一、什么是多波长校准

多波长校准指的是在ICP-OES分析过程中，通过选择不同波长的分析线来进行校准，以提高对多个元素或同一元素在不同条件下测量的准确性。多波长校准不仅可以减少由光谱重叠引起的干扰，还能更好地适应基体效应的变化，提高分析的精密度。

在ICP-OES中，不同元素在激发后会发射出特定的光谱线（波长）。为了获得精确的分析结果，必须对这些发射谱线进行校准。多波长校准的核心在于利用多个波长进行不同元素或同一元素的分析，从而对波长的选择、干扰的影响以及仪器的响应进行校正。

二、多波长校准的步骤

1. 选择适当的波长

选择合适的波长是多波长校准的第一步。不同元素的发射谱线存在差异，选择合适的波长进行校准，既要避免谱线重叠，也要考虑波长的灵敏度和稳定性。

• 避免光谱重叠：对于多元素分析，选择一个不受其他元素干扰的波长是至关重要的。例如，锌和铅的某些谱线可能会相互重叠，导致分析错误。在这种情况下，选择两个不重叠的波长进行测量和校准可以解决这一问题。

• 选择敏感的波长：波长选择应考虑分析的灵敏度，通常选择信号强度较大的谱线。灵敏度较高的谱线可以提高分析的精度，特别是在痕量分析中。

• 考虑基体效应：不同的波长对于样品基体的影响不同。在选择波长时，还应考虑基体对信号的影响。某些波长可能对基体干扰较敏感，需进行校正。

2. 设置校准标准

多波长校准需要使用一组标准溶液来进行。标准溶液的浓度应该覆盖预期样品中元素的浓度范围。为了确保准确性，通常需要使用不同浓度的标准溶液进行多点校准，尤其是在分析复杂样品时。

• 选择多个标准点：选择多个标准溶液，可以提供更准确的校准数据。一般来说，至少需要选择三个标准点，这些标准点的浓度应覆盖实际样品中可能出现的浓度范围。

• 内标法：为了提高精确度，常常在标准溶液中加入内标元素。内标元素的选择应与目标分析元素相互独立，以避免光谱干扰。

• 建立标准曲线：使用所选标准溶液，测量其对应波长的光谱信号强度，并建立标准曲线。标准曲线的建立可以通过绘制浓度与信号强度的关系图来完成。

3. 校准波长的设置与调整

在iTEVA ICP-OES仪器中，校准波长需要在仪器的控制面板上进行设置。每个元素的校准波长都有特定的范围，因此，必须根据选择的波长设置相应的仪器参数。

• 输入目标波长：根据选择的元素和波长，输入目标波长，仪器将使用该波长进行信号测量。在设置过程中，需要确保所选波长与标准溶液的发射谱线相匹配。

• 优化波长范围：在多波长校准中，仪器可能会提供一个波长范围，允许分析人员在这个范围内选择最佳的波长。这可以通过调整波长扫描速度和精度来优化校准结果。

• 波长校准与调整：仪器内部会根据标准溶液的测量值进行波长校准。需要确保仪器的光学系统已校准至所选波长。通过调整光学系统中的镜头、透镜和光栅，确保仪器能够准确地捕捉到选定的发射光谱线。

4. 多波长的响应校正

多波长校准的关键是校正每个波长的响应，这通常涉及到以下几个步骤：

• 测量标准溶液的信号强度：在设置好标准溶液之后，使用每个选定波长测量信号强度。需要记录下每个波长的信号强度，并与其对应的标准溶液浓度进行比较。

• 响应函数的建立：对于每个波长，建立响应函数，通常为信号强度与浓度之间的关系式。响应函数通常是一个线性或非线性的数学方程，可以通过最小二乘法等方法进行拟合。

• 校正多波长之间的响应差异：由于不同波长的仪器响应可能有所不同，因此需要进行波长间的响应校正。例如，可以通过对比不同波长下的信号强度，进行适当的调整，以确保每个波长的响应一致。

5. 校准曲线的生成

完成每个波长的响应校正后，仪器会生成一个或多个标准曲线。这些标准曲线表示了不同浓度下，目标元素的光谱信号与浓度之间的关系。

• 标准曲线的拟合：标准曲线通常采用线性拟合或非线性拟合的方法。线性拟合适用于浓度与信号强度之间的关系近似线性时，而非线性拟合则适用于浓度较高时信号强度与浓度的关系非线性。

• 曲线的验证：校准曲线生成后，需要通过对比多个标准溶液的实验结果，验证标准曲线的准确性。如果曲线偏离或无法准确拟合，则需要重新调整标准溶液的浓度范围或选择其他波长。

6. 多波长校准的应用

在完成多波长校准后，仪器可以通过已建立的标准曲线来测量未知样品中的元素含量。在实际分析中，多个波长的校准使得仪器能够更好地应对样品基体效应和光谱干扰，从而提高测量的精度。

• 样品分析：将经过多波长校准的仪器用于样品分析，测量目标元素的信号强度，并通过标准曲线计算样品中的元素浓度。

• 校正基体效应：如果样品中存在基体效应，利用内标法或标准加入法可以进一步校正干扰，提高分析的准确性。

• 定期校准：由于仪器可能会因环境变化、维护或其他因素而产生漂移，因此建议定期进行多波长校准，以确保分析结果的稳定性和可靠性。

三、注意事项

1. 标准溶液的质量：标准溶液的浓度和配制精度直接影响校准结果的准确性，使用高质量的标准溶液能够确保更精确的多波长校准。

2. 波长选择的影响：错误的波长选择可能导致光谱重叠和光谱干扰，从而影响分析结果的准确性。选择不干扰的波长至关重要。

3. 基体效应的控制：在实际样品分析中，基体效应是不可忽视的因素，必须采用适当的校正方法，如内标法或标准加入法，来消除基体干扰。

4. 仪器稳定性：仪器的稳定性会影响到多波长校准的结果，因此定期维护和校准仪器是确保结果准确性的前提。

四、结论

多波长校准是ICP-OES分析中的重要步骤，通过选择合适的波长、设置标准溶液、调整仪器参数和建立标准曲线，可以大大提高分析结果的准确性和可靠性。正确的多波长校准不仅可以减少光谱干扰、基体效应等问题，还能够确保仪器响应的一致性，从而获得高质量的分析结果。在实际应用中，结合定期的校准和优化，能够使ICP-OES分析更加精确，适应各种复杂样品的分析需求。