基于背景扣除法消除土壤基底中Al元素干扰的LIBS实验研究

作     者：李红莲 王红宝 康沙沙 方立德 李小亭 Li Honglian;Wang Hongbao;Kang Shasha;Fang Lide;Li Xiaoting

作者机构：河北大学质量技术监督学院河北保定071000 计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心河北保定071000 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2021年第50卷第1期

页      面：249-254页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：河北省自然科学基金重点项目(E2017201142) 河北省自然科学青年基金(D2012201115) 河北省博士后科研项目(B2016003008) 

主　　题：激光诱导击穿光谱技术 谱线干扰 背景扣除法 定量分析 

摘      要：土壤中重金属的污染严重影响了农业和食品安全,因此,对重金属污染的高效、准确的检测是目前亟需解决的问题。采用激光诱导击穿光谱技术(Laser induced breakdown spectroscopy,LIBS)对土壤中Ni元素进行定量分析时发现,土壤中波长为373.68 nm的Ni元素的特征峰会受到Al元素在373.39 nm处谱线的影响,因此,将纯铝基底土壤光谱与压片土壤光谱进行了对比测量。提出了以纯Al作为基底,采用纯Al基底谱线扣除土壤背景中Al元素谱线的方法,来消除土壤背景中Al元素对Ni元素干扰,该方法被称为背景扣除法。实验确定了两种土壤样品的最佳延迟时间均为1.0μs,透镜到样品的距离(Lens to sample distance,LTSD)分别为97 mm和96 mm。采用内标法对两种土壤样品中的Ni进行了定量分析,得到纯Al基底土壤样品中Ni元素的定标曲线拟合效果较好,相关系数R2为0.997,最大标准偏差(Relative standard deviation,RSD)为4.34%,采用基底背景扣除法后的纯铝基底土壤样品中Ni元素检测的相对误差降低到4%。实验结果表明:采用LIBS技术对土壤中重金属元素含量测量时,在元素特征谱线有限的情况下,为避免谱线干扰,提高检测精度,采用背景扣除的方法能够有效消除元素间的谱线的干扰。