[发明专利]纳米颗粒在校准用基准的制备中的用途

说明书

本发明涉及纳米颗粒的用途，该纳米颗粒包含用于分析原子光谱技术的校准用基准的制备中的分析物，还涉及校准这类仪器的方法。

相关申请案

技术领域

本发明涉及纳米颗粒在用于在分析原子光谱技术中使用的校准用基准的制备中的用途，诸如，火焰和无火焰的AAS、AES、AFS、ICP-OES、ICP-MS、DCP、XRF以及相关技术。

发明背景

在原子光谱测定的方法中，样品通常以溶液的形式用气动雾化器吸入喷雾室(spray chamber)，以细气溶胶的形式从喷雾室进入雾化器(atomizer)(火焰AAS)或进入放射(质量)源(ICP-OES、ICP-MS)。首先，去溶剂化发生，即溶剂蒸发导致小固体颗粒(微粒、纳米颗粒)的所谓“干气溶胶”，例如，盐晶体。这些颗粒进入雾化器然后经历几个热重排反应(熔化、挥发、解离、雾化、激发、电离)。发生的精确反应将取决于雾化器温度和在雾化器(发射源)中或从样品基质中产生的反应伙伴(火焰气体、离子)。例如，由盐酸溶液的许多元素形成的水合氯化物可以在消除氯化氢的条件下形成氧化物。氧化物也可以由碳酸盐、硝酸盐等形成。

溶液输送(即，分析物输送)进入喷雾器(火焰、等离子体)的效率取决于吸气的比率和气化(nebulization)的效率。在恒定的试验条件下，这些因素取决于物理特性，诸如，溶液的粘度、表面张力、蒸气压以及密度。因为大部分有机溶剂具有比水低的粘度和比水低的比质量，所以有机溶剂更容易被吸气。表面张力也通常在有机溶剂或油基基质中显著较低，导致更细的气化(更小的液滴、更小的颗粒)。这进而确保在有机或油基样品中每单位时间中显著更多的样品到达雾化器(等离子体)。此外，许多金属原子被假设从有机化合物中比从各种无机化合物中更容易释放，因为有机分子比无机分子热稳定较差。用于检测的吸气和/或释放的分析物离子的比例越高，探测器信号与分析物浓度的比率越高。因此，高质量精确分析只有当校准用基准基质与待分析的样品紧密匹配时才能实现。

校准用于水基测试样品分析的分析光谱法相对简单。水性校准用基准溶液通过将明确并且纯的起始原料(金属、无机盐)溶解在水或无机酸中制备。分析物完全溶解并且以离子形式存在于水溶液中。当测试样品基质组分添加到校准用基准时，通常实现足够的校准用基准和样品溶液的物理的和化学的匹配。水性校准用基准溶液可商购获得。

当试图校准所谓的固体取样技术(激光烧蚀、电热蒸发、浆液喷雾等)使用水性校准用基准溶液时出现严重的问题。在这些技术中，样品分析物以固体颗粒的形式进入喷雾器(等离子体)或已经汽化。在任一情况下，在水性校准用基准中的和在待测样品中的分析物的吸气和释放机理之间存在较差的匹配。然而，已经被实验证实，如果浆液颗粒足够小(小于2微米)，浆液颗粒通过样品引入系统的分析物传输效率和等离子体中的颗粒的雾化效率都与水性校准溶液中的几乎相同。

当有机溶剂或其他有机液体(例如，油)用于样品制备(溶解)时，关于原子光谱技术校准的情况是相当复杂的。尽管已经有许多尝试将水性基准添加到与水混溶的有机溶剂中以制备水-油乳化液基基准等，水性校准用基准显然不可以使用。基于有机金属化合物的溶解的基准遭受缺乏合适的，即，明确的、稳定的、可溶的、足够纯的市售有机金属化合物。因此，作为有机金属化合物(金属环己烷丁酸盐、2-乙基己酸盐、磺酸盐)合成的起始原料被使用，很少存在真正的分析样本中。除了Conostan(商标)油性基准，基于石油磺酸盐，只有非常有限的元素范围被商业基准涵盖。结果，许多由原子光谱方法在有机溶剂、油以及其他有机液体中实现的测定不是恰当的校准。例如，Conostan石油化学产品基校准用基准用于食用油中许多分析物的测定的校准，以及基于环己烷丁酸盐的油性基准用于使用的润滑油中磨损金属的测定，其中几种分析物以金属或氧化物等的相对大颗粒的形式存在。

附图说明

图1显示对于实例1的ICP-OES响应；

图2显示对于实例2的一氧化二氮·乙炔火焰响应；

图3显示对于实例3的ICP-OES相应。