2 eV son difíciles de disociar a la temperatura de recolección, por lo que no son adecuados para la medición mediante el método de recolección de átomos en tubo ranurado.
5 Efecto de sensibilización y tecnología de sensibilización
En el análisis de espectrometría de absorción atómica de llama, generalmente se valora la aplicación de sensibilización por tensioactivo. Fan Jian et al. [52] midieron el manganeso en trióxido de molibdeno y cromo metálico en presencia de dodecilsulfato de sodio (SDS). La sensibilidad aumentó en un 50% y las concentraciones características alcanzaron 0,031 μg/mL/1% y 0,032 μg/. ml respectivamente.
Zhang Zhanxia et al. [53] discutieron en detalle el efecto de sensibilización de los tensioactivos sobre el Cr(Ⅵ) y creyeron que aunque la reducción de la tensión superficial que conduce al refinamiento de las partículas de aerosol también es un motivo de sensibilización. , no es la razón principal , Además, las micelas cargadas positivamente forman pares de iones con Cr2O2-7, lo que provoca la redistribución de las partículas de aerosol (similar al enriquecimiento de iones metálicos) y ralentiza la difusión hacia afuera y el centro de. se va a medir la llama. El aumento de la concentración del elemento y el compuesto de pares iónicos que favorecen la atomización del cromo producen un efecto sensibilizante. Por tanto, el efecto de sensibilización es el resultado de la acción combinada de múltiples factores. Wang Fuyi et al. [54, 55] estudiaron el efecto sensibilizante de los tensioactivos sobre el manganeso y descubrieron que solo los tensioactivos aniónicos tienen un efecto sensibilizante sobre el Mn2+. Antes de la cmc del tensioactivo aniónico, las moléculas de monómero del tensioactivo interactúan con la carga de Mn2+. La atracción atrae y enriquece el Mn2+ a la superficie del aerosol para producir sensibilización. Después de la CMC, las micelas de tensioactivos forman compuestos micelares con Mn2+ para proteger al Mn2+ de la formación de compuestos refractarios o refractarios en la superficie, los activos se reducen directamente en la fuerte atmósfera reductora. producido por la combustión del agente, lo que mejora la eficiencia de atomización y lo sensibiliza. Los tensioactivos catiónicos y neutros no tienen efecto sensibilizante y el efecto sensibilizante está relacionado con el tipo de carga del tensioactivo. El efecto del tensioactivo se manifiesta en tres aspectos: redistribución y enriquecimiento; proporcionando una atmósfera reductora fuerte y cambiando la eficiencia de mejora de la solución de prueba; Zhang Wuming et al. [56] creen que durante el proceso de atomización, los extremos hidrofóbicos de las moléculas de surfactante se acumulan en la interfaz aire-agua y los iones analíticos están cerca de los extremos hidrofílicos de las moléculas de surfactante debido a los efectos de carga cuando el aerosol. Cuando se refina, el tensioactivo forma un microambiente alrededor de los iones del analito. Cuando entra en la llama, genera una atmósfera reductora, que mejora la eficiencia de la atomización y produce un efecto de sensibilización.
Wei Jizhong [57] estudió el efecto sensibilizante de 42 reactivos orgánicos en la determinación de iterbio y descubrió que el trifenilmetano, el azoácido cromotrópico, el ácido hidroxicarboxílico y el agente complejante aminocarboxílico tenían un efecto sensibilizante, que puede aumentar la sensibilidad de más de diez veces a más de 20 veces. La tenocianina S de cromo puede aumentar la sensibilidad hasta 26,5 veces. El motivo de la sensibilización es la formación de complejos, lo que cambia el modo de descomposición térmica del compuesto. Además, la combustión de reactivos orgánicos aumenta la temperatura de la llama y mejora la reducibilidad de la llama. Zhou Zhirui et al. [58] investigaron el efecto sensibilizante de varios agentes quelantes en la medición de cobre mediante FAAS y utilizaron experimentos de elución por intercambio iónico para confirmar que el efecto sensibilizante se debía a la formación de quelatos, cuyos enlaces de coordinación de pares de electrones son más grandes que los quelantes. los de los enlaces químicos ordinarios, la estabilidad térmica es baja y la energía de disociación del quelato de cobre para liberar átomos de cobre es menor que la del óxido de cobre, lo que mejora la eficiencia de atomización.
Zhou Zhiming et al. [59, 60] estudiaron el efecto sensibilizante de agentes complejantes orgánicos sobre Yb. La función de los agentes complejantes orgánicos es cambiar el estado de existencia de los elementos metálicos en la solución, cambiando así el proceso de descomposición térmica y atomización. Este efecto de sensibilización se denomina sensibilización compleja. Según los diferentes efectos sensibilizantes de los complejantes duales, se pueden dividir en tres categorías: efecto sensibilizante competitivo (el tamaño de la sensibilización sólo depende de uno de los complejantes y no tiene nada que ver con la presencia o ausencia de los otros complejantes). agente sensibilizante combinado (el efecto sensibilizante es igual a la suma de los efectos sensibilizantes cuando los dos agentes complejantes existen solos) (el efecto sensibilizante total es mayor que la suma de los efectos sensibilizantes cuando los dos agentes complejantes); existir solo). Además, la combustión de agentes complejantes orgánicos puede aumentar la temperatura de la llama, lo que es beneficioso para la atomización, mejora la reducibilidad de la llama y protege los átomos libres de la oxidación. Wu Dehuai et al. [61] investigaron el efecto sensibilizante de 37 agentes complejantes orgánicos en la determinación de FAAS de Yb. Los sensibilizadores más importantes fueron los fenoles y los compuestos de ácidos hidroxicarboxílicos aromáticos, mientras que los inhibidores más graves de las señales analíticas fueron las aminas y los polioles. Entre los factores estructurales del agente complejante, el tipo de átomos unidos juega un papel importante, pero no es el único factor. El efecto de sensibilización es en realidad el resultado de la influencia simultánea de varios factores. Wu Dehuai et al. [62] estudiaron la influencia de más de 20 aromáticos en la absorbancia de Yb. La razón de la sensibilización del grupo ácido sulfónico del reactivo orgánico es que aumenta la solubilidad del reactivo orgánico y su correspondiente complejo. , y el oxígeno en el grupo del ácido sulfónico es Los reactivos orgánicos que unen los átomos proporcionan las condiciones para formar complejos con Yb, lo que cambia el proceso de atomización y favorece la atomización.
Sun Hanwen et al. [63] utilizaron cloruro de cobre como sensibilizador y utilizaron el método de absorción atómica de llama derivada para determinar trazas de plomo en el cobre. El límite de detección fue de 0,021 μg/ml, que era más bajo. que el límite de detección del método convencional 0,15 μg/ml es mucho menor y la sensibilidad aumenta 17 veces.
6 Tecnología de generación de hidruros
Desde que W. Holak [64] propuso la espectrometría de absorción atómica con llama de hidruro en 1969, este método se ha utilizado ampliamente.
Xuan Weikang et al. [65] utilizaron fosfato de sodio como sensibilizador para mejorar la sensibilidad de la determinación de germanio mediante el método de generación de hidruro y compararon cinco métodos de atomización. La sensibilidad de atomización del tubo de cuarzo calentado eléctricamente fue la. La sensibilidad más alta se obtuvo para la determinación de germanio mediante llama de argón-hidrógeno, que fue de 0,035 μg/mL/1%. Han Hengbin et al. [66] utilizaron un horno eléctrico de cuarzo de diseño propio con preatomización y el método de generación de hidruro para determinar el arsénico y el selenio en materiales de referencia ambientales estándar. Zhang Peiyu et al. [67] estudiaron los efectos de varios sistemas de óxidos en la generación de hidruros. K3 [Fe(CN)6] y la sal de nitrosil R no son oxidantes fuertes y son difíciles de oxidar Pb2+ a Pb4+, mientras que K2Cr2O7 es un oxidante fuerte. Puede oxidar Pb2+ a Pb4+. Sin embargo, la sensibilidad para determinar el plomo es mayor en los sistemas de sales HCl-K3 [Fe(CN)6] y HCl-nitroso R. El autor especula que en condiciones ácidas, el K3 [Fe(CN)6] y la sal de nitrito R oxidan el Pb2+ a Pb4+ para formar un complejo que favorece la formación de PbH4, y utilizó este método para determinar el plomo en muestras geoquímicas. Wang Xiu et al. [68] utilizaron HGAAS-FIA para determinar el arsénico en el arroz, el suelo, las aguas residuales y el vino Schisandra chinensis, y el límite de detección fue de 4,0 × 10-11 g. Zhang Peiyu [69] utilizó un horno de cuarzo generador de hidruro AAS para determinar As, Sb y Bi en muestras geoquímicas. Las concentraciones características fueron 0,083, 0,090 y 0,088 μg/mL/1%, respectivamente. Zhang Suchun et al. [70] utilizaron espectrometría de absorción atómica en frío por inyección de flujo de difusión de gas para medir trazas de mercurio en el suelo y los granos. Mejoraron el método de Andrade y permitieron que el HgO penetrara a través de politetrafluoroetileno microporoso revestido con una malla de nailon de malla 100 para la difusión del gas. La membrana ingresa a la celda de absorción para la medición. El límite de detección se reduce de 1,4 μg/L a 0,06 μg/L y la velocidad de análisis aumenta de 110 muestras/h a 200 muestras/h. Chen Hengwu [71] descubrió que la cisteína tiene tres efectos sobre el arsénico: reducción, mejora de la intensidad de la señal y reducción de la interferencia. A baja acidez y temperatura ambiente, la cisteína reduce el As(V) a As(Ⅲ) muy lentamente. El As(Ⅲ) se puede medir en presencia de As(Ⅴ) si el As(Ⅴ) se reduce a As(Ⅴ). ) de antemano Como (Ⅲ), puede mejorar la intensidad de la señal.
En el pasado, se creía generalmente que el método de generación de hidruros solo era aplicable a ocho elementos de subgrupo, incluidos Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi, Se y Te de los grupos 4, 5, y 6 de la tabla periódica. En 1982, I.S. Busheina et al. [72] descubrieron que el In puede determinarse mediante reducción con borohidruro, pero la sensibilidad es baja, sólo 0,3 μg. Yan Du et al. [73] hicieron mejoras, aumentando la sensibilidad a 0,13 μg y ampliaron el método de reducción de borohidruro para determinar T1, con una sensibilidad de 0,12 μg. También descubrieron que agregar una cantidad adecuada de elemento Te puede acelerar la formación de hidruro de talio. Guo Xiaowei et al. [74] utilizaron borohidruro de potasio (sodio) para reducir el cadmio en solución acuosa para generar compuestos volátiles. Midieron el Cd mediante espectrometría de absorción atómica de vapor frío. La masa característica fue de 16 pg y el límite de detección alcanzó 20 pg/ml (. 3s). Este método se utilizó con éxito en el análisis de materiales de referencia ambientales y biológicos.
Qiu Deren et al. [75] propusieron un modelo alcalino de generación de hidruros, confirmando que todos los elementos generadores de hidruros pueden generar hidruros en medios alcalinos. Debido a que los elementos de los grupos hierro, platino y cobre no pueden existir como sales solubles en medios alcalinos, no interferirán con la determinación de elementos generadores de hidruros en medios alcalinos, lo cual es una ventaja sobresaliente. El Te (IV) puede reaccionar con borohidruro para formar hidruro tanto en medios ácidos como alcalinos, mientras que el Te (VI) no reacciona con borohidruro para formar hidruro en medios ácidos. [76] formar hidruro en medio alcalino Aprovechando esta diferencia, se estableció un método de generación de hidruro para analizar la morfología de Te (VI) y Te (IV) utilizando un generador de hidruro de flujo intermitente.
Chen Hengwu et al. [77] probaron el efecto de 22 tipos de agentes quelantes en la producción de hidruro de plomo PAN-S (1-(2piridil azo)-2-naftol) que pueden mejorar el análisis. Uno de los agentes quelantes más eficaces para la señal. La razón puede ser que el Pb(II) quelado es más fácil de reducir que el Pb(II) libre. Se determinó que la concentración característica de plomo era de 1,3 ng/ml. que el PbH4 se puede eliminar directamente del Pb (II) quelado, se produce Pb (II) en lugar del Pb (IV) metaestable, lo que abre una nueva forma de explorar sistemas eficientes de generación de hidruros.
Kanazawa Xiang et al. [78] transfirieron el complejo APDC de antimonio extraído por MIBK a un generador de hidruro, agregaron una solución de etanol NaBH4 al 0,5% y se generó hidruro en el medio no acuoso. El límite de detección de antimonio fue 6,8×10-. 10g.
Liu Yongming et al. [79] diseñaron un conjunto de generadores de cloruro y optimizaron las condiciones para la determinación de Cd, Pb y Ni. Las sensibilidades de determinación alcanzaron 7×10-10, 7×10-. 9 y 2 respectivamente. Se pueden medir decenas de elementos utilizando el método de generación de cloruro. Guo Xiaowei et al. [80] propusieron el método de generación de hidruros de flujo intermitente, que es una tecnología entre el flujo continuo y la inyección de flujo. Su característica principal es que el volumen de muestreo es flexible y puede utilizar una única muestra estándar y diferentes tiempos de muestreo. Se establece la curva de calibración, las condiciones de reacción son estables y la eficiencia es alta. Además, tiene las ventajas de un equipo simple, ahorro de reactivos y muestras y fácil automatización. Chen Fuhua et al. [81] establecieron un método para la determinación de cuatro especies principales de arsénico en agua natural mediante generación de hidruros, captura con trampa fría, separación cromatográfica y absorción atómica. Los límites de detección son: As(Ⅴ) 0,51 ng, As(. Ⅲ) ) 0,43 ng, MMA 0,38 ng, DMA 0,67 ng. Este método se utilizó para analizar el agua de mar del puerto de Tianjin, el agua del río Haihe, etc. Los resultados mostraron que el As(Ⅴ) era dominante en el agua superficial de los ríos, el agua de los lagos y el agua de mar, mientras que el contenido de As(Ⅲ) en las aguas subterráneas aumentaba y el arsénico orgánico El contenido disminuyó.
En cuanto al mecanismo de atomización de hidruros, existen dos puntos de vista en la literatura: atomización por pirólisis y atomización por colisión de radicales libres. Zhao Yibing et al. [82,83] investigaron el mecanismo de atomización del arsénico, selenio, estaño y hidruro de plomo y creyeron que es un proceso superficial en hornos de cuarzo, mientras que en hornos de grafito, la atomización es principalmente pirólisis. En diferentes condiciones experimentales, la formación y atomización de hidruros son diferentes. Un tipo de efecto suele ser el principal y existen dos efectos al mismo tiempo. A veces se presentan reacciones superficiales y en fase gaseosa más complejas. Zheng Shenzhen et al. [84] estudiaron el proceso de atomización de AsH3 y SeH2 en tubos de cuarzo y confirmaron que la atomización de AsH3 es causada por la colisión de grupos H, mientras que la atomización de SeH2 es causada principalmente por descomposición térmica.
7 Tecnología conjunta
Los efectos biológicos de diferentes formas de elementos varían mucho, lo que determina su comportamiento y destino en el entorno ecológico y dentro de los organismos. La cromatografía-espectrometría de absorción atómica combina las ventajas de la alta eficiencia de separación de la cromatografía y la especificidad de detección de la espectrometría de absorción atómica, y es un medio eficaz para analizar la forma química de los elementos.
En 1966, B. Kolb et al. [85] propusieron el uso de la tecnología combinada de cromatografía de gases y espectrometría de absorción atómica de llama para analizar el alquil plomo en la gasolina. Desde entonces, los académicos chinos han realizado muchos trabajos de investigación. tecnología combinada. Se ha desarrollado una variedad de tecnologías con guiones. Jiang Shougui y sus colegas extranjeros [86, 87] utilizaron trampas de temperatura ultrabaja para recolectar muestras atmosféricas y rastrearon compuestos de metilo de selenio en el entorno ecológico por primera vez, descubriendo así la existencia de procesos de metilación de selenio en el entorno ecológico. Jiang Shougui [88] también midió el alquil selenio en la atmósfera, utilizando el método de hidrogenación en flujo de gas argón para superar la grave interferencia de la matriz y las impurezas en la región ultravioleta lejana, con un límite de detección de 0,2 ng/m3. Los autores también estudiaron la estabilidad térmica del dimetildiselenuro. Bai Wenmin et al. [89-93] establecieron una variedad de sistemas conjuntos para medir el alquil plomo en la atmósfera y la gasolina, y analizaron el alquil plomo, (CH3)4Pb, (C2H5)4Pb, (CH3)2(C2H5)2Pb, Las cinco formas químicas de (CH3)3(C2H5)Pb y (C2H5)3(CH3)Pb estaban bien separadas. La cantidad mínima de detección alcanzó 30 pg. (CH3)2Se y (CH3)2Se2 se midieron en aceite de ajo. las cantidades de detección son 0,3 ng y 0,04 ng respectivamente.
Wu Qifan et al. [94] aumentaron la presión de la bomba de advección y realizaron la combinación de una columna de cromatografía iónica y un espectrómetro de absorción atómica de llama. Utilizaron una resina de intercambio iónico de doble red, pH = 4,0. ~5,0, y se utilizó sulfato de amonio como lavado. La desliquidación realiza la separación de Cr(Ⅲ) y Cr(Ⅳ) y la determinación simultánea de Cr(Ⅲ) y Cr(Ⅳ) en la solución de galvanoplastia. He Bin et al. [95] utilizaron tecnología de acoplamiento de atomizador de acero inoxidable y columna de cromatografía capilar de cuarzo para determinar el mercurio orgánico, el cloruro de metilmercurio, el cloruro de etilmercurio y el cloruro de fenilmercurio en la piel y el cabello de visón. respectivamente.
8 Tecnología de separación y enriquecimiento
Aunque la separación y el enriquecimiento químicos son engorrosos y en ocasiones causan fácilmente contaminación y pérdidas, son métodos efectivos para reducir y eliminar interferencias y mejorar la sensibilidad de las mediciones.
Los métodos de separación y enriquecimiento más utilizados en el análisis químico, como la precipitación, la extracción y el intercambio iónico, también se pueden utilizar eficazmente para la absorción atómica por llama.
Chen You? et al. [96] utilizaron extracción de N-n-octilanilina-m-xileno e inyectaron directamente la fase orgánica para medir las trazas de oro, paladio y platino en los minerales. respectivamente es 0,05 mg/t, 0,1 mg/t y 0,5 mg/t. Shen Zhentian et al. [97] utilizaron 1-fenil-3-metil-4-benzoilpirazolona (PMBP)-MIBK para extraer simultáneamente Ca y Mg en presencia de hexametilentetramina a pH = 7,2 después de extraer con una solución de ácido clorhídrico que contenía sodio. y se determinó lantano, Ca y Mg. Hou Yonggen et al. [98] controlaron el pH y agregaron agente complejante KSCN para generar compuestos solventes de Cr (Ⅵ) -TBP-Cl- y Cr (Ⅲ) -TBP-SCN, y extrajeron y midieron Cr (Ⅵ) y Cr. (Ⅵ) y Cr(Ⅲ)-TBP-SCN-compuestos disolventes respectivamente. Zhang Yong et al. [99] utilizaron o-fenantrolina como agente quelante de metales, perclorato de sodio como ligando, extraído y enriquecido con 1,2-dicloroetano, y midieron trazas de Cu, Zn, Cd y trazas en huesos de animales. . Chen Zhonglan [100] utilizó celulosa quelada con 2-mercaptobencimidazol para enriquecer simultáneamente plomo, cadmio, cobre y níquel en muestras de agua, eluidas con 1 mol/l de HNO3 y medidas por FAAS. El enriquecimiento múltiple alcanzó 50 y el enriquecimiento y elución. la velocidad es rápida.
Lin Daquan et al. [101] hicieron pasar agua a través de la resina de intercambio aniónico macroporosa D301, adsorbieron el Cr(Ⅵ), separaron el Cr(Ⅲ) y luego utilizaron un líquido de retrolavado reductor para eliminar el Cr(Ⅵ). la columna se reduce a Cr(Ⅲ), se disuelve, se enriquece y se miden Cr(Ⅲ) y Cr(Ⅵ) utilizando FAAS. Hong Zhenglong et al. [102] utilizaron resina de intercambio catiónico ácida fuerte No. 001 y resina de intercambio aniónico alcalina fuerte No. 201 × 7 para intercambiar y adsorber Cr (Ⅲ) y Cr (Ⅵ) en agua, respectivamente. Se añadió sulfato de sodio al filtrado, analizando Cr(Ⅲ) y Cr(Ⅵ), la sensibilidad alcanza 0,0038 μg/mL/1% y el método es sencillo.
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