Изображение на обложке

СРАВНЕНИЕ МАТРИЧНЫХ ЭФФЕКТОВ НА АТОМНО-ЭМИССИОННЫХ СПЕКТРОМЕТРАХ С МИКРОВОЛНОВОЙ ПЛАЗМОЙ

E. V. Polyakova, O. V. Pelipasov

Аннотация


Создание и внедрение в практику аналитических лаборатории новых источников возбуждения спектров излучения атомов пробы и спектрометров на их основе ставит множество вопросов перед исследователями о полученных аналитических характеристиках нового оборудования и методик анализа. К наиболее важным характеристикам любого метода относят пределы обнаружения, правильность и воспроизводимость получаемых результатов. Существенное влияние на эти параметры могут оказывать матричные элементы. В работе проведено сравнение изменения интенсивностей аналитических линий элементов-примесей в присутствии матричных элементов с потенциалами ионизации 5.13 – 10.48 эВ (Na, Cu, Pb, Cd, Zn, In, Ga, Bi, P) в диапазоне концентраций 0 – 1 % мас. на коммерчески доступных атомно-эмиссионных спектрометрах с микроволновой плазмой «Гранд-СВЧ» («ВМК-Оптоэлектроника») и Agilent MP-AES 4100 (Agilent Technologies). Показано, что величина матричного эффекта в этих источниках возбуждения зависит от потенциала ионизации матричного элемента и суммарной энергии линии аналита. Установлено влияние матричных элементов (Na, Cu, Pb, Cd, Zn, In, Ga, Bi, P) с концентрацией до 1 % мас. на интенсивность спектральных линий атомов и ионов пробы. Элементы со средней и высокой энергией ионизации практически не влияют на интенсивность атомарных спектральных линий элементов-примесей и приводят к снижению интенсивности ионных линий. Влияние легкоионизируемых элементов более выражено: наблюдаются как депрессирующее, так и усиливающее действие, вызванные, вероятно, как изменением концентрации электронов в плазме, приводящим к линейному изменению равновесия между атомами и ионами, так и к снижению температуры плазмы. Увеличение подводимой к плазме мощности на спектрометре «Гранд-СВЧ» приводит к снижению влияния легкоионизируемых элементов на интенсивность спектральных линий элементов. Показано, что плазма в спектрометре «Гранд-СВЧ» обладает лучшей устойчивостью к матричным влияниям по сравнению Agilent MP-AES 4100, что связано с большим объемом плазмы и большей подводимой мощностью.

Ключевые слова. Атомно-эмиссионная спектрометрия, микроволновая плазма, магнетрон, матричные эффекты, аналитическая химия

DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2021.25.4.004


Полный текст:

PDF (Russian)

Литература


REFERENCES

Hammer M.R. A magnetically excited microwave plasma source for atomic emission spectroscopy with performance approaching that of the inductively coupled plasma. Spectrochim. Acta. Part B, At. Spectrosc. 2008, vol. 63, no 4. pp. 456–464. DOI: 10.1016/j.sab.2007.12.007

Pelipasov O.V., Labusov V.A., Putmakov A.N. Atomno-emissionnye spektrometry s azotnoj mikrovolnovoj plazmoj [Atomic emission spectrometers with nitrogen microwave plasma]. Novosibirsk, NSTU, 2021. 211 p. (in Russian)

Pelipasov O.V., Labusov V.A., Putmakov A.N. et al. [Spectrometer with microwave plasma "GRAND-MP" for atomic emission analysis]. Analitika i kontrol’ [Analytics and Control]. 2019, vol. 23, no 1, pp. 24–34. DOI: 10.15826/analitika.2019.23.1.004 (in Russian)

Pelipasov O.V., Labusov V.A., Putmakov A.N. [Atomic emission spectrometer with nitrogen microwave plasma "Grand-MP"]. Analitika [Analytics]. 2020, vol. 10, no 2, pp. 140–146. DOI: 10.22184/2227-572x.2020.10.2.140.146 (in Russian)

Pelipasov O.V., Polyakova E.V. Matrix effects in atmospheric pressure nitrogen microwave induced plasma optical emission spectrometry. J. Anal. At. Spectrom., 2020. vol. 35, no 7, pp. 1389–1394. DOI: 10.1039/d0ja00065e

Polyakova E.V., Pelipasov O.V. Plasma molecular species and matrix effects in the Hummer cavity microwave induced plasma optical emission spectrometry. Spectrochim. Acta. Part B, At. Spectrosc. 2020, vol. 173., 105988. DOI: 10.1016/j.sab.2020.105988

Serrano R., Grindlay G., Gras L., Mora J. Evaluation of calcium-, carbon- and sulfur-based non-spectral interferences in high-power MIP-OES: comparison with ICP-OES. J. Anal. At. Spectrom. 2019, vol. 34, № 8, pp. 1611–1617. DOI: 10.1039/c9ja00148d

Polyakova E.V., Nomerotskaya Y.N., Saprykin A.I. Effect of Matrix Element and Acid on Analytical Signals in Nitrogen Microwave-Plasma Atomic Emission Spectrometry. J. Anal Chem. 2020, vol. 75, no. 4, pp. 474–478. DOI: 10.1134/S1061934820040115




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2021.25.4.004

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.