激光诱导击穿光谱用于NaCl溶液中Na元素含量分析

摘要：

为了研究Na元素在水中的检测灵敏度,采用激光诱导击穿光谱检测NaCl溶液中的Na元素.选择NaⅠ5 8 9.0 nm和 NaⅠ5 8 9.6 nm作为分析谱线,利用配置的六种浓度的 NaCl溶液,采用外标法、内标法以及小波变换降噪法,给出了 NaCl溶液中 Na元素的定标曲线.发现通过内标法获得的定标曲线的线性相关系数r达到0.998,优于外标法(r=0.985),并且优于小波降噪后外标法(r=0.986).相对外标法而言,小波变换降噪法有效降低了 LIBS光谱中的连续背景光谱噪声,使 LIBS 的 RSD 从 5.68%降至 1.61 %,从而使LOD值从 50.8 μg·mL-1降至 1 9.54 μg·mL-1 ,内标法选择 NaⅠ5 8 9.0 nm和 NaⅠ5 8 9.6 nm钠原子谱线与内标参考谱线 HⅠ656.2 nm氢原子谱线强度比值能有效的克服实验条件波动带来的影响,因此,内标法给出的 NaCl溶液中 Na元素的定标曲线的线性相关系数最大.而对于小波变换降噪处理方法,能够有效的降低 LIBS光谱的连续背景带来的噪声,但不能克服实验条件波动对 LIBS光谱信息的影响,因此小波变化降噪方法能够提高 LIBS的 RSD,但对降噪处理后的外标法给出的定标曲线的线性相关系数的提高影响不大.说明内标法有效的提高了检测灵敏度,减弱了实验条件波动带来的影响,定标曲线具有更好的线性相关性.而小波变换降噪处理后有效降低了 LIBS光谱中的连续背景光谱噪声,实现 LIBS检测限变低.谱线 NaⅠ5 8 9.0 nm为分析谱线得到的 RSD和 LOD值小于以谱线 NaⅠ5 8 9.6 nm 为分析谱线的结果,NaⅠ5 8 9.0 nm和 NaⅠ589.6 nm这两谱线的上能级分别为 2.104 和 2.102 eV,发现分析谱线的上能级对 NaCl 溶液中的 Na元素的 RSD和 LOD值有影响,存在上能级大,而 RSD和 LOD值较小的现象.研究结果表明,LIBS技术可以实现溶液中元素的原位实时检测,并在水污染检测方面受到广泛关注.

关键词：激光诱导击穿光谱技术、液体射流、定量分析、小波降噪、检测限

所属期刊栏目：39

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金项目;国家重大科学仪器开发专项;吉林省科技厅

在线出版日期：2020-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1953-1957