AAS 분석의 간섭(interference)

* 방해란 분석물질의 농도 자체가 변화되지 않지만 신호를 변화 시켜 측정에 오차를 주는 현상

 

4가지: 물리적 방해, 화학적 방해, 이온화 방해, 분광학적 방해

 

1. 물리적 방해(Physical Interference)

'매트릭스 효과(matrix effect)'라고도 한다. 시료용액과 표준용액의 물리적 성질, 즉 용액의 점도, 표면장력, 온도, 휘발성 등의 차이에
의해 발생하여, 원자화 장치에 시료를 분무시킬 때 용액의 유속(흡입량)과 시료방울 크기의 차이가 발생하여 중성원자의 생성효율에
영향을 끼쳐 흡광도의 차이를 일으킨다.

제거 방법에는 시료와 표준용액에 똑같은 용매 사용, 용질의 농도를 0.5%이하로 유지, 용액들 간의 온도 차이를 4oC 이내로 유지,
표준물 첨가법을 사용, 50-100ml 정도의 적은 양의 시료 용액을 불꽃에 가하는 미량 시료 분석법(Micro sampling technique)을
이용한다.

2. 화학적 방해(Chemical Interference)

원자화 과정에서 분석하려는 금속 이온이 공존하고 있는 음이온이나, 음이온기를 형성하는 양이온과 반응하여 열적으로 안정한 화합물을 형성하여 주어진 온도에서 쉽게 분해를 일으키지 않아 중성원자의 생성을 방해하는 현상이다.
이러한 현상은 Flameless type보다 Flame type에서 더욱 심각하게 나타난다.

제거방법에는 시료용액을 묽히거나, 반대로 간섭을 일으키는 음이온 등의 물질을 과량 첨가, 방해이온과 선택적으로 결합하여 분석원소를 유리시키는 완화제 사용, 분석원소와 킬레이트 착화합물들을 생성하게 하여 분석원소를 보호하는 보호제 사용, 충분히 분해될 수 있는 고온의 원자화기를 사용하여 간섭을 줄일 수 있다.


3. 이온화 방해(Ionization Interference)

동적 불꽃 속의 여러 화학종 중에서 바닥상태에 있는 중성 원자만이 원자 흡수를 일으키므로 특히 알칼리 및 알칼리토금속과 같은 일부
금속 원자들은 원자화 장치에서 열분해 될 때 높은 열에너지에 의해 이온화 반응을 일으켜 중성원자의 생성을 방해한다. 이온화 된 원자는 중성원자와는 다른 에너지 준위를 가지기 때문에 측정하려고 하는 원자신호는 감소하여 흡광도에 영향을 준다. 비교적 낮은 불꽃온도에서 알칼리 금속을 분석할 때 문제가 되고, 그 밖의 다른 원소들은 높은 온도에서 문제가 된다.

제거방법에는 분석하려는 원소보다 이온화 전압이 낮은 원소(Na, K 등)를 과량 첨가하여 불꽃 내에서 더 쉽게 이온화되어 불꽃
내의 전자 밀도를 증가 시킨다. 실제로 KCl을 이온화 완충제(Ionization buffer)로 많이 사용한다.

4. 분광학적 방해(Spectral)

시료와 공존하고 있는 여러 가지 화학종이나 불꽃 또는 노(furnace), 광원에서 발생되는 스펙트럼으로 인하여
분석 원소의 흡수강도에 영향을 끼치는 현상이다. 
첫째로, 시료에 분석원소와 함께 공존하고 있는 원소의 흡수 스펙트럼, 또는 광원이나 불꽃에 방출되는 선스펙
트럼이 분석원소의 파장과 분리하기 곤란할 정도로 가깝거나(0.1Å이하) 겹칠 때 일어난다.
제거 방법으로는 분해능이 좋은 분광기를 선택하거나 다른 파장의 분석선을 사용하여 흡광도를 측정한다.

둘째로, 불꽃 자체의 연소 생성물이나 시료 중에 있는 용질 및 용매 등의 여러 가지 화학종이 불꽃에서 생성
하는 입자들에 의해서 광원으로부터 쬐는 빛을 흡수 또는 산란시키기 때문에 일어나는 현상인데, 특히 이러한
현상을 비특성화학종 방해(non-specific species interference)라고 한다. 불꽃법에서도 문제가 되지만
특히 고온 전기로 법에서는 대단히 심각하므로 이것의 영향을 고려해야 한다.

제거 방법으로는 다른 분석 파장을 선택하고, 원자화 장치에 높은 온도 이용, 표준물질과 시료용액에 과량의 복사선
완충제(radiation buffer) 첨가한다. 시료의 조성이 대단히 복잡한 경우에는 방해 요인을 쉽게
알기가 곤란하기 때문에 다른 방법으로 바탕선보정(background correction)을 해야 한다.