Surface reactions and the effects of oxygen on Pb atomization in graphite furnace atomic absorption spectrometry

Summary Previous papers have shown a pronounced shift in appearance temperatures of Pb as a result of O₂ in the system. This paper briefly summarizes the surface chemistry occurring on graphite as a result of exposure to O₂. Chemisorbed oxygen and an altered surface are suggested as the cause for the pulse shift of the Pb absorbance signal. A significant shift with an oxygenated surface but no gas phase O₂ present supports this conclusion. Time and spatially resolved absorbance traces suggest multiple release processes and readsorption of Pb on the surface. Pb/O₂ gas phase reactions do not appear to significantly alter the atomization efficiency and cannot explain the observed shifts. Similarly, O₂/Pb _x O _y(s) reactions cannot account for the first shot back and may play only a secondary role in the presence of O₂ in the gas phase. It was also observed that a significant (> 30%) amount of Pb remained on the surface after the solution was deposited and withdrawn 10 s later. This is attributed to binding of Pb to surface functionalities before the sample is desolvated.

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Oberflächenreaktionen und Wirkungen von Sauerstoff auf die Blei-Atomisierung in der Graphitofen-AAS

Zusammenfassung Vorangegangene Untersuchungen haben eine deutliche Verschiebung der Erscheinungstemperatur von Blei unter dem Einfluß von Sauerstoff im System gezeigt. In dieser Arbeit werden die Oberflächenreaktionen am Graphit unter Sauerstoffeinwirkung zusammenfassend diskutiert. Als Ursachen für die Pulsverschiebung des Bleisignals wurden der chemisorbierte Sauerstoff sowie Veränderungen der Oberfläche gefunden. Eine signifikante Verschiebung bei oxygenierter Oberfläche aber ohne gasförmigen Sauerstoff unterstützt diesen Schluß. Zeitlich und räumlich aufgelöste Absorptionsspuren deuten auf multiple Freisetzungsprozesse und Re-adsorption von Blei an der Oberfläche. Pb/O₂-Reaktionen in der Gasphase scheinen die Atomisierungswirkung nicht signifikant zu beeinflussen und können die beobachteten Verschiebungen nicht erklären. Ebenso können auch die O₂/Pb _x O _y(s)-Reaktionen nicht den first shot back erklären und spielen vielleicht nur eine sekundäre Rolle in Gegenwart von O₂ in der Gasphase. Es wurde ebenfalls beobachtet, daß ein beträchtlicher Anteil des Bleis (> 30%) an der Oberfläche zurückblieb, wenn die Lösung eingebracht und nach 10 s wieder entfernt wurde. Dies wird der Bindung von Blei an Oberflächenfunktionen vor der Desolvatation der Probe zugeschrieben.