連続光源フレーム原子吸光分析法における分析精度向上のための多波長同時測定内標準法

摘要

In order to conduct more precise measurements on a flame atomic absorption spectrometer (FAAS) with a continuum light source, the authors investigated a simultaneous internal standard method. For this purpose, an FAAS instrument, equipped with a xenon short-arc lamp as the radiation source and a high-resolution echelle monochromator, was employed. Synthetic mixed solutions of mixed nickel (10 μg mL~(-1)) and iron (500 and 1000 μg mL~(-1)) were prepared so that the determination of nickel in steel samples could be carried out. Neighboring spectrum lines of nickel (Ni I 232.003 nm) and iron (Fe I 232.036 nm) were selected, and their atomic absorbances were simultaneously measured for each test solution and sample solution. The matrix iron was employed as an internal standard element for nickel analysis by FAAS. In the proposed method, any variance of the analytical results in the measurement using a test solution could be reduced; in adaition, the physical interference in the FAAS measurement by sulfuric acid coexisting in the sample solution could be removed. The amounts of nickel in steel CRMs were determined by a calibration curve method and the proposed method. Analytical values obtained by the both methods agreed with the certified reference values in the CRMs. However, in six or ten replicate measurements by these methods, the relative standard deviation of the analytical values obtained by the proposed method was lower than that by the calibration curve method. Therefore, the simultaneous internal standard method is very useful for improving the analytical precision in measurements with FAAS. Furthermore, it was effective for correcting any long-term drift of the sensitivity in the experimental system.%フレーム原子吸光分析法(AAS)の測定精度向上を目的として，複数の吸収線の同時測定による内標準法を検討した.この方法を実現させるために，連続スぺクトル光源である高輝度キセノンランプを一次光源とし，エシェル型分光器による多波長同時測定を行うことのできる装置が用いられた.本装置では測光は単光束方式(シングルビーム)測光であることから，光源光(分析線及び内標準線を含む)はフレーム中の同一位置を通る特長(同一光路)がある.例えば，鉄鋼中のニッケルを定量する場合，ニッケルの分析線Ni I 232.003 nm及び試料主成分元素の鉄を内標準とした内標準線Fe I 232.036 nmはフレーム中において同一光路をとる.そして，これら近接した吸収線は分光器のCCD検出器により同時に測定することができる.Ni 10 μg mL~(-1)とFe 500～1000 μg mL~(-1)を含む硝酸-塩酸溶液について，本法の内標準法による連続繰り返し測定の相対標準偏差値0.7～1.4%(n=10)はニッケル分析線だけによる測定の相対標準偏差値1.7～2.6%(n=10)より小さくなり，分析精度の向上が認められた.さらに，内標準法は硝酸-塩酸溶液に硫酸などが共存したときの物理干渉の除去に有効であり，また，長時間測定における吸光度ドリフトの補正にも有効であった.鉄鋼認証標準物質中のNiを内標準法と検量線法により定量した結果，両法とも認証値とほぼ一致した値が得られたが，相対標準偏差値は内標準法の方が小さく精度良く定量できた.