zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-2415Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESВлияние мешающих ионов на определение урана в водных растворах методом лазерно-индуцированной флуоресценцииInterference Effects of Coexisting Ions on the Determination of Uranium in Aqueous Solutions Using Laser-Induced FluorescenceHuoY.HuoYonggang

Сиань

Xi’an

huoarmy@163.comShaoY.ShaoYurui

Сиань

Xi’an

YueS.YueShiyong

Лучжоу

Luzhou

YangМ.YangMiao

Сиань

Xi’an

SunZ.SunZhiqiang

Сиань

Xi’an

LiJ.LiJiongyao

Сиань

Xi’an

YangL.YangLongfang

Сиань

Xi’an

RenY.RenYifei

Сиань

Xi’an

LiS.LiSufen

Сиань

Xi’an

CaiX.CaiXingfu

Сиань

Xi’an

Инженерный университет ракетных войскКитайRocket Force University of EngineeringChinaБюро высоких технологийКитайLuzhou High-Tech BureauChina202628092026935721721Copyright © Huo Y., Shao Y., Yue S., Yang М., Sun Z., Li J., Yang L., Ren Y., Li S., Cai X., 20262026Huo Y., Shao Y., Yue S., Yang М., Sun Z., Li J., Yang L., Ren Y., Li S., Cai X.Huo Y., Shao Y., Yue S., Yang M., Sun Z., Li J., Yang L., Ren Y., Li S., Cai X.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/2415

Точное определение следовых количеств урана в водных системах имеет важное значение для надежного спектроскопического анализа, однако измерения ионов уранила методом лазерно-индуцированной флуоресценции (ЛИФ) часто подвержены влиянию матричных помех. Изучено влияние распространенных сопутствующих ионов (Fe³⁺, Al³⁺, Mg²⁺, SO₄²⁻ и NO3⁻) на сигналы флуоресценции уранила. Методом контролируемых переменных смешанные растворы, содержащие фиксированные концентрации урана (1 и 20 нг/мл) и различные концентрации мешающих ионов (1–100 мкг/мл), анализировались с помощью микроуранового анализатора WGJ-III. Установлено, что различные ионы демонстрируют различное интерференционное поведение, приводящее к тушению флуоресценции или модуляции сигнала в зависимости от типа и концентрации иона. Наблюдаемые эффекты обсуждаются с точки зрения возможных механизмов спектроскопического и химического взаимодействия, влияющих на флуоресценцию уранила. Дана количественная оценка матричных помех при определении урана методом ЛИФ, предоставлены полезные сведения для повышения аналитической точности спектроскопического анализа урана.

Accurate determination of trace uranium in aqueous systems is essential for reliable spectroscopic analysis, yet laser-induced fluorescence (LIF) measurements of uranyl ions are often affected by matrix interference. In this study, the effects of common coexisting ions (Fe³⁺, Al³⁺, Mg²⁺, SO₄²⁻, and NO3⁻) on uranyl fluorescence signals were systematically investigated. Using a controlled variable approach, mixed solutions that contained fixed uranium concentrations (1 and 20 ng/mL) and varying concentrations of interfering ions  (1–100 μg/mL) were analyzed with a WGJ-III microuranium analyzer. The results demonstrate that different ions exhibit distinct interference behaviors that lead to fluorescence quenching or signal modulation depending on the ion type and concentration. The observed effects are discussed in terms of possible spectroscopic and chemical interaction mechanisms that influence uranyl fluorescence. This work provides a quantitative assessment of matrix interference in LIF-based uranium determination and offers useful insights for improving analytical accuracy in spectroscopic uranium analysis.

лазерно-индуцированная флуоресценцияион ураниласпектроскопические помехиматричный эффектанализ следовых количеств уранилаlaser-induced fluorescenceuranyl ionspectroscopic interferencematrix effectstrace uranium analysisThis work was supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 12475307).ReferencesD. N. Deepika, M. R. Ambika, K. Naregundi, S. Kumara, K. N. V. Kumar, N. Nagaiah, Radiat. Prot. Dosim., 200, No. 11-12, 1084–1089 (2024).D. N. Deepika, M. R. Ambika, K. Naregundi, S. Kumara, K. N. V. Kumar, N. Nagaiah, Radiat. Prot. Dosim., 200, No. 11-12, 1084–1089 (2024).A. Timofeev, A. A. Migdisov, A. E. Williams-Jones, R. Roback, A. T. Nelson, H. Xu, Nat. Commun., 9, 1469 (2018).A. Timofeev, A. A. Migdisov, A. E. Williams-Jones, R. Roback, A. T. Nelson, H. Xu, Nat. Commun., 9, 1469 (2018).W. Gu, Z. Hou, W. Song, J. Ji, X. Yu, J. Liu, Y. Song, Z. Li, Z. Wang, Anal. Chim. Acta, 1288, 342167 (2024).W. Gu, Z. Hou, W. Song, J. Ji, X. Yu, J. Liu, Y. Song, Z. Li, Z. Wang, Anal. Chim. Acta, 1288, 342167 (2024).Y. Faqir, Z. Li, T. Gul, Zahoor, Z. Jiang, L. Yu, et al., Ecotoxicol. Environ. Saf., 293, 118043 (2025).Y. Faqir, Z. Li, T. Gul, Zahoor, Z. Jiang, L. Yu, et al., Ecotoxicol. Environ. Saf., 293, 118043 (2025).G. M. Qi, S. Q. Tong, X. C. Lin, Spectroscopy and Spectral Analysis, 43, No. 12, 3813–3819 (2023).G. M. Qi, S. Q. Tong, X. C. Lin, Spectroscopy and Spectral Analysis, 43, No. 12, 3813–3819 (2023).G. Bjørklund, Y. Semenova, L. Pivina, M. Dadar, M. M. Rahman, J. Aaseth, Arch. Toxicol., 94, No. 5, 1551–1560 (2020). 721-9729G. Bjørklund, Y. Semenova, L. Pivina, M. Dadar, M. M. Rahman, J. Aaseth, Arch. Toxicol., 94, No. 5, 1551–1560 (2020). 721-9729R. Li, H. Fan, Y. Chen, J. Huang, G. L. Liu, L. Huang, Opt. Express, 31, No. 13, 21586–21613 (2023).R. Li, H. Fan, Y. Chen, J. Huang, G. L. Liu, L. Huang, Opt. Express, 31, No. 13, 21586–21613 (2023).S. H. Frisbie, E. J. Mitchell, B. Sarkar, Environ. Sci.: Processes Impacts, 15, No. 10, 1817–1823 (2013).S. H. Frisbie, E. J. Mitchell, B. Sarkar, Environ. Sci.: Processes Impacts, 15, No. 10, 1817–1823 (2013).S. Zhang, Y. Bai, X. Wen, A. Z. Ding, J. H. Zhi, Environ. Sci. Poll. Res., 25, No. 18, 17967–17979 (2018).S. Zhang, Y. Bai, X. Wen, A. Z. Ding, J. H. Zhi, Environ. Sci. Poll. Res., 25, No. 18, 17967–17979 (2018).T. Trojek, D. Trojkova, P. Mikysek, Radiat. Prot. Dosim., 198, No. 9–11, 654–660 (2022).T. Trojek, D. Trojkova, P. Mikysek, Radiat. Prot. Dosim., 198, No. 9–11, 654–660 (2022).J. Hu, J. B. Griffith, M. S. Elioff, J. Photochem. Photobiol., A, 443, Suppl. C, 114848 (2023).J. Hu, J. B. Griffith, M. S. Elioff, J. Photochem. Photobiol., A, 443, Suppl. C, 114848 (2023).V. Krivan, Spectrochim. Acta, Part B, 52, 2061–2076 (1997).V. Krivan, Spectrochim. Acta, Part B, 52, 2061–2076 (1997).Z. Zhou, Y. Zhou, X. Liang, F. Xie, S. Liu, J. Ma, J. Radioanal. Nucl. Chem., 322, No. 3, 2049–2056 (2019).Z. Zhou, Y. Zhou, X. Liang, F. Xie, S. Liu, J. Ma, J. Radioanal. Nucl. Chem., 322, No. 3, 2049–2056 (2019).X. Wang, M. Li, F. Wu, G. Li, S. He, X. Wang, Ind. Water Treat., 41, No. 5, 1–6 (2021).X. Wang, M. Li, F. Wu, G. Li, S. He, X. Wang, Ind. Water Treat., 41, No. 5, 1–6 (2021).E. R. Hinton, L. E. White, Anal. Lett., 14, No. 12, 947–958 (2006).E. R. Hinton, L. E. White, Anal. Lett., 14, No. 12, 947–958 (2006).T. Su, L. Li, S. P. Tan, J. Z. Wu, J. Nucl. Radiochem., 37, No. 1, 1–6 (2015).T. Su, L. Li, S. P. Tan, J. Z. Wu, J. Nucl. Radiochem., 37, No. 1, 1–6 (2015).X. Zhao, S. Sun, M. Li, J. Zhang, K. Li, L. Pang, Y. Shi, Y. Chen, J. Chemom., 35, No. 12, 1–13 (2021).X. Zhao, S. Sun, M. Li, J. Zhang, K. Li, L. Pang, Y. Shi, Y. Chen, J. Chemom., 35, No. 12, 1–13 (2021).R. Roinson, A. Karamanoukian, J.-P. Boucher, N. Vignais, IEEE Sensors J., 25, No. 10, 16720–16725 (2025).R. Roinson, A. Karamanoukian, J.-P. Boucher, N. Vignais, IEEE Sensors J., 25, No. 10, 16720–16725 (2025).Y. Zhang, S. Huang, B. Mei, L. Jia, J. Liao, W. Zhu, Sci. Total Environ., 881, Suppl. C, 163525 (2023)Y. Zhang, S. Huang, B. Mei, L. Jia, J. Liao, W. Zhu, Sci. Total Environ., 881, Suppl. C, 163525 (2023)O. Lahav, M. Telzhensky, A. Zewuhn, Y. Gendel, J. Gerth, W. Calmano, L. Birnhack, Sep. Purif. Technol., 108, 103–110 (2013).O. Lahav, M. Telzhensky, A. Zewuhn, Y. Gendel, J. Gerth, W. Calmano, L. Birnhack, Sep. Purif. Technol., 108, 103–110 (2013).L. Xu, X. Song, Z. Wang, X. Liu, W. Zhang, S. Tao, Chem. Eng. J., 522, 167262 (2025).L. Xu, X. Song, Z. Wang, X. Liu, W. Zhang, S. Tao, Chem. Eng. J., 522, 167262 (2025).H. Zeng, S. Basak, K. U. Ulrich, M. Sahu, P. Biswas, J. G. Catalano, D. E. Giammar, Environ. Sci. Technol., 43, No. 5, 1373–1378 (2009).H. Zeng, S. Basak, K. U. Ulrich, M. Sahu, P. Biswas, J. G. Catalano, D. E. Giammar, Environ. Sci. Technol., 43, No. 5, 1373–1378 (2009).Y. Wang, W. Zhang, J. Chen, Y. Guo, J. Radioanal. Nucl. Chem., 328, No. 3, 1019–1032 (2021).Y. Wang, W. Zhang, J. Chen, Y. Guo, J. Radioanal. Nucl. Chem., 328, No. 3, 1019–1032 (2021).M. Gu, J. Li, A. Zhou, Res. Explor. Lab., 41, No. 11, 1–6 (2022).M. Gu, J. Li, A. Zhou, Res. Explor. Lab., 41, No. 11, 1–6 (2022).J. Li, D. He, X. Sun, D. Xu, Xinjiang Environ. Prot., 47, No. 1, 45–50 (2025).J. Li, D. He, X. Sun, D. Xu, Xinjiang Environ. Prot., 47, No. 1, 45–50 (2025).N. Kumar, M. J. Servis, A. E. Clark, Solvent Extr. Ion Exch., 40, No. 1–2, 165–187 (2021).N. Kumar, M. J. Servis, A. E. Clark, Solvent Extr. Ion Exch., 40, No. 1–2, 165–187 (2021).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.