Метрологические характеристики метода

Чувствительность. Пределы обнаружения в атомно-абсорбционной спектрометрии для большинства элементов составляют 10^-6 – 10^-4 в пламенном и 10^-9 – 10^-7 % масс, в электротермическом вариантах. Таким образом, атомно-абсорбционная спектрометрия в целом чувствительнее, чем атомно-эмиссионная спектроскопия. Это связано с тем, что в атомно-абсорбционной спектрометрии аналитический сигнал формируют атомы, находящиеся в основном состоянии, т. е. основная доля атомов определяемого элемента, а в атомно-эмиссионной спектроскопии — атомы в возбужденном состоянии, доля которых весьма мала [8].

Диапазон определяемых содержаний в атомно-абсорбционной спектрометрии лимитируется величиной аналитического сигнала (оптической плотности А), который можно измерить с необходимой точностью. Диапазон значений обычно составляет от нескольких сотых до 0,6 – 1,2 единиц оптической плотности. Таким образом, диапазон содержаний, определяемых методом атомно-абсорбционной спектрометрии, не превышает 1 – 2 порядка величин. Проблемы с определением малых значений А связаны со способом измерения оптической плотности — по разности между интенсивностями падающего и прошедшего излучений. При малых оптических плотностях эта разность мала и погрешность, соответственно, велика. В областях высоких оптических плотностей погрешности связаны, главным образом, с существенными отклонениями от основного закона светопоглощения, вызванными недостаточной монохроматичностью излучения источника и влиянием рассеянного света, а также неоднородностью поглощающей среды (атомного пара, имеющего различную концентрацию в различных областях пространства атомизатора). Малый диапазон определяемых содержаний является существенным недостатком метода атомно-абсорбционной спектрометрии [1].

Воспроизводимость в атомно-абсорбционной спектрометрии (особенно в пламенном варианте), как правило, несколько выше, чем в атомно-эмиссионной спектроскопии. Величины s_r обычно составляют 0,005 – 0,05 для пламенного и 0,02 – 0,10 для электротермического способов атомизации. Улучшение воспроизводимости для атомно-абсорбционной спектрометрии по сравнению с атомно-эмиссионной спектроскопией связано в первую очередь с тем, что флуктуации температуры атомизатора почти не изменяют долю невозбужденных атомов (она всегда близка к 100%), однако сильно влияют на долю возбужденных атомов (в соответствии с уравнением Больцмана) [8].

Систематические ошибки атомно-абсорбционного анализа связаны, в основном, с несоответствием стандартных образцов и проб, которое обусловлено: 1) наложением линий третьего элемента на линию определяемого (0,05%); 2) рассеивание света и населективностью поглощения, которое устраняется повышением температуры атомизации (0,02%); 3) химическим воздействием на определяемый элемент каким-либо другим элементом, и как следствие, уширение линии поглощения определяемого элемента (0,03%) [1].

Случайные ошибки атомно-определяемого определения связаны с нестабильностью источников света, атомизатора, детектора, а также связаны с точностью измерительной шкалы, снизить эти ошибки можно, работая в оптимальном интервале абсорбционности [1].

Селективность в атомно-абсорбционной спектрометрии часто бывает выше, чем в атомно-эмиссионной спектроскопии. Это объясняется тем, что в атомно-абсорбционной спектрометрии практически никакой роли не играет наложение спектральных линий. Селективность в атомно-абсорбционной спектрометрии лимитируется, главным образом, не спектральными, а физико-химическими помехами, которые возможно устранить [8].

Главный недостаток метода атомно-абсорбционной спектрометрии — трудность осуществления многоэлементного анализа, поскольку для каждого элемента нужен свой источник излучения. По этой же причине метод атомно-абсорбционной спектрометрии непригоден для качественного анализа [8].

Количественный анализ. Метод атомно-абсорбционной спектрометрии — один из наиболее чувствительных и удобных методов массовых одноэлементных определений большинства металлов. Для количественного анализа методом атомно-абсорбционной спектрометрии применяют методы внешних стандартов (градуировочного графика) и добавок. Метод внутреннего стандарта, в отличие от атомно-эмиссионной спектроскопии, неприменим ввиду того, что атомно-абсорбционная спектрометрия — одноэлементный метод анализа, не позволяющий одновременно измерять аналитические сигналы двух элементов — определяемого и внутреннего стандартов. Особенно широко в атомно-абсорбционной спектрометрии используют метод добавок. Это связано с тем, что помехи в атомно-абсорбционной спектрометрии имеют главным образом физико-химическую природу, т. е. являются с метрологической точки зрения мультипликативными. Кроме того, атомно-абсорбционной спектрометрия — это главным образом метод анализа растворов. Для растворов, в отличие от твердых проб, метод добавок легко реализуем технически [8].

Наиболее оптимальные спектральные параметры атомно-абсорбционного определения некоторых элементов представлены в таблице № 4.

Таблица №4. Спектральные параметры атомно-абсорбционного определения некоторых элементов.