時間:2023-05-30 10:08:16
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇痕量元素,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞:堿熔法;發(fā)射光譜;錳礦石;痕量;主量;次量
中圖分類號:O657 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)08-0106-02
錳礦石是鋼鐵生產(chǎn)的重要原料,錳礦石中的元素測定工作一直以來都是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),礦石在自然界中的存在形式主要是無水和含水氧化錳以及碳酸錳,且錳礦石中所含有的成分和元素較為復(fù)雜,包括二氧化硅、硅、鉀、鎂、鋁、磷、硫等多種雜質(zhì),同時也含有銅、鎳、鈷等多種稀有貴金屬,應(yīng)用范圍廣,應(yīng)用價值大。
本次研究過程中,選用了NaOH和Na2O2為實驗熔劑,先將樣品放入鋯坩堝中進行熔融,然后放入鹽酸試劑中浸取,讓錳礦石溶解成透明溶液,備于后續(xù)實驗工作。然后,在對實驗儀器及工作條件進行相關(guān)優(yōu)化的基礎(chǔ)上,對基體效應(yīng)和酸度效應(yīng)展開相關(guān)研究,利用主量、次量和痕量元素的測定方法,對錳礦石中的元素進行有效檢測,最終測得Mn、Fe、Ca、V、Mg、P、Al、Si、Co、K、Cu、Cr、Ni、Zn、Co、As、Ti、Pb18種元素的含量。在熔融過程中加入了大量含鈉元素熔劑,從而有效地消除了各元素之間的相互影響,保證了測定結(jié)果。利用堿熔法耦合等離子體發(fā)射光譜對錳礦石中主量、次量和痕量元素的測定,有效地提高了實驗效率,并且流程簡便,可予以大量推廣和普及應(yīng)用。
1 實驗環(huán)節(jié)
1.1 準(zhǔn)備工作
在實驗準(zhǔn)備階段,需要對實驗儀器和設(shè)備進行整理,此次實驗過程中,選用的是中階梯光柵分光系統(tǒng)、L-PAD檢測器,波長范圍為165~1100mm,并選擇SeaSparay霧化器以及旋流霧室等主要應(yīng)用設(shè)備。此次實驗的工作條件為頻率40.68MHz,入射功率控制在1.2kW,輔助氣流速為0.5L/min,載氣壓力為2.34×105Pa,工作氣體為氬氣,冷卻氣流保持在16L/min,樣品的提升速率在1.4mL/min,觀察高度為10mm。
實驗過程中,需用光譜純錳片、氧化鎂、氯化鉀、四氧化三鈷、鐵絲、硝酸鋇、三氧化二鉻、氧化鉛、高純二氧化硅、五氧化二釩、三氧化二砷、鋁絲、碳酸鈣等試劑和材料。
1.2 實驗環(huán)節(jié)
1.2.1 首先將錳礦石進行取樣,依照GB/T 2011進行制樣,保證試樣的標(biāo)準(zhǔn)性,然后用直徑0.074mm(200目)的篩網(wǎng)進行篩取。
1.2.2 對試樣進行濕存水的測定。
1.2.3 選用鋯坩堝,在坩堝底部均勻鋪上1.5gNaOH,稱取約0.1g實驗樣品平鋪在NaOH上方,之后將1.5gNa2O2覆蓋于樣品上方,蓋上坩堝蓋。用馬弗爐對鋯坩堝加熱,溫度保持在500℃,20min之后提升至600℃,繼續(xù)加熱20min,關(guān)閉電源,待冷卻后將其取出,橫向放入300mL聚四氟乙烯燒杯當(dāng)中,加入150mL純水,然后加入75mL鹽酸,蓋上表面皿,于電熱板上加熱至溶液澄清,洗出鋯坩堝,將溶液轉(zhuǎn)入250mL容量瓶,并用純水定容,混勻。同時做空白試驗。
1.2.4 取1.5gNa2O2和1.5gNaOH,倒入300mL聚四氟乙烯燒杯當(dāng)中,再加入150mL水,沿杯壁緩慢加入75mL鹽酸,待冷卻后用250mL塑料量瓶定容,搖勻后作為空白溶液。
1.2.5 向5個100mL的量瓶內(nèi)一一加入50mL的空白溶液,同時準(zhǔn)確移取標(biāo)準(zhǔn)儲備液,然后用純水定容,并混勻,存儲于塑料瓶中,配制成系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.2.6 設(shè)定好儀器條件,然后對標(biāo)準(zhǔn)溶液中的元素分析線凈光強進行測定,建立校準(zhǔn)曲線。測定試樣溶液以及空白溶液中各元素的分析線凈光強,計算溶液中各元素的濃度。根據(jù)溶液濃度、試樣的干態(tài)質(zhì)量以及稀釋倍數(shù),對元素質(zhì)量分數(shù)進行計算。
2 實驗結(jié)果分析
實驗結(jié)果經(jīng)統(tǒng)計,錳礦石中主要含有錳、鈉、鐵、鋁、硅、鈣、鎂、鋇等元素,在濃度范圍內(nèi)選擇2條或多條分析線。經(jīng)過反復(fù)實驗,樣品溶液性質(zhì)穩(wěn)定,兩個月后進行再次實驗,結(jié)果并沒有太大差別。
在功率選擇的選擇方面,考慮到不同功率對元素凈光強的影響,經(jīng)反復(fù)選擇,總結(jié)功率增加,K、P凈光強則逐漸下降,其他元素凈光強以及背景增加,因此,考慮到K、P元素的靈敏度問題,選擇1200W功率。
參考文獻
[1]陳永欣,黎香榮,呂澤娥,劉順瓊.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定錳礦石中鋁銅鋅鉛砷鎘[J].冶金分析,2009,(4).
[2]劉穎,李獻華,劉海臣.等離子體質(zhì)譜測定巖石標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中痕量元素――對某些元素定值的探討[J].巖礦測試,2010,(2).
[3]陳永欣,呂澤娥,劉順瓊,劉國文.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定錫精礦中雜質(zhì)元素[J].冶金分析,2008,(4).
【關(guān)鍵詞】地質(zhì)樣品;X射線熒光光譜儀;變動α系數(shù)校正;譜線重疊校正;粉末樣品壓片
X射線熒光光譜分析方法具有試樣制備簡單、分析速度快、重現(xiàn)性好和非破壞性測定的有效方法之一。在20世紀(jì)80年代1:20萬化探樣品的39個元素分析中,它獨立分析24個元素,形成了以X熒光光譜為主的化探樣品分析系統(tǒng),產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟和社會效益。
但是由于受當(dāng)時儀器條件和軟件的限制,La、Th元素分析結(jié)果離散度大,對于含量在百萬分之幾的Cu、Ni、Co、Cr等元素分析結(jié)果相對誤差較大,已不能滿足現(xiàn)今多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查樣品測試的質(zhì)量要求。為此,根據(jù)現(xiàn)在對多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查樣品元素檢出限、精密度和準(zhǔn)確度的要求,采用配備4.0kW高功率、薄鈹窗(75um),超尖銳X光管的S4 PIONEER最新型的X射線熒光光譜儀和先進的SPECTRAplus軟件對多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查樣品中的30個主、次、痕量組分的分析方法進行了仔細的研究。如元素的激發(fā)條件、探測器、背景位置及干擾譜線進行了仔細地選擇。所擬定的方法簡便、快速、靈敏、準(zhǔn)確,分析結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度能滿足多目標(biāo)樣品測試的質(zhì)量要求。
隨著煤炭勘探項目在新疆的不斷開展,大批量的勘探樣品急需化驗,提高效率是很棘手的一個問題,在這種形勢下,我們引入了X射線熒光光譜分析方法,建立了常、次和痕量元素的分析方法,在達到分析測試要求的前提下,大大提高了檢測效率。
1、實驗部分
1.1儀器和測量條件
布魯克公司的S4 PIONEER型X射線熒光光譜儀,4.0Kw高功率、薄鈹窗,陶瓷Rh靶端窗X射線光管,戴爾計算機,SPECTRAplus軟件,樣品交換器,可以放60個樣品,50t油壓機,惠普彩色打印機。
在煤田地質(zhì)勘探樣品中,主元素含量(質(zhì)量分數(shù))變化范圍較大,例如SiO2為15.6%~90.36%,CaO為0.1%~35.67%,F(xiàn)e2O3從1.34%~24.75%,次、痕量元素間的含量差別也很大(10-6~10-2)。因此,要進行樣品中40個主、次、痕量元素的測量,必須對各元素的分析條件(包括元素的激發(fā)、分析的特征譜線、背景位置、干擾譜線、準(zhǔn)直器、探測器的PHA)作仔細的選擇。布魯克AXS公司的S4 Pioneer型X射線熒光光譜已經(jīng)比較智能化了,只要我們選擇了某個元素,它就會自己幫你選擇最有優(yōu)條件,而且測量都會比較準(zhǔn)確。特別是對痕量元素的測量采用了以下措施:使用SPECTRAplus軟件的角度校核中的掃描參數(shù)、背景和譜線重疊等子程序,采用多個標(biāo)樣,通過在屏幕上顯示掃描圖,仔細地選擇無干擾的背景位置和對譜峰的干擾元素;對痕量元素適當(dāng)增加測量時間。
1.2樣品制備
煤田地質(zhì)樣品數(shù)量大,要求制樣方法簡便、快速,元素的檢出限要低,而且要盡量降低成本,因此,只能采用粉末壓片法制樣。稱取顆粒徑≤75um的樣品4.0g,放入模具內(nèi),撥平,用H3BO3鑲片墊底鑲邊墊底,在30t壓力下,保壓20秒,壓制成試樣直徑為37mm,鑲邊外徑為41mm圓片。
1.3校準(zhǔn)樣品的選擇與制備
校準(zhǔn)樣品應(yīng)與待分析樣品具有相似的類型,即在結(jié)構(gòu)、礦物組成、粒度和化學(xué)組成上要相似,而且校準(zhǔn)樣品中各元素應(yīng)具有足夠?qū)挼暮糠秶瓦m當(dāng)?shù)暮刻荻取_x用水系沉積物GBW07301~GBW07312、土壤GBW07401~GBW07408、硅酸鹽巖石GBW07103~GBW07108、土壤有效態(tài)成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07412, GBW07413, GBW07416, GBW07417。(表1)。
1.4基體效應(yīng)及譜線重疊干擾校正
基體效應(yīng)是X射線熒光分析需要解決的主要問題之一,是元素分析的主要誤差來源,巖石、水系沉積物、土壤中各主要成分的含量變化范圍較大,其基體效應(yīng)較嚴(yán)重,本應(yīng)用報告采用以下二種方法進行基體效應(yīng)校正:
A、理論α影響系數(shù)校正方法或基本參數(shù)校正方法是目前校正基體效應(yīng)最有效和可靠的方法,但其應(yīng)用時要求分析樣品中的所有成分,而地質(zhì)樣品往往含有較大的燒失量(碳酸鹽、結(jié)晶水或有機物),而燒失量有時候不要求測量,而且采用X射線熒光光譜的方法不能分析燒失量,因此燒失量的存在限制了理論α影響系數(shù)校正方法在基體效應(yīng)校正中的應(yīng)用。
SPECTRAplus軟件提供了基于基本參數(shù)法的變動理論α系數(shù)校正方法,變動理論α系數(shù)校正方法能校正成分含量變化很大的樣品的元素間吸收增強效應(yīng)。由于該校正方法是基于基本參數(shù),軟件提供了一種新的基體校正方法――將燒失量作為余量來計算并參與校正,因此理論α系數(shù)校正方法在地質(zhì)樣品的分析中得到了較好的應(yīng)用。本應(yīng)用報告采用理論α影響系數(shù)校正水系沉積物、土壤中的微量元素Sc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Sn、Sb、Bi、La、Hf、Pb、Bi、Ce、Th、U和主量元素Fe的基體效應(yīng),校正公式如下:
Ci=s×(Ii+βij×Ik)×(1+∑αij×Cj)+b ……(1)
式中 Ci、Cj:測量元素和影響元素的濃度
S、b:校準(zhǔn)曲線的斜率和截距 Ii:測量元素的X射線熒光強度
βij :譜線重疊校正系數(shù) Ik:重疊譜線的理論計算強度
αij :經(jīng)驗影響系數(shù)或變動的理論α系數(shù)
B、SPECTRAplus軟件也提供了基于經(jīng)驗與數(shù)學(xué)回歸的經(jīng)驗影響系數(shù)校正方法,由于我們所采用的標(biāo)準(zhǔn)樣品較多,因此經(jīng)驗影響系數(shù)校正方法也可以參與校正。理論α影響系數(shù)是校正元素間吸收增強效應(yīng)的最有效的方法,但不能校正顆粒效應(yīng)和礦物效應(yīng),經(jīng)驗影響系數(shù)校正方法可部分校正顆粒效應(yīng)和礦物效應(yīng)的影響,因此對于原子序數(shù)較小的Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、S、P、Cl、K2O、CaO,其元素間的吸收增強效應(yīng)較小,而顆粒效應(yīng)較嚴(yán)重,采用經(jīng)驗影響系數(shù)校正基體效應(yīng)。
C、地質(zhì)樣品的基體比較輕,對于樣品中的個別重元素,如Mo、Nb,由于比較靠近Rh的散射線,以Rh的Compton線作內(nèi)標(biāo),校正其它元素對Mo的影響譜線重疊干擾的校正,使用多個校準(zhǔn)樣品,根據(jù)公式(1)通過線性回歸計算譜線重疊系數(shù)。
2、結(jié)果與討論
2.1檢出限
簡單地套用X射線的理論檢出限的公式[LD=(3×21/2)/m×(Ib/T)1/2],使計算出來的檢出限偏低,與實際能報出結(jié)果有較大差別,故本法采用下面的方法來計算檢出限。
2.1.1理論檢出限
使用幾個低含量的同類標(biāo)樣(GBW07318、GBW07319和GBW07310),各制備一個樣片,按表1的測量條件重復(fù)測量12次,將結(jié)果進行統(tǒng)計,計算出各元素含量相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差б,然后以縱座標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)偏差б,橫座標(biāo)為含量,求出含量為零時的б0,將其值乘以3即為檢出限。
2.1.2本方法檢出限
因為很難找到所有元素含量都接近于檢出限的一個標(biāo)樣,故選擇幾個含量接近于檢出限的同類標(biāo)樣,各制備一個樣片,按表1的測量條件重復(fù)測量12次,然后進行統(tǒng)計計算,計算出每個標(biāo)樣中含量最低的元素所對應(yīng)的б,將其值乘以3即為本方法的檢出限(表4)。
采用此法計算出來的檢出限與實際能報出來的結(jié)果較接近。
2.2方法的精密度
采用粉末壓片法,對GBW07104~GBW07408八個樣片重復(fù)測定12次,將所得的結(jié)果進行統(tǒng)計。由表5中的數(shù)據(jù)可知,絕大多數(shù)主、次、痕量組分的RSD
2.3方法的準(zhǔn)確度
方法經(jīng)GBW07401~GBW07408,GSD01~GSD12,GSR1~GSR6等標(biāo)準(zhǔn)樣品驗證,結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值符合(見表6)。
3、結(jié)語
關(guān)鍵詞:土壤環(huán)境監(jiān)測;環(huán)境監(jiān)測;應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
中圖分類號:X833 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)11-0002-01
為了促使國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,需要我國的相關(guān)部門重視土壤環(huán)境建設(shè),運用土壤監(jiān)測技術(shù)對土壤環(huán)境是否受到污染進行監(jiān)測,并了解土壤受污染的程度,為土壤環(huán)境的治理提供有效的參考資料。
1 我國土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在土壤環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用現(xiàn)狀
(1)“3S”技術(shù)在我國土壤環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用。“3S”主要由三種技術(shù)構(gòu)成,分別是遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球 定位系統(tǒng)(GPS),目前在運用該技術(shù)是,通常是將“3S”技術(shù)與其它高新技術(shù)相結(jié)合,從而構(gòu)成一項綜合性比較強的技術(shù)。不僅能夠獲取地理環(huán)境的信息,而且還能夠高效的處理信息,因此,將“3S”技術(shù)運用于土壤環(huán)境監(jiān)測中,一方面能夠?qū)ν寥拉h(huán)境情況實施調(diào)查,并合理的布點、采樣,另一方面可以全面了解我國土壤環(huán)境的現(xiàn)狀,并為土壤監(jiān)測建立全國性的信息系統(tǒng),讓我國的土壤環(huán)境監(jiān)測形成系統(tǒng)化的監(jiān)測管理。(2)生物技術(shù)在土壤環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用。近些年里,在我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中,生物技術(shù)也得到了快速的發(fā)展,并且在環(huán)境科學(xué)研究中的運用越來越廣泛。在我國土壤環(huán)境被嚴(yán)重污染的情況下,為了更好的監(jiān)測土壤化解,人們也在土壤環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中運用生物技術(shù),主要運用的生物技術(shù)有:生物大分子標(biāo)記物檢測技術(shù)、生物芯片技術(shù)、以及宏基因組技術(shù)等,運用生物技術(shù)的目的是為了對污染的土壤環(huán)境實施生物修復(fù)、土壤侵蝕等,讓土壤環(huán)境在生物修復(fù)下能夠快速的恢復(fù)。(3)分析化學(xué)和物理化學(xué)在土壤環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的更新發(fā)展,我國的科學(xué)技術(shù)也得到了快速的發(fā)展,并被廣泛的運用,我的土壤檢測中也廣泛的運用科學(xué)技術(shù),如:高分子化學(xué)、分析化學(xué)、物理科學(xué)等,主要針對土壤中的痕量元素進行測定分析,主要的測定方法有激光溶蝕法、偏振能量色散X射線熒光光譜法等,在使用監(jiān)測方法時,也是根據(jù)不同的土壤環(huán)境采用比較符合的檢測方法,確保監(jiān)測的數(shù)據(jù)能夠更加的轉(zhuǎn)確[1]。
2 我國土壤環(huán)境監(jiān)測中存在的問題
(1)土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測能力比較弱,由于土壤監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展運用還不成熟,在實際運用期間也不能完全滿足土壤環(huán)境的監(jiān)測需求,還需要國家土壤監(jiān)測部門加強技術(shù)的更新研究,提升監(jiān)測技術(shù)的監(jiān)測能力。(2)土壤環(huán)境監(jiān)測缺乏專業(yè)的土壤環(huán)境監(jiān)測人才,而且土壤環(huán)境監(jiān)測人員的結(jié)構(gòu)分配不合理,在先進技術(shù)不斷更新發(fā)展過程中,土壤環(huán)境監(jiān)測的技術(shù)人員接替不緊密,出現(xiàn)專業(yè)技術(shù)人才短缺的現(xiàn)象。(3)我國的土壤環(huán)境監(jiān)測中出現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測設(shè)備質(zhì)量差的現(xiàn)象,還需要進一步的研究發(fā)展,我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度不斷增加,因而相關(guān)的技術(shù)設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)也要同步發(fā)展,為此,在土壤環(huán)境監(jiān)測中,既要發(fā)展專業(yè)的技術(shù)人才,還要發(fā)展環(huán)境監(jiān)測的技術(shù)設(shè)備[2]。
3 我國土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢
(1)要加強我國土壤自動監(jiān)測系統(tǒng)的建立。在環(huán)境監(jiān)測各領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用過程中,環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展也推動了我國土壤環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立和發(fā)展,同時也讓環(huán)境監(jiān)測向自動化系統(tǒng)方向發(fā)展。土壤在線自動化監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展成為我國土壤環(huán)境監(jiān)測發(fā)展的主要任務(wù)。(2)我國的土壤環(huán)境監(jiān)測要以監(jiān)測有機物污染為主。在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中,我國的土壤環(huán)境污染越來越嚴(yán)重,尤其是有機污染的程度更加嚴(yán)重。由于有機污染能夠隨著食物鏈進行傳播,不僅能夠污染到生物的健康發(fā)展,而且還能危害人體的健康發(fā)展[3]。(3)在土壤環(huán)境監(jiān)測分析中要以分析土壤環(huán)境污染的痕量元素。在今后的土壤環(huán)境監(jiān)測中,需要土壤監(jiān)測人員運用物理化學(xué)科學(xué)技術(shù)對土壤環(huán)境中的痕量元素進行研究,主要采用ICP-MS法,對土壤中的重金屬痕量和超痕量進行全面分析研究,對我國土壤環(huán)境監(jiān)測的精度全面提高,與此同時也能為土壤環(huán)境污染以及污染環(huán)境治理等方面提供有價值的參考依據(jù),從而全面控制土壤污染。
4 結(jié)語
土壤是國家生態(tài)環(huán)境建設(shè)的基礎(chǔ),也是經(jīng)濟發(fā)展的主要因素之一,為了促使經(jīng)濟良好發(fā)展,需要全面探討我國土壤環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展,從整體而言,要加強我國土壤環(huán)境的有機污染監(jiān)測,重點針對土壤環(huán)境中痕量元素的監(jiān)測研究,并快速發(fā)展現(xiàn)場分析能力,建立完善的土壤自動監(jiān)測系統(tǒng),將我國的土壤環(huán)境監(jiān)測按照上述的幾個方面進行研究,從整體上推動我國土壤環(huán)境監(jiān)測的全面發(fā)展。
參考文獻
[1]龔海明,馬瑞峻,汪昭軍,等.農(nóng)田土壤重金屬污染監(jiān)測技術(shù)發(fā)展趨勢[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2013(02):140-147.
關(guān)鍵詞:原子吸收 分光光度法 水中重金屬離子
一、原子吸收分光光度法的特點分析
對于原子吸收光譜法而言,其本身是進行超痕量元素以及痕量元素測定實驗最有效的方法,并且獲得了較為廣泛的推廣以及應(yīng)用,對其實際的應(yīng)用范圍,甚至以及遍布了世界每一個國家、每一個學(xué)科以及每一個部門。而原子吸收光譜法可以得到如此巨大的應(yīng)用以及廣范的推廣,無疑是因為其本身具備的特點,下面的幾個方面,即是原子吸收光譜法最主要的幾個特點:a:檢出限低;b:較好的選擇性;c:極高的精密程度;d:較強的抗干擾能力;e:廣泛的應(yīng)用范圍;f:樣本使用量較小;g:一般情況下主要針對單元素相應(yīng)的定量分析實驗。
二、實驗分析——Mn2+-phen-scn-共沉淀分離富集火焰原子吸收分光光度法測定水中痕量鎘的研究與應(yīng)用
(一)概述
對于人體而言,Cd元素是人體中沒有必要的元素,在自然界中,其一般通過化合物的形態(tài)存在。而鎘這是重金屬中的一種,其本身含有極大地毒性,并且鎘的化合物大部分而言,都繼承了這種毒性。而上個世紀(jì)震驚世界的環(huán)境污染問題——日本環(huán)境污染,其真正的元兇,正是因為鎘元素的作亂。因為鎘元素的滲入,使得骨中鈣被鎘元素取代,并且使得骨骼發(fā)生了極為嚴(yán)重的軟化,寸寸斷裂。同時,鎘的存在,還導(dǎo)致人體腎臟原有的功能失去調(diào)節(jié),使得生物體內(nèi)以及人體內(nèi)部的酶系統(tǒng)受到欠你的干擾,導(dǎo)致Zn和鎘的比例失衡,血壓急速升高。鎘本身的毒性,具有一定的潛伏性,哪怕是食物中的鎘元素含量極低,當(dāng)攝入到人體內(nèi)部的時候,也會隨著不斷地攝入,以及時間的增加,不斷地累積,其潛伏期甚至可能達到三十年, 并且在早期極難發(fā)現(xiàn)。
在自然環(huán)境中,鎘元素主要的污染是來源于:鋅鉛礦的開采、進行冶煉的過程中所產(chǎn)生的工業(yè)廢氣以及廢水;對于合金鋼的加工以及生產(chǎn)過程;進行電鍍鎘的生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生的農(nóng)藥、肥料、油漆以及照相塑料等加工以及生產(chǎn)的過程。
(二)儀器以及試劑的選擇
東西AA7003型原子吸收光譜儀(北京三維科技公司東西電子技術(shù)研究所);雷磁PHSJ——3F型實驗室pH計(上海精密科學(xué)儀器有限公司雷磁儀器廠);CENTRIFUGEMODEL5442——1高速離心機(上海醫(yī)療器械有限公司手術(shù)機械廠);電子分析天平(德國賽多利斯公司);疊葉SC——93自動雙重純水蒸餾器(上海亞榮生化儀器廠)。
鎘標(biāo)準(zhǔn)儲備液1/L;鎘標(biāo)準(zhǔn)工作液lmg/L;錳溶液10/L;鈷溶液10/L;鎳溶液10/L;銅溶液10/L;鋅溶液10/L;鉛溶液10/L;鄰菲啰啉溶液:準(zhǔn)確稱取5.0000gCl0H8N2,用無水乙醇溶解并定容至50mL容量瓶中,制成濃度為100/L的溶液:硫氰酸鉀溶液50/L;硝酸;鹽酸;氫氧化鈉飽和溶液;渭河水。
所用試劑均為分析純,實驗用水為二次蒸餾水。
(三)進行實驗的條件簡述
(四)主要的實驗方法概述
選取容量為500ml的水多份,并且在其中依次加入Cd2+符合標(biāo)準(zhǔn)的工作液5ml(規(guī)格:1mg/l),Mn2+離子溶液3ml(規(guī)格:10g/L),phen溶液4ml(規(guī)格:100g/l),SCN-離子溶液3ml(規(guī)格50g/l),并且分別將其進行均勻的攪拌,然后靜置幾分鐘,將上清液清除。通過體積為1ml的濃硝酸溶液進行沉淀和溶解,其次將經(jīng)過沉淀、溶解的溶解液按照規(guī)定的分量轉(zhuǎn)移到比色管中(規(guī)格:10ml/支),將容器固定,最后,將實驗條件調(diào)整到最佳的狀態(tài)以后,進行吸光度值的進樣試驗。
(五)試驗結(jié)果及相關(guān)討論分析
(1)合理的選擇載體離子
通過上面列舉的試驗方法,筆者分別選取了鋅離子、銅離子、鈷離子、錳離子、鎳離子以及鉛離子作為主要的載體例子,并且對Cd2+進行了共沉淀分離富集,同時對其吸光度值進行了測定,具體的測試結(jié)果如下所示:
通過上面的測試結(jié)果表,我們不難看出,錳離子與硫氰根離子以及phen共同形成的絡(luò)合物體系針對Cd2+所起到的沉淀效果為最佳效果,所以在進行實驗的過程中,我們選擇錳離子作為主要的載體例子。
(六)共沉淀加入順序
根據(jù)上面的實驗方法,筆者分別選擇了以下幾種加入順序,進行分別試驗。其中假設(shè)錳離子(Mn2+)為1,phen為2,硫氰根離子(SCN+)為3。分別使用不同的加入順序進行吸光度值的測定。
通過上面的表格,我們不難看出,當(dāng)加入的順序為1-2-3時,此時的沉淀效果最佳,所以在本實驗選用的加入順序為1-2-3。
(七)樣品分析及加標(biāo)回收實驗
選取六份已經(jīng)過濾后的渭河水(500ml),并且按照相關(guān)順序加入工作液Cd2+(1mg/L),從0ml一直遞加到5ml,每次遞加為1ml,根據(jù)最佳實驗條件,對Cd2+進行吸光度的測定。
在上面的三張表格中,標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率以及加入曲線的比值,就是Cd2+實際回收率素質(zhì),所以實際回收率大小為 。
(八)結(jié)論分析
根據(jù)相關(guān)的試驗結(jié)果證明,根據(jù)相應(yīng)的順序,依次添加進入錳離子溶液3ml(規(guī)格:10g/l),phen溶液4ml(規(guī)格:100g/l),以及硫氰根離子溶液3ml(規(guī)格:50g/l),并且將PH值調(diào)節(jié)至5到9之間,錳離子-phen-硫氰根離子三元絡(luò)合體系對于重金屬離子有著極為優(yōu)秀的富集分離效果,其富集因子甚至高達50倍,并且將基體的干擾很好的實現(xiàn)了消除。
整個實驗方法具有檢出限低,精密度高,回收率滿足微量元素分析準(zhǔn)確度的要求等優(yōu)點,為火焰原子吸收分光光度法測定水體中痕量Cd2+離子提供了新的方法。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:鉛、鉻元素;化學(xué)提取;分布規(guī)律
0前言
煤炭中含有眾多的微量元素,由于消耗量巨大,微量元素通過燃燒途徑的遷移、轉(zhuǎn)化,已成為其地球化學(xué)循環(huán)的重要分支之一。目前,我國煤炭消耗的大戶是火電廠。煤炭及燃燒后灰渣中微量元素含量對環(huán)境影響巨大,而有關(guān)煤中痕量重金屬在燃燒過程中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,特別是在燃燒產(chǎn)物中的分布、形態(tài)分配以及環(huán)境穩(wěn)定性的系統(tǒng)研究更少。
1化學(xué)逐級提取法
本文采用的化學(xué)逐級提取法:將樣品研磨過100目篩,稱樣品1.0g(準(zhǔn)確至0.0001g),放入聚乙烯離心管,同時做平行樣,進行逐級分離試驗。逐級提取的樣品經(jīng)離心分離后取上清液測定,殘渣消化后測定,同時對樣品中各元素總量進行測定,以驗證形態(tài)分離數(shù)據(jù)的合理性。
2燃煤過程中微量重金屬鉻、鉛的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究
灰渣中微量元素的含量高低與燃用煤種、燃燒方式、燃燒溫度、燃燒氣氛、煤粉細度、元素存在形態(tài)等均有緊密的關(guān)系,影響因素復(fù)雜。
本次研究以河南省某電廠為實例,該廠總裝機容量6×200MW,主要燃用山西煤,全廠采用靜電除塵、灰渣分除、干除濕排的除灰渣方式。
2.1入爐原煤、煤粉中鉻、鉛元素形態(tài)分析
由于元素的化學(xué)性質(zhì)及在煤中存在形式不同,導(dǎo)致它們在燃燒中的行為也有所不同。以硫化物和有機物形式結(jié)合的元素以及在燃燒溫度下易揮發(fā)的元素,易于在細微顆粒表面富集,而在燃燒溫度下不易揮發(fā)的元素,易于留在較大顆粒中。只有深入了解煤中痕量元素的分布形式及化學(xué)親和性,才能對煤燃燒產(chǎn)物中痕量元素的分布做出正確判斷。
對采集的入爐原煤、煤粉用化學(xué)逐級提取法進行鉻、鉛的元素形態(tài)分析。結(jié)果顯示,煤中Cr、Pb均主要以穩(wěn)定的殘渣態(tài)存在。其中:
Cr主要以殘渣態(tài)(80~93%)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)(5~12%)、有機結(jié)合態(tài)(2~6%)為主,碳酸鹽結(jié)合態(tài)約0.2~1.2%。不同浸取狀態(tài)百分含量高低順序為:殘渣態(tài)>鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)>有機結(jié)合態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài)>>水溶態(tài)、可交換態(tài)。
Pb主要以殘渣態(tài)(60~69%)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)(13~23%)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)(15~20%)為主,有機結(jié)合態(tài)約2~5%。不同浸取狀態(tài)百分含量高低順序為:殘渣態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài)>鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)>有機結(jié)合態(tài)>水溶態(tài)、可交換態(tài)。
2.2燃煤過程中鉻、鉛在燃燒產(chǎn)物中的分布規(guī)律
入爐原煤、煤粉、灰、渣樣中鉻、鉛含量分析結(jié)果表明:
(1)原煤中微量元素含量及分布規(guī)律與成煤物質(zhì)和成煤過程有密切關(guān)系,與文獻資料相比,電廠煤中Cr含量高于植物低于土壤,而Pb均高,說明Pb比Cr更易于富集在煤中。
(2)入爐煤粉與入爐原煤相比,Cr、Pb含量變化不大,Cr略有增加。電廠使用的鋼球?qū)俚豌t合金鑄鐵鋼球,鉻含量為1.83~1.89%,襯瓦鉻含量為0.22~0.52%。
根據(jù)噸煤球耗121g/t、煤本身的含鉻量10~13mg/kg以及沖灰用水中的總鉻約0.006mg/L計算,由沖灰用水帶入生產(chǎn)系統(tǒng)中的鉻約占生產(chǎn)系統(tǒng)的0.06~0.07%,由鋼球帶入生產(chǎn)系統(tǒng)中的鉻含量約占生產(chǎn)系統(tǒng)的14.5~18.1%(由于噸煤球耗包含鍋爐大小修和清理滾筒時棄去不用的鋼球,實際的鋼球消耗量更低)。因此,電廠燃用煤是生產(chǎn)過程中鉻主要來源。
(3)干灰、爐渣中Cr、Pb含量均較煤有明顯升高,說明煤炭燃燒后,Cr、Pb都在干灰、爐渣中進一步富集,Cr更易于在爐渣中富集,Pb更易在干灰中富集。
Cr、Pb屬親氧元素,Cr的熔點和沸點高于Pb(見表1)。熔點高,燃燒時不易揮發(fā),排入大氣中少,而富集在灰渣中多;熔點低,燃燒時易揮發(fā),當(dāng)煙氣冷卻時,將發(fā)生凝聚和結(jié)核作用,導(dǎo)致其在細灰粒中有較高含量。結(jié)合前面元素形態(tài)分析的結(jié)果來看,原煤中Pb殘渣態(tài)含量低于Cr,而碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)高于Cr,也說明Pb比Cr更易于燃燒完全,富集在灰粒中。
比較灰、渣中的鉻和鉛含量與文獻值和國外公開發(fā)表的有關(guān)飛灰、底灰中元素含量,鉻和鉛屬于該范圍內(nèi)的低值區(qū);與全國土壤水平相比,鉻含量與其相接近,鉛含量高于土壤水平;與農(nóng)用粉煤灰中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)(GB8173-87)相比,遠低于標(biāo)準(zhǔn)。
2.3不同粒度灰樣中鉻、鉛的分布規(guī)律
在煤炭中微量元素向環(huán)境傳輸?shù)倪^程中,微量元素在燃煤灰樣中的粒度分布是一個重要環(huán)節(jié)。灰樣中微量元素的地球化學(xué)行為、歸宿以及對外環(huán)境的效應(yīng)都與粒度分布有密切關(guān)系。不同電場灰樣的粒度構(gòu)成以及鉻、鉛元素在不同粒度范圍內(nèi)的含量分布:
(1)#1爐<0.050mm粒子含量約50~75%,#6爐<0.050mm粒子含量約80~88%,#6爐灰較#1爐灰樣粒度細。
(2)不同電場,鉛、鉻含量呈現(xiàn)一定的變化趨勢,表現(xiàn)在:#1爐二三電場>#1爐一二電場、#6爐三電場>#6爐二電場>#6爐一電場。Pb、Cr都更易在細粒徑上富集,大部分存在于<0.038~0.125mm灰粒上,最高值均在<0.050mm的顆粒級分,前3級分粒子中元素質(zhì)量百分含量之和基本均達90%以上,有的達100%。
(3)飛灰中元素含量及富集情況與鍋爐類型、燃燒方式有密切關(guān)系,充分燃燒,更有利于重金屬元素在燃燒產(chǎn)物中富集。#6爐灰渣中的鉛、鉻含量高于#1爐灰渣,與#6爐燃燒更完全也有關(guān)。
2.4燃煤灰渣中鉻、鉛形態(tài)分布的研究
環(huán)境顆粒物中不同化學(xué)形態(tài)的金屬具有不同的化學(xué)活性和生物可利用性,因此,環(huán)境顆粒物中金屬元素的形態(tài)分配研究受到人們關(guān)注。目前,對土壤、底泥等顆粒物中痕量金屬的形態(tài)分析研究較多,而從污染源角度出發(fā),對煤燃燒排放顆粒物(灰渣)中痕量重金屬的形態(tài)分配研究甚少。
從前面的研究可看出,鉻易富集在灰渣中,鉛易富集在干灰中,不同粒徑的顆粒具有不同的元素含量,它們均有在細粒子中富集的顯著傾向。為研究它們在沖灰過程中以及環(huán)境中的釋放和遷移,我們用化學(xué)逐級提取法研究了不同電場灰粒中六價鉻、總鉻與總鉛的形態(tài)分布,從而對其在環(huán)境中的行為有一定的了解,為開展污染預(yù)防治理提供理論依據(jù)。
(1)試驗結(jié)果。
(2)結(jié)果分析。
①無論是干灰還是爐渣,Cr、Pb均主要以穩(wěn)定的殘渣態(tài)存在,這部分元素在環(huán)境中表現(xiàn)出高的穩(wěn)定性,隨著電廠沖灰過程,仍以顆粒物的形式向土壤或底泥遷移。
②水溶態(tài)、可交換態(tài)一般認為是由于吸附-解吸作用的顆粒物表面的離子形態(tài),是環(huán)境中具較高遷移性的形態(tài)。從以上分析可看出,經(jīng)高溫燃燒后,干灰、爐渣中的Cr雖不主要以吸附作用存在于顆粒物中,但其水溶態(tài)、可交換態(tài)含量均比原煤中含量增加,環(huán)境穩(wěn)定性降低。Pb在干灰、爐渣中的水溶態(tài)、可交換態(tài)含量基本為0,環(huán)境穩(wěn)定性高。
③干灰中六價鉻、Cr的水溶態(tài)、可交換態(tài)含量高于爐渣,環(huán)境穩(wěn)定性低于爐渣。
④#6爐干灰樣中Cr6+、Cr的水溶態(tài)、可交換態(tài)含量比#1爐高,#6爐灰樣中Cr6+、Cr更易遷移到環(huán)境中。這與#6爐燃燒更完全有一定的關(guān)系,與實際沖灰過程的結(jié)果相符。
3結(jié)論
當(dāng)煤粉進入煤粉爐經(jīng)高溫燃燒后,鉻、鉛以與原來不同的比例分配在爐渣和除塵器下干灰中,它們在灰渣中進一步富集,由于元素本身及其化合物的物理化學(xué)特性差異,鉻易于富集在爐渣中,鉛則在干灰中的含量更高;鉻、鉛更易于在細灰粒中進一步富集,大部分存在于<0.038~0.125mm灰粒上,其含量隨電場不同的變化趨勢均為:三電場>二電場>一電場;充分燃燒,更有利于重金屬元素在燃燒產(chǎn)物中的富集。
干灰和爐渣中的Cr、Pb均主要以穩(wěn)定的殘渣態(tài)存在,這部分元素在環(huán)境中表現(xiàn)出高的穩(wěn)定性,隨著電廠沖灰過程,仍以顆粒物的形式向土壤或底泥遷移;但干灰中的六價鉻、Cr在水溶態(tài)、可交換態(tài)含量增加,環(huán)境穩(wěn)定性降低,變得易在環(huán)境中遷移,而Pb的水溶態(tài)、可交換態(tài)含量基本為0,環(huán)境穩(wěn)定性高。
參考文獻
[1]國家環(huán)境監(jiān)測總站.中國土壤環(huán)境背景值[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1990.
關(guān)鍵詞:重金屬;水質(zhì);檢測;應(yīng)用
中圖分類號: S932.9+11 文獻標(biāo)識碼:A
在現(xiàn)代工業(yè)快速發(fā)展的同時,環(huán)境污染問題越來越突出,其中以重金屬污染尤為嚴(yán)重。技術(shù)的發(fā)展加快了人們對金屬的開采和利用力度,但同時也有很多重金屬被釋放到環(huán)境中,破壞了地下水的水質(zhì),對人們的身心健康造成威脅。因此,對水體中的重金屬成分和含量進行檢測和分析具有重大的意義。本文結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)者的研究情況,介紹了當(dāng)前比較常用的幾種重金屬檢測技術(shù),旨在提高人們對水體重金屬檢測的認識。
1原子吸收光譜法
原子吸收光譜法是環(huán)保部門規(guī)定的用來測定地表水、廢水中金屬元素的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)方法。該檢測方法的特點是:靈敏度高、檢出限低、檢測速度較快、抗干擾性好。該項技術(shù)是當(dāng)前測定水體重金屬最常用的方法,在檢測分析重金屬元素方面非常有效。例如,在一定的萃取條件下,可以把咯烷二硫代氨基甲酸銨(APDC)作為螯合劑,甲基異丁酮(MIBK)作為萃取劑,定量螯合萃取鉛,在此基礎(chǔ)上,把流動注射在線萃取技術(shù)與原子吸收光譜法整合以后,可以對湖水中的鉛含量進行檢測,這種方法操作簡單,而且結(jié)果準(zhǔn)確性較高;把原子吸收光譜法和熱解-原子吸收光譜法技術(shù)相聯(lián)合,可以用來對廢水中的痕量無機汞和總有機汞含量進行分析:用45μm濾膜對廢水樣本進行過濾后,直接用該技術(shù)來檢測無機汞含量,再利用熱解法測出樣本中的總汞含量,兩種方法得出的含量差就是總有機汞含量。該方法避免了消化處理環(huán)節(jié),受外界環(huán)境的干擾較少。
2電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法
該項技術(shù)也是一種光譜分析方法,是在原子發(fā)射光譜法的基礎(chǔ)上衍生出來的,以電感耦合等離子炬為激發(fā)光源來分析樣本中物質(zhì)的含量。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法的特點是:方便、快速、準(zhǔn)確地測定水樣中的多種金屬元素和準(zhǔn)金屬元素的含量,在此過程中不會產(chǎn)生明顯的基體效應(yīng)。這種方法在常量、微量及痕量元素分析方面效果非常明顯,靈敏度高,干擾少,能夠同時或者順序?qū)Χ喾N元素進行檢測分析。通常情況下,水體中的金屬離子含量都不會太高,即使電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法的靈敏度較高,但如果僅僅是用該技術(shù)來檢測痕量元素是比較難實現(xiàn)的,在這種情況下就要結(jié)合分離富集技術(shù),可以很大程度上提高分析檢測限、精密度和準(zhǔn)確度,因此,分離富集技術(shù)的應(yīng)用進一步擴大了電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法的使用范圍。
3電化學(xué)方法
該項技術(shù)是以電化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的,它是根據(jù)物質(zhì)電化學(xué)性質(zhì)的差異來確定其物質(zhì)組成和含量。整個過程都是在電化學(xué)池中進行的:把試驗液添加到化學(xué)電池中,再以某種參數(shù)(如電阻、電導(dǎo)、電位、電流、電量或電流- 電壓曲線等)為參考標(biāo)準(zhǔn),對該化學(xué)電池進行測定,根據(jù)參數(shù)與被測物質(zhì)濃度的關(guān)系就可以判斷出該試驗液的組成和含量。現(xiàn)在比較常用的電化學(xué)方法有四種:電位分析法、溶出伏安法、極譜法與伏安滴定法。例如,用陰極溶出伏安法可以對飲用水和海水中的痕量金屬銅、鉑、鎳、鋅等元素同時進行檢測;利用脈沖極譜法可以對自然水體中的銅、鉛、鎘、鎳、鋅、鈷等元素的組成和含量進行測定。
4紫外-可見分光光度法
該項檢測技術(shù)的原理是光學(xué)實驗,它利用某些物質(zhì)中價電子能級躍遷對200~800nm光譜區(qū)輻射的吸收,在這個過程中就會產(chǎn)生可見的紫外吸收光譜,根據(jù)光譜的差異就可以對該檢測物質(zhì)的含量和組成結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)的分析。這種分析方法成立的假設(shè)條件是:不同物質(zhì)吸收光的種類都會有差異,當(dāng)重金屬離子跟其它物質(zhì)結(jié)合時,對特定光的吸收就會發(fā)生變化,被檢測對象中重金屬的含量越大,該變化就會越明顯。例如,在PH值為6的緩沖溶液中,用二甲酚橙作顯色劑,與鉛形成穩(wěn)定的1:1的紅色配合物,用分光光度法在波長580nm處測定吸光度,利用這種方法可以測定水體中微量鉛的含量。
5 液相色譜法
液相色譜法最大的特點是高效分離,但缺乏通用的高靈敏度檢測方法,因此,該項技術(shù)在檢測無極分子領(lǐng)域使用的較少。比較有效的變更手段就是把液相色譜法與分光光度法聯(lián)合起來使用,就可以解決靈敏度和選擇性相互矛盾的問題。現(xiàn)在該項技術(shù)單獨使用的情況比較少,一些研究人員對該技術(shù)進行了升級,高效液相色譜-光度法的衍生技術(shù)有柱前衍生、柱中衍生和柱后衍生。例如,為了測定高濃度有機廢水中常見的堿金屬、堿土金屬離子,可以先用離子色譜法進行測定,再用IonPac CS12A陽離子交換柱、20mmol/L甲磺酸流動相、抑制型電導(dǎo)檢測,在短時間內(nèi)就可以得出被檢對象中Na+、K+、Mg+、Ca2+等離子的含量。這種方法在對機廢液焚燒處理過程前后樣品中堿金屬、堿土金屬離子含量檢測中非常有效。
6熒光分析法
熒光分析法與分光光度法比較類似,它的工作原理是:常溫物質(zhì)在某種波長入射光的照射下,內(nèi)部的價電子的活性增強,從基態(tài)轉(zhuǎn)變成激發(fā)態(tài),激發(fā)態(tài)價電子穩(wěn)定性較差,很快就又會變成基態(tài)。價電子在轉(zhuǎn)換形態(tài)的過程中,會發(fā)射出比入射光波長還要長的出射光,就是所謂的熒光,對該熒光進行分析,就可以分析出常溫物質(zhì)的組成成分。現(xiàn)在比較常用的能發(fā)射熒光的物質(zhì)有有機熒光染料、量子點、稀土納米材料等,如果熒光物質(zhì)中含有重金屬,濃度越大,差生熒光猝滅或熒光增強的效果就會越明顯。
7流動注射分析
該技術(shù)的操作方法是:把注樣閥中一定體積的試樣注入以一定流速連續(xù)流動的載流中,當(dāng)它流經(jīng)反應(yīng)器時把試樣與載流進行混合,這個過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)會形成新的物質(zhì),對這些產(chǎn)物進行檢測,根據(jù)記錄儀上峰形信號就可以定量分析該物質(zhì)。這種方法對設(shè)備的要求較低,可以實現(xiàn)工作分析自動化,處理效率高,同時可將分析化學(xué)中復(fù)雜的操作單元,如分離(沉淀、萃取、離子交換、蒸餾)稀釋、加熱、冷卻等技術(shù),組合到流路體系中,在線完成操作,在非均勻、非平衡態(tài)下進行檢測,提高了整體檢測的速度和精確性。
8 生物化學(xué)分析法
生物化學(xué)分析法是當(dāng)前比較熱門的研究話題,在檢測重金屬離子的方法中屬于比較高端的技術(shù)。它主要有酶分析法、免疫分析法等方法。酶分析法是利用重金屬離子與形成酶活性中心的巰基或甲巰基結(jié)合后,改變了酶活性中心的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),引起酶活力下降,從而使底物中的顯色劑顏色、PH、電導(dǎo)率等發(fā)生變化,從而進行定量分析。目前痕量重金屬測定常用的酶有脲酶、過氧化物酶、葡萄糖氧化酶、異檸檬酸脫氫酶等。免疫分析法是利用抗原與抗體的特異性反應(yīng)測定痕量重金屬的一種高靈敏度、高選擇性的方法。首先通過重金屬離子與合適的絡(luò)合物結(jié)合,形成一定的空間結(jié)構(gòu),再連接到抗原或抗體中,與特定的抗體或抗原進行特異性反應(yīng),進而作定量分析。該項技術(shù)能否成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是選擇的絡(luò)合物與金屬離子結(jié)合能否制備出特異性抗體,如果不能實現(xiàn)該目標(biāo),該技術(shù)在檢測重金屬離子方面就會失效。
結(jié)語
重金屬污染對當(dāng)代社會的影響是比較大的,土壤、水體的污染日益加劇,對整個社會的生態(tài)環(huán)境和人們的身心健康都造成了極大的負面影響。因此,環(huán)境監(jiān)測研究人員要充分利用當(dāng)前的檢測技術(shù),做好對水體的監(jiān)控和檢測,防止水體的進一步惡化。同時還要做好相關(guān)的研發(fā)工作,不斷探索新的檢測技術(shù),科學(xué)、合理的對水體進行監(jiān)測。
參考文獻
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關(guān)鍵詞 礦物元素指紋圖譜技術(shù);農(nóng)產(chǎn)品;溯源;應(yīng)用前景
中圖分類號 TS207 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)09-0296-03
Abstract Mineral elements fingerprint technology has the advantage of high sensitivity, fast analysis speed, low detection limit and has been widely used in the origin of agricultural products traceability,it has great significance to distinguish agricultural products from different regions of China. In the parallel comparison and analysis of the equivalent technology,the advantages and limitations of mineral elements fingerprint technology has been elaborated. The application situation of the origin of agricultural products was briefly introduced and the prospect was put forward.
Key words mineral elements fingerprint technology;agricultural products;origin traceability;application prospect
近年來,隨著環(huán)境的污染、食品安全事件頻頻發(fā)生。為了更好地解決食品安全問題,農(nóng)產(chǎn)品原產(chǎn)地的追蹤變得越來越重要。作為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯制度的重要組成部分,農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源是保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的重要有效手段[1]。一方面,食品的產(chǎn)地與疫病疫情、污染事件等發(fā)生的區(qū)域密切相關(guān),在發(fā)生食品安全時確定食品的來源和發(fā)生區(qū)域尤為重要,食品產(chǎn)地溯源是保證食品安全的基礎(chǔ);另一方面,食品的產(chǎn)地與其營養(yǎng)品質(zhì)密切相關(guān),農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源對原產(chǎn)地的保護及監(jiān)管非常有利[2]。礦物元素指紋圖譜技術(shù)由Baxter等[3]于1997年創(chuàng)立,近些年,隨著礦物元素指紋圖譜技術(shù)的不斷發(fā)展,該技術(shù)不斷成熟,逐漸成為了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源的重要鑒定方法。
1 礦物元素指紋圖譜技術(shù)
礦物元素指紋圖譜技術(shù)的原理是不同的土壤質(zhì)地是由不同的地層巖石背景形成的,土壤與巖石風(fēng)化的母質(zhì)密切相關(guān),從而造成不同地域土壤中礦物元素含量及比例等具有地理地質(zhì)特異性。生物體內(nèi)自身不能合成礦物元素,需要從周圍環(huán)境中攝取,礦物元素受當(dāng)?shù)厮⒌刭|(zhì)因素、土壤環(huán)境等的影響,導(dǎo)致不同地域生長的生物體內(nèi)有各自的礦物元素指紋特征。基于此原理,礦物元素指紋圖譜技術(shù)近年來在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源中受到重視。根據(jù)礦物元素的含量可分為3類:常量元素、微量元素及痕量元素[4]。礦物元素指紋圖譜技術(shù)通過分析不同來源生物體中礦物元素的組成和含量,再利用方差分析、聚類分析和判別分析等數(shù)理統(tǒng)計方法篩選出有效指標(biāo),進而建立判別模型和數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)食品溯源和確證。礦質(zhì)元素的分析主要是利用無機質(zhì)譜進行定量分析,在數(shù)分鐘內(nèi)即可得到大量的元素信息。常用的有電感耦合等離子發(fā)射光譜儀(CP-AES)、火焰原子吸收光譜儀(F-AAS)、電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)和石墨爐原子吸收分光光度法(GF-AAS)。與其他方法相比,電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS),特別是多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(MC-ICP-MS),因其操作簡便、檢測限低(10-12~10-9級別)、測定范圍廣,具備同位素分析能力等優(yōu)點[5],因此也逐漸成為元素指紋圖譜分析的首選儀器。如Chudzinska等對波蘭16個地區(qū)蜂蜜中的15種元素進行了測定,結(jié)果顯示蜂蜜樣品能夠按照類型得到較好的區(qū)分,正確分類率可達100%,因此ICP-MS可作為判別蜂蜜產(chǎn)地來源的一種既省時又有效的方法[6]。此外,ICP-MS得到的元素指紋圖譜還可被用來鑒別商業(yè)啤酒的來源,使其得到較高的正確分類率[7]。
2 礦物元素指紋圖譜技術(shù)的優(yōu)勢及局限性
2.1 優(yōu)勢
良好的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源技術(shù)應(yīng)滿足可操作性好、分析速度快、自動化程度高等要求,礦物元素指紋圖譜技術(shù)作為近些年新興的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源技術(shù),具有其他產(chǎn)地溯源技術(shù)所不能比擬的優(yōu)勢。一是該技術(shù)靈敏度高、分析速度快、定量性好、測定高濃度元素時干擾小、操作簡單、信號穩(wěn)定等;二是選擇性好,幾乎可分析地球上所有元素,線性檢測范圍寬、檢出限低,并且可進行多元素分析等;三是適用于液體、固體等各類樣品的分析,分析的結(jié)果準(zhǔn)確性好、基體效應(yīng)小、還能進行無損分析等;四是常用的痕量分析技術(shù)具有化學(xué)預(yù)處理簡單、取樣量少,可直接分析高粘度液體及固體試樣等;五是礦物元素指紋圖譜技術(shù)易于推廣。
礦物元素指紋圖譜技術(shù)體系主要包括樣品前處理、微波消解、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定、采用Ducan多重比較方法對結(jié)果進行統(tǒng)計分析,且近些年在檢測儀器的更新和結(jié)果的統(tǒng)計分析方面取得了一定的進展,使得礦物元素指紋圖譜技術(shù)的優(yōu)越性更加突出,能快速地從種類繁多的元素中篩選出與農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)地域密切相關(guān)的、穩(wěn)定的元素指紋信息[8]。趙海燕等研究結(jié)果表明礦物元素指紋分析技術(shù)可用于小麥產(chǎn)地的判別[9]。王 潔等探討礦物元素指紋分析技術(shù)對茶葉產(chǎn)地溯源的可行性,茶葉礦質(zhì)元素作為茶葉品質(zhì)指標(biāo)關(guān)系著茶葉的品質(zhì)與質(zhì)量安全,同時由于茶葉礦質(zhì)元素攜帶著地域特征指紋信息,因此已被人們作為重要的標(biāo)志性物質(zhì)用在茶葉產(chǎn)地溯源中[10]。
2.2 局限性
利用礦物元素指紋技術(shù)對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地進行鑒別,容易受到農(nóng)產(chǎn)品的生長環(huán)境、氣候環(huán)境、栽培管理措施及加工過程等因素的影響,因此該技術(shù)也具有一定的局限性。首先,要想實現(xiàn)該技術(shù)對農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地溯源,必須要有相應(yīng)的試驗田,并對農(nóng)產(chǎn)品的生長氣候環(huán)境及相應(yīng)的栽培管理措施進行良好控制,從而構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源礦物元素指紋技術(shù)模型,建庫,這必須要建立范圍廣泛的試驗田,同時還要連續(xù)多年進行研究,工作難度較高;其次,不同地域一些關(guān)鍵元素的含量會有差異,且這種差異會有某些變化,而食品中的礦物元素含量受諸多因素的影響,如牛在育肥期間往往會更換場所,得出的結(jié)論不一定具有說服力,因此對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地來源的判別應(yīng)綜合多個元素[11];最后,該技術(shù)前處理復(fù)雜費時,花費較高,常需要專業(yè)人員進行操作。
3 礦物元素指紋圖譜技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源中的應(yīng)用
礦物元素指紋圖譜技術(shù)可實現(xiàn)多種元素的同時測定[12-14],可為各地從產(chǎn)品資源的開發(fā)和利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。該技術(shù)在以下農(nóng)產(chǎn)品上應(yīng)用廣泛:Brescia等用15種元素結(jié)合同位素分析對mozzarella奶酪和水牛奶進行溯源,建立的模型正確預(yù)測率為93%[15];Arvanitoyannis等研究指出痕量元素與微量元素是判別蜂蜜產(chǎn)地來源的有效指標(biāo)[16]。蜂蜜多利用Ca、Zn、Cu、Mn、Fe、Pb、Ni、Cr、Cd、Al和Se元素進行原產(chǎn)地判別[17-18];Ariyama等分析了市售的中國和日本大蔥中的礦物元素含量,研究發(fā)現(xiàn),中國和日本大蔥中礦物元素含量存在顯著的地域性差異,利用礦物元素指紋分析技術(shù)可成功區(qū)分中國和日本大蔥[19];Franke等研究表明不同國家雞肉中Rb、As、Na、Tl的含量不同,對雞肉產(chǎn)地來源的整體正確判別率為77%,而牛肉中Cd、B、Ca、Cu、Dy、Eu、Ga、Li、Sr、Ni、Pd、Rb、Te、Yb、Tl、Tm、V、Zn的含量不同,對牛肉產(chǎn)地來源的整體正確判別率為79%[20-21];Heaton等測定了來自歐洲、美洲、澳洲牛肉樣品中的Na、Al、K、V、Cr、Mg、Sr、Fe、Cu、Rb、Mo、Ni、Cs、Ba及生物樣同位素含量,通過篩選,δ13C、Sr、Fe、脂肪中的δ2H、Rb、Se 6個變量對上述來源的樣品正確判別率分別為78.1%、55.6%和91.7%[22];礦物元素產(chǎn)地溯源在牛羊肉等食品的產(chǎn)地溯源中應(yīng)用較多,判別效果較好,對原產(chǎn)地的正確判別率在90%以上[23];萬 婕等分析了4個省份大豆中的礦物元素含量,發(fā)現(xiàn)4個省份的大豆中礦物元素存在顯著的地域性差異,利用礦物元素分析技術(shù)可成功區(qū)分4個省份的大豆[24];Gonzálvez等建立了礦物元素指紋溯源方法,對日本、巴西、西班牙、印度大米樣品進行了產(chǎn)地溯源的研究[25]。Bontempo等利用該技術(shù)對阿爾卑斯地區(qū)奶酪原產(chǎn)地進行識別,樣品正確歸類率為94%[26];Llorent-Martinez E J等測定了西班牙地區(qū)的食用油,結(jié)果顯示葵花油、原生橄欖油、大豆油、玉米油和橄欖渣油等不同類型食用油能夠按照各自的特性聚為一類[27];龔自明等采用ICP-AES法對來自湖北四大茶區(qū)35份茶樣中的K、Ca、Mg、Mn等9種礦物元素進行了分析測定,結(jié)果表明K、Ca、Mg、Mn、Fe和Mo可用于綠茶產(chǎn)地判別的礦物元素指標(biāo),所建立的判別模型對樣品整體檢驗判別率為100%[28];Latorre等測定了來自西班牙北部Galicia地理標(biāo)志保護產(chǎn)區(qū)的土豆,分析了土壤及塊莖中Li、Na、K、Rb、Ca、Fe、Mg、Cu、Mn、Zn 10種元素含量,并對同一品種2個產(chǎn)區(qū)、同一產(chǎn)區(qū)不同品種的土豆進行化學(xué)計量學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)同一品種(Kennebec)在不同地域有不同的元素指紋,同一地域(Galican產(chǎn)區(qū))的不同品種土豆也有不同的元素組成[29];沈丹萍等對不同產(chǎn)地大豆中礦物元素及異黃酮含量進行分析[30]。
4 前景展望
近些年,農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地來源與其質(zhì)量、安全以及營養(yǎng)品質(zhì)密切相關(guān),農(nóng)產(chǎn)品原產(chǎn)地信息是消費者選擇購買農(nóng)產(chǎn)品的主要依據(jù),同時也一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所面臨的突出問題之一,是保證食品安全的有效途徑,受到農(nóng)民及農(nóng)產(chǎn)企業(yè)的密切關(guān)注。因此,研究快速、準(zhǔn)確的鑒定農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地的方法迫在眉睫。礦物元素指紋圖譜技術(shù)靈敏度高、分析速度快、檢出限低,大力推廣該技術(shù)可以有效鑒定農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地,保證農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量與安全,維護農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)良好形象,保證消費者的消費知情權(quán),促進產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。實踐證明,建立農(nóng)產(chǎn)品礦物元素指紋圖譜數(shù)據(jù)庫十分重要,并且隨著我國農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,該技術(shù)有望在各類農(nóng)產(chǎn)品和食品中得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展。
5 致謝
本文得到鹿保鑫老師以及師兄付磊、師姐劉雪嬌的支撐,特此感謝!
6 參考文獻
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【關(guān)鍵詞】分析化學(xué);環(huán)境監(jiān)測;應(yīng)用
現(xiàn)如今,隨著環(huán)境破壞越來越嚴(yán)重,人們認為要控制環(huán)境的污染,就需要及時檢測出環(huán)境的污染程度,并且對其污染物質(zhì)進行分析和監(jiān)測,這樣才能找到解決的方法。所以,人們就運用現(xiàn)代分析化學(xué)的一些新技術(shù),對環(huán)境問題進行新的監(jiān)測,從而建立起了一個環(huán)境分析化學(xué)的方法,一般也常常被稱為環(huán)境分析。分析化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用就是指通過研究運用現(xiàn)代的化學(xué)科學(xué)技術(shù)及一些分析方法,對環(huán)境中的一些污染物質(zhì)進行測量,并且檢測出這些污染物質(zhì)的成分及含量,它是環(huán)境化學(xué)中的一個重要組成部分,并且對環(huán)境的保護起著重要的作用。
1.環(huán)境分析化學(xué)的特點
環(huán)境分析化學(xué)是環(huán)境監(jiān)測中的重要組成,是對環(huán)境科學(xué)進行研究的一個必不可少的組成部分。換言之,要想使環(huán)境科學(xué)得到良好的發(fā)展,就必須讓環(huán)境分析化學(xué)發(fā)展起來。環(huán)境分析化學(xué)有著以下的特點:
(1)范圍廣。環(huán)境分析化學(xué)涵蓋著土地、空氣、海洋等整個地球上的生存環(huán)境。
(2)研究對象復(fù)雜。現(xiàn)如今,世界上記錄檔案的化學(xué)品種已經(jīng)將近兩千萬種,而在環(huán)境方面的至少也有十萬種。它們有著各自不同的結(jié)構(gòu),所以對它們進行分析就需要通過深入到不同的結(jié)構(gòu)中分析,研究出它們復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組成情況。
(3)變異性。在整個環(huán)境系統(tǒng)中,由于整個地球是運動的,事物發(fā)展也是變化、運動的,這就會導(dǎo)致很多環(huán)境中的化學(xué)品種產(chǎn)生相互作用,從而產(chǎn)生變異性。
(4)普遍性。環(huán)境分析化學(xué)在各行各業(yè)中都有運用,隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,它又加入了很多先進的儀器和方法,這也大大促進了環(huán)境分析化學(xué)在環(huán)境中的應(yīng)用。
2.分析化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測中的主要方法
2.1原子吸收和原子熒光法。隨著原子吸收技術(shù)的快速發(fā)展,通過原子吸收已經(jīng)可以很準(zhǔn)確的測定出污水中的一些過度污染量的金屬性元素。而由我國自行研發(fā)出的原子熒光儀,可測定出水中含有的As、Bi、Se等八種元素化合物,它對這些元素的測定也有著很高的靈敏度和精確度,并且不易受外界因素的干擾。
2.2分光光度法。分光光度法主要是通過分光光度計對環(huán)境進行監(jiān)測,它操作簡便,成本較低,且靈敏度也不錯,在環(huán)境各方面的監(jiān)測中都能夠應(yīng)用,是環(huán)境監(jiān)測中最普遍的一種方法。近些年,由于研發(fā)出了較好的靈敏顯色劑,使得分光光度法的應(yīng)用范圍越來越廣,其精確度也有了很大的提高,讓它在環(huán)境分析中起到了很好的作用。
2.3發(fā)射光譜法。發(fā)射光譜法在我國國內(nèi)研究得較少,研究較多的是前蘇聯(lián)。近些年,發(fā)射光譜法是通過一些等離子燃燒器高溫激發(fā)源來發(fā)射出光源,這在很大程度上提高了在環(huán)境監(jiān)測的深度,它的靈敏度也非常高,常常用于對一些生物材料、土壤中的金屬元素進行測定及分析。
2.4中子活化法。中子活化法也是一種靈敏度較高的方法,它對元素的檢測很專一,并且不會破壞檢測試樣。中子活化法中通常用加速器中子源、反應(yīng)堆中子源和同位素等作為所需的中子源。在近幾年,由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)研究出了一種低能光子探測器,它對低能光子比較敏感,有很強的分辨能力,大大提高了它的靈敏度。中子活化法的應(yīng)用范圍也很廣,它可檢測出汞、砷、錫、鉻等六十多種元素,不僅包括存在于大氣土壤、水中的,還包括一些生物材料中的。
3.分析化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
3.1環(huán)境分析化學(xué)在元素定性定量分析中的應(yīng)用。通過無機質(zhì)譜測定試樣中的微量元素,通過同位素質(zhì)譜測量試樣中的同位素含量。而元素質(zhì)譜分析常用的一種儀器是離子探針分析儀,通過離子探針分析儀的檢測,能夠很有效的分析中固體材料中所含有的一些微量元素和痕量元素,它是通過測定出圖表中的峰位變化來進行元素的定性分析,而通過它的峰強度的變化進行元素的定量分析,是一種元素的分析技術(shù)。通過X-射線能譜儀能夠測定出樣品中的一些元素的種類,進一步分析出固體材料中所包含的元素。通過核磁共振就可以對材料的一些表面化學(xué)進行研究,測定出分子的結(jié)構(gòu)。
3.2分析化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測中方法標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中的應(yīng)用。環(huán)境分析化學(xué)中的一個重要的方面就是分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化,它是對環(huán)境質(zhì)量評估的一個重要依據(jù),也是對環(huán)境保護制定一些措施的科學(xué)依據(jù)。這就需要在環(huán)境分析化學(xué)中有著一個很可靠和精確的分析方法,進而保證分析出數(shù)據(jù)的完整性。環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)就是環(huán)境分析化學(xué)中能夠表征出其性質(zhì)的一種均勻物質(zhì),它的一些物理化學(xué)性質(zhì)都可以通過化學(xué)方法進行很精確的測定。通過環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可以使環(huán)境監(jiān)測有很好的準(zhǔn)確性,使之不會出現(xiàn)一些誤差,為治理環(huán)境污染提供了很精確的數(shù)據(jù),便于制定對策。現(xiàn)如今,對環(huán)境的監(jiān)測往往都是通過分析化學(xué)的儀器進行監(jiān)測。
3.3環(huán)境分析化學(xué)在痕量和超痕量污染分析中的應(yīng)用。現(xiàn)如今對環(huán)境的研究已經(jīng)越來越深入,而對環(huán)境分析也提出了一些深入的要求,其中有一個就是運用一些分析化學(xué)的方法需要能夠檢測出超痕量級的污染物質(zhì)。這就需要很多研究人員通過努力研究,研發(fā)出一套可測定出環(huán)境污染中含有痕量和超痕量污染物質(zhì)的化學(xué)分析方法。現(xiàn)如今人類已經(jīng)通過痕量和超痕量的分析方法測定出了一些數(shù)據(jù),并在實際生活中也得到了廣泛的應(yīng)用。所以,在現(xiàn)代的環(huán)境科學(xué)的研究中,就更應(yīng)該對痕量和超痕量的分析方法和技術(shù)進行進一步的研究,特別是對一些超痕量到極致的物質(zhì)的監(jiān)測方法進行研究,并且在研究這些技術(shù)的時候需要做到有高靈敏度,選擇性好等特點。當(dāng)研究完成技術(shù)后,就需要把這些技術(shù)運用到實際的環(huán)境監(jiān)測中去,為人類的生存環(huán)境的監(jiān)測做出應(yīng)有的貢獻。
結(jié)束語
在環(huán)境污染中,由于采取到的很多試樣里面的污染程度并不高,但一些污染物的種類卻很多,并且涉及的范圍廣,這就需要對環(huán)境檢測的方法要具有很高的靈敏度,且簡單實用。為了能夠更好的實施環(huán)境監(jiān)測,還需要對分析化學(xué)方法進一步的研究發(fā)展。首先,需要研發(fā)出一種更有效的樣品處理技術(shù),并且把這種樣品處理技術(shù)和分析化學(xué)方法有效的結(jié)合起來,使之發(fā)揮出更好的作用;其次,需要研究出更多的分析化學(xué)方法,并把這些方法應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測中,測定出一些不容易測定出的環(huán)境物質(zhì);最后,分析化學(xué)方法還需要與很多物理化學(xué)技術(shù)聯(lián)合起來使用,使之能夠在環(huán)境分析中得到更好的運用。總之,在環(huán)境監(jiān)測中,分析化學(xué)的方法有待我們進一步研究。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:微波消解;石墨爐;原子吸收法;大米;Cu
中圖分類號:TS212 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)20-0025-02
1 概述
銅是人體必需的微量元素,為血液正常成分,機體內(nèi)的生化功能主要是催化作用。人體內(nèi)很多生物化學(xué)反應(yīng),都需要靠酶做催化劑,至少11種氧化酶都含有銅離子。人體缺銅造血機能就會受到嚴(yán)重影響,也會引起貧血現(xiàn)象。研究表明,銅元素對人體骨架形成,也起著舉足輕重的作用,凡攝入正常量銅元素的人,身高都在平均身高以上。銅對脂質(zhì)和糖代謝也有一定影響,缺銅可使血液中膽固醇含量升高,會使葡萄糖耐受量明顯降低,對一些使用常規(guī)療法治療無效的糖尿病患者,服用少劑量銅離子治療,能夠降低血糖,使病情緩解,血糖降低。同時銅還能預(yù)防心血管疾病、消炎抗風(fēng)濕等。然而人體銅含量過量時,會起到反面作用,比如會引起溶血,Cu2+將與血紅蛋白、紅細胞以其他細胞膜的SH基有親合力,增加了紅細胞的通透性而發(fā)生溶血。此外,銅抑制谷胱甘肽還原酶,并使細胞內(nèi)還原型谷胱甘肽減少,銅還能使血紅蛋白變性,發(fā)生溶血性貧血。銅過量會引起Wilson氏癥,其主要癥狀是膽汁排泄銅的功能紊亂,造成組織中銅蓄積,首先蓄積于肝臟內(nèi),損害肝臟功能,表現(xiàn)為慢性、活動性肝炎。銅蓄積于腦部時,會引起神經(jīng)組織病變,出現(xiàn)小腦功能失常和帕金氏綜合癥。銅蓄積在近側(cè)腎小管時,會引起糖尿、蛋白尿、氨基酸尿和尿酸尿。因此,控制銅的攝取量,準(zhǔn)確測定日常生活中主食大米中生命元素具有重要意義。食物樣品組成復(fù)雜,有機物含量高,基體干擾大。本實驗的關(guān)鍵是樣品前處理技術(shù)。
食品前處理,傳統(tǒng)的方法有干法灰化和濕法消解法,與這些方法比較,本文采用的微波消解法具有耗時短、化學(xué)試劑用量少,減少樣品損失及污染等優(yōu)點。
石墨爐原子吸收光譜法具有靈敏度高、特效型好、適用性廣、操作簡便等特點,是目前處理含有痕量元素的樣品最有效的方法之一。本文詳細研究了石墨爐原子吸收法測定銅的最佳條件,并將所提出的方法應(yīng)用于生物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW(E)100194)和市售(寶雞)大米中銅的分析,結(jié)果滿意。
2 儀器與試劑
儀器:美國PEAA800型原子吸收光譜儀、美國CEM MARS型微波消解儀、銅燈為PE原裝燈、法國密理博Synery UV/ELIX5型純水發(fā)生器。
試劑:實驗所用試劑均為優(yōu)級純,水為超純水,所用容器使用前均用體積分數(shù)10%硝酸浸泡24h以上,再用超純水沖洗瀝干備用。
3 溶液配制
1.0mg/mL銅標(biāo)準(zhǔn)儲備液(國家有色金屬及電子材料分析測試中心),使用前將銅儲備液逐級稀釋成50ug/L儲備液備用。Cu標(biāo)準(zhǔn)系列用1.5%稀硝酸溶液稀釋。
4 樣品制備
樣品烘干:將樣品于80℃恒重4h。
樣品處理:稱樣0.5g左右,精確至0.001g。將樣品直接稱至消解罐中,分別稱取五組樣品,第三組為加標(biāo)回收。兩份試劑空白,共七個消解罐中分別加入5mL硝酸浸泡2h后,加入3mL雙氧水,按規(guī)定旋緊消解罐蓋子。微波消解儀程序:MAX POWER 1600W 100%,RAMP 05∶00,PSI 0350,CONTROL 160℃ 03∶00。使用微波消解儀共消耗8min。待溫度降至室溫時,取出,在通風(fēng)櫥中擰開消解罐蓋子,釋放壓力。在180℃下趕酸1h,取下冷卻至室溫,轉(zhuǎn)移至25mL容量瓶中,用1.5%稀硝酸定容。溶液呈無色透明狀。從消解樣品到稀釋溶液,本文只采用一種酸,這樣減少了試劑消耗和對環(huán)境的污染。溶液上原子吸收進行檢測。前處理整個過程耗時3.5h。原子吸收主要工作參數(shù)見表1所示。
5 結(jié)果
通過測定標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度各濃度峰面積,對相應(yīng)濃度做曲線,得到Cu標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系y=0.00370x-0.00012,用石墨爐原子吸收法測定大米中Cu的檢出限計算方法為,3倍十次空白的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以斜率,得到原子吸收石墨爐法測銅的檢出限為0.8ug/L。
檢測結(jié)果見表2。
將本方法應(yīng)用于當(dāng)?shù)兀▽氹u)市售的兩種大米中銅的測定,樣品處理同前所述,所得結(jié)果及回收率見表3,可見,回收率為92.7%和95.7%,滿足痕量分析要求。說明本方法適合做大米中銅的檢測。
將本法應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)GBW(E)100194中銅的測定。測得的銅的質(zhì)量濃度2.10mg/kg,與標(biāo)準(zhǔn)參考值(銅的質(zhì)量濃度為2.2mg/kg)吻合良好,說明本方法準(zhǔn)確度能夠滿足痕量分析要求,是測量大米粉中銅含量比較理想的方法。
6 結(jié)語
本文采用微波消解樣品,石墨爐原子吸收光譜法分析大米及大米粉中銅含量,方法簡便快速,適合于大米粉及大米中銅的測定。實驗結(jié)果表明:所有樣品中重金屬的含量都低于國家最大允許限量10mg/kg。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】食品安全;食品檢測;化學(xué)反應(yīng)
“民以食為天,食以安為先。”食品安全問題直接關(guān)系到我國億萬群眾的身體健康問題,容不得半點懈怠,但是稍早前發(fā)生的“敵敵畏火腿事件”、“蘇丹紅事件”以及仍然沒有被人淡忘的轟動全國的“毒奶粉(三鹿三聚氰胺事件)”和“地溝油事件”,無不在挑戰(zhàn)人們對食品安全容忍的底線。在媒體的曝光下,人們已經(jīng)對我國食品的安全性產(chǎn)生了嚴(yán)重的質(zhì)疑。例如,現(xiàn)在吃植物制品害怕各種“毒素”,吃動物制品害怕各種“激素”,甚至喝飲料也飽受各種“色素”的困擾,其中,化學(xué)污染是威脅食品安全的重要因素之一。面對嚴(yán)峻的食品安全問題,筆者參考了眾多的資料,總結(jié)了各種各種基于化學(xué)反應(yīng)的食品檢測方法,希望能夠為食品安全貢獻一份力量。
一、食品檢測中的各種方法分析
(1)色譜法在食品檢測中的應(yīng)用。如果導(dǎo)致食品污染的化學(xué)物質(zhì)為有機化合物,則最優(yōu)的選擇便是利用色譜法對其化學(xué)污染程度進行檢測。色譜法能夠?qū)τ袡C化合物進行有效地分離和分析,利用該有機化合物的保留時間進行定性分析,利用峰面積進行定量分析。第一,GC法(氣相色譜法)的應(yīng)用。GC法(氣相色譜法)通常用來檢測有機農(nóng)藥等有害物質(zhì),它可以依照不同的分配系統(tǒng)來進行分離,檢測效果令人滿意。安瓊、董元華以及倪俊等人利用正己烷(C6H14)來提取,將PCB209與PCB2作為內(nèi)標(biāo),利用GC法(氣相色譜法)對禽蛋當(dāng)中的微量有機氯污染物質(zhì)進行快速檢測,測量典型多氯聯(lián)苯類化合物以及各種有機氯農(nóng)藥的殘留數(shù)值。經(jīng)過檢測,各種待測物的回收率限定在84.32%至116.78%,最小檢出數(shù)值范圍在0.08 ng/g至0.35 ng/g之間,RSD(相對標(biāo)準(zhǔn)偏差)的范圍在6.0%至18.0%之間。第二,LC法(液相色譜法)的應(yīng)用。如果待檢測物質(zhì)的熱穩(wěn)定性比較差、分析沸點比較高、相對分子質(zhì)量比較大,則優(yōu)先選擇LC法(液相色譜法)進行檢測。錢疆、盧聲宇、黃杰等利用乙腈(C2H3N)進行稀釋、四氯化碳(CCI4)進行萃取、采用高效液相色譜法進行分離、紫外308nm處對食品當(dāng)中的甲醛(HCHO)進行檢測,實驗顯示該方法的檢測限是0.3μg/L,同時其它脂肪醛不干擾測定。第三,IC法(離子色譜法)。IC法(離子色譜法)是LC法(液相色譜法)的一種模式,不僅可以用來分析陰離子和陽離子,同時也可以對多組分離子進行測定。姚敬和鐘志雄利用IC法(離子色譜法)對各種醬腌菜(主要是辣味蘿卜條和咸菜頭等)當(dāng)中所含有的硝酸鹽與亞硝酸鹽含量,212nm波長,AS4A-SC色譜柱,的檢出限是0.018mg/kg,其回收率是91.2%至106.3%之間;的檢出限是0.016mg/kg,其回收率是92.06%至103.8%之間。Mariana A利用IC法(離子色譜法),依照離子的電化學(xué)活性以及固有特性,對甲醛次硫酸氫鈉(NaHSO2?CH2O?2H2O,俗稱“吊白塊”)進行了檢測,樣品的提取、離心和凈化采用流動相超聲進行,利用峰面積對標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度進行定量分析,利用特征陰離子保留時間進行定性分析,其RSD(相對標(biāo)準(zhǔn)偏差)的范圍在0.7%至3.9%之間,回收率在90.0%至96.0%之間。(2)光譜法在食品檢測中的應(yīng)用。第一,F(xiàn)AAS法(火焰原子吸收光譜法)。常規(guī)的FAAS法(火焰原子吸收光譜法)檢測食品中的金屬需將樣品消化完全,馬玲采用非完全消化FAAS測,定羊肉中Ca、Fe、Mn、Cu、Zn等5種元素,RSD(相對標(biāo)準(zhǔn)偏差)小于2.81%,回收率為96.5%至101.1%。第二,GFAAS法(石墨爐原子吸收光譜法)。GFAAS法(石墨爐原子吸收光譜法)常用于痕量元素如鉛、鎘、錫等檢測。劉建等將餅干及其他干燥的固體食品制成均勻的懸濁液,以磷酸銨為基體改進劑,石墨爐直接進樣測定,同時與濕法消化測定結(jié)果進行F檢驗,F(xiàn)0.05(6.6)=4:28。
二、結(jié)語
由上可見,隨著社會的發(fā)展與進步,人們食品安全意識有所提高,檢測能力和檢測方法也有了進一步改進,類似于二英類化學(xué)污染物的檢測在基層檢測機構(gòu)也將作為常規(guī)檢測項目來開展,對確保食品安全具有重要意義。
參 考 文 獻
[1]安瓊,董元華,倪俊等.氣相色譜法測定禽蛋中微量有機氯農(nóng)藥及多氯聯(lián)苯的殘留[J].色譜.2002:20(2):167~171
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[3]姚敬,鐘志雄.紫外檢測離子色譜法測定醬腌菜中的亞硝酸鹽、硝酸鹽[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志.2006:16(3):306,356
關(guān)鍵詞:可吸入顆粒 重金屬污染 特點 研究
1、可吸入顆粒物中重金屬的概述
1.1 可吸入顆粒物的概述
PM10是可吸入顆粒物的簡稱,也可以叫飄塵,是指粒徑在小于10微米的顆粒物。可吸入顆粒物在環(huán)境空氣中持續(xù)的時間很長,對人體健康和大氣能見度影響都很大。大氣中的PM10通過呼吸作用和皮膚吸收進入人體,從而直接影響人體健康。一些顆粒物來自污染源的直接排放,而另一些則是由環(huán)境空氣中各種有機化合物及其它化合物互相作用形成的細小顆粒物。總而言之,PM10的來源是多方面的,在許多時候更是為人們所忽視,但顆粒污染物嚴(yán)重危害人們的健康,特別是呼吸系統(tǒng)健康。
1.2 可吸入顆粒物中重金屬概述
近幾年來,國內(nèi)許多的學(xué)者對北京、上海、等城市的大氣可吸入顆粒物中的成分進行了研究和分析,其結(jié)果顯示了重金屬Pb、Cu、Zn、Se、As是各城市PM10的主要來源之一,其對PM10的貢獻率為24.0%~49.7%。
重金屬毒性很大,并且很難降解。當(dāng)重金屬進入大氣之后,可以直接通人類呼吸何其他間接途徑作用于人體,進而危害人畜安全。此外PM10中的重金屬,成為大氣氣溶膠系統(tǒng)中的重要組分,本身可以發(fā)生一系列連續(xù)的化學(xué)轉(zhuǎn)化作用,同時還能夠催化氧化眾多化學(xué)物質(zhì)。
如大氣中的Fe3+和Mn2+催化氧化酸性氣體S02,使得大氣中的強酸性物質(zhì)濃度增加。一些重金屬還能夠催化大氣有機物的光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生次生大氣污染物,同時影響大氣污染物的轉(zhuǎn)化過程。
2、大氣顆粒物中重金屬的來源分析
但最近幾年的監(jiān)測發(fā)現(xiàn),我國可吸入顆粒中重金屬的比例在逐步增大。為了防止可吸入顆粒中重金屬污染物危害人體健康,保護大氣環(huán)境不致惡化或根據(jù)大氣可吸入顆粒中重金屬的來源分析,來預(yù)防發(fā)生大氣污染事故。
對于大氣可吸入顆粒物中重金屬的來源分析中,主要運用譜系聚類法。通過譜系聚類法,首先對各大氣樣品自成一類,然后把最相似的樣品聚為小類,再將已聚合的小類按其相似性再聚合,隨著相似性的減弱,最后將一切子類都聚合成一個大類,從而得到一個按相似性大小聚結(jié)起來的一個譜系圖。從而得到大氣可吸入顆粒物中重金屬的成分。
此外,可以通過外加均勻磁場、梯度磁場、均勻磁場添加磁種、梯度磁場添加磁種4種類型下對于空氣中可吸入顆粒中的重金屬來與進行分析,如對于燃煤PM10團聚實驗研究,均勻磁場由電磁鐵產(chǎn)生,梯度磁場由鐵氧體永磁環(huán)產(chǎn)生,磁種為Fe3O4和g-Fe2O3,對于空氣的在樣品之間定義相似系數(shù),距離或相似系數(shù)代表樣品或者變量之間的相似程度。得到了重金屬Fe的來源。
通過分析結(jié)果,可以得到PM10中的重金屬通常來自污染源的直接排放,比如煙囪與車輛。另一些則是由環(huán)境空氣中硫的無機化合物及其它化合物互相作用形成的細小重金屬顆粒物。也就是說人為源燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)和交通運輸?shù)仁荘M10的最主要來源。
3、可吸入顆粒物中重金屬的分布、化學(xué)特性
在節(jié)能減排和減污的國際大背景下,為了實現(xiàn)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo),對大氣中可吸入顆粒中的重金屬作出了分析,了解其分布和化學(xué)特性。使得環(huán)境研究者能夠根據(jù)其特性是直接控制污染源排出的污染物濃度或排放量,以防止大氣污染。
3.1 可吸入顆粒物中重金屬的分布特性
通過降塵試樣的采集,通過內(nèi)徑為15cm的采集器,高30cm的缸內(nèi)加入300-500mL蒸餾水,上用尼龍網(wǎng)罩防異物落入。連續(xù)采集一個月的樣本。利用適合于大流量或中流量總懸浮顆粒物采樣器進行空氣中可吸入顆粒物中重金屬的分布的測定方法:GB/T 15432-1995中測定總懸浮顆粒物的方法。得到了可吸入顆粒物中重金屬的分布特性是呈現(xiàn)隨時間、空間和粒徑分布變化的特點。總體來說:可吸入顆粒物中重金屬的分布呈現(xiàn)“雙峰型”,重金屬的分布峰值出的時間段為上下班的兩個時間段,也就是上午8點和下午四點左右。其次,人體小于2.0μm的重金屬細顆粒,由于粒徑適于流動,其危害較大。
3.2 可吸入顆粒物中重金屬的化學(xué)特性
對于Cu,Zn,Pb,Fe,Co,Ni,Cr等可吸入顆粒物,由于AAS測量方法具有是它是利用待測元素所產(chǎn)生的基態(tài)原子對其特征譜線的吸收程度來進行定量分析的方法。具有選擇性好,干擾少,易排除。此外還.應(yīng)用范圍廣,AAS可測70多種元素,既可測低含量和主量元素,又可測微量、痕量和超痕量元素,可測金屬。于是,在研究中采用原子吸收分光光度分析法(AAS)對于可吸入顆粒物中重金屬進行測量,了解到:可吸入顆粒物中重金屬的化學(xué)特性表現(xiàn)出能長期懸浮于大氣環(huán)境,具有很大的比表面積,易于富集多環(huán)芳香烴、多環(huán)苯類、病毒和細菌等有毒物質(zhì),以及痕量有毒元素的特點,也就使得被人吸入后,會累積在呼吸系統(tǒng)中,易誘發(fā)哮喘,引發(fā)心臟病、呼吸道疾病,降低肺功能等。
4、結(jié)語
重金屬污染已成為水環(huán)境面臨的重要污染問題之一。雖國內(nèi)外學(xué)者在可吸入顆粒物中重金屬的控制方面已開展了一定的研究工作,但由于可吸入顆粒物中重金屬的控制技術(shù)手段的多樣性、復(fù)雜性使得可吸入顆粒物中重金屬一直成為了大氣環(huán)境問題的一大危害,應(yīng)引以為重視。
參考文獻
【中圖分類號】 R47【文獻標(biāo)識碼】A【文章編號】1672-3783(2011)04-0239-01
【摘要】 本文以測定奶粉中的鎘為例,探討石墨爐原子吸收光譜法測定奶粉鎘應(yīng)注意的問題,即試劑空白、樣品前處理方法、樣品測定時基體改進劑的合理應(yīng)用及加標(biāo)回收實驗,為檢驗工作者提供一定參考。
【關(guān)鍵詞】 石墨爐原子吸收光譜法;奶粉鎘;基體改進劑
鎘是一種蓄積性的有害元素,廣泛分布于自然界。奶粉中鎘的來源很多,包括動植物原料、食品添加劑及接觸食品的管道、容器包裝材料、器具和涂料等,均會使奶粉鎘轉(zhuǎn)移到食品中[1]。長期食用含有鎘的食品對人體有害,會造成鎘慢性中毒,通過器官組織的積蓄引起骨痛病,這種病曾在歐洲出現(xiàn)過,而日本神通川流域由于鎘污染引起的骨痛病更是舉世皆知的。在鎘污染區(qū)中毒的診斷要點是:患者尿鎘和血鎘的濃度高,反映體內(nèi)鎘負荷高;患者有鎘中毒的自覺癥狀和它覺癥狀,如:全身性疼痛,由于病理性骨折而引起骨骼變形,身軀顯著縮短;同時,也出現(xiàn)頭痛、頭暈、流涎、惡心、嘔吐、呼吸受限、睡眠不安等癥狀。引起急性中毒癥狀,有惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉、大汗、虛脫、甚至抽摔、休克。長期吸入較高濃度鎘引起職業(yè)性慢性鎘中毒。臨床表現(xiàn)有肺氣腫、嗅覺喪失、牙釉黃色環(huán)、腎損害、骨軟化癥等。人吸入時的急性中毒可產(chǎn)生肺損害,出現(xiàn)急性肺水腫和肺氣腫,以及腎皮質(zhì)壞死。在工業(yè)接觸中,可見到的鎘中毒是肺障礙病癥和腎功能不良。在生產(chǎn)環(huán)境中大量吸入鎘煙塵或蒸氣會發(fā)生怨性鎘中毒,口有金屬味,出現(xiàn)頭痛、頭暈、咳嗽、呼吸困難、惡寒、嘔吐和腹瀉等,并產(chǎn)生肺炎和肺水腫。目前關(guān)于鎘含量的測定,前處理一般都采用有機試劑進行富集、萃取或微波消解。但這兩種方法前者分析成本高,操作煩瑣。本文采用微波消解裝置進行消解,1%硝酸溶解,用石墨爐原子吸收法直接進行奶粉中的鎘含量測定。同火焰原子吸收法相比,方法更靈敏、準(zhǔn)確。目前,實驗室奶粉鎘含量的測定方法為GB/T 5009.15-2003《食品中鎘的測定》第一法 石墨爐原子吸收光譜法。筆者采用微波解法消化樣品,石墨爐原子吸收光譜法進行測定,認為在檢驗中應(yīng)注意以下問題:
1 試劑空白 試劑空白與樣品所用試劑的純度和容器的潔凈度有關(guān)。再加之,鎘廣泛分布于自然界。因此,鎘的檢測是易污染、限量低的痕量分析,空白越低,準(zhǔn)確度越高。所以,要求整個實驗空白要很低,實驗過程中要嚴(yán)格控制污染。實驗用水應(yīng)符合GB/T 6682-2008《分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法》二級水的要求。
2 實驗試劑應(yīng)使用優(yōu)級純,同時實驗選用的試劑,還應(yīng)以不沾污待測元素為基準(zhǔn)(在實驗中,如果在儀器靈敏度范圍內(nèi)檢測不出待測元素的吸收信號,就可認為所選用的試劑不沾污待測元素)。
3 實驗所用的玻璃儀器要用酸浸泡,其他設(shè)備也要盡可能的潔凈。玻璃儀器如急用,可用10%?20%硝酸煮沸1小時,然后用自來水沖凈,再用去離子水沖凈。這里需要注意的是,浸泡器材的硝酸溶液不能長期反復(fù)使用,因長期使用使溶液中鎘等雜質(zhì)增多,反而造成污染。樣品前處理采用石墨爐原子吸收光譜法測定鎘元素,需要對樣品進行預(yù)處理,即樣品的消化。樣品的消化方法很多,筆者采用的是微波消解法,在微波消解樣品時,要注意以下幾點:①使用的試劑如硝酸都具有腐蝕性,比較危險,且在實驗過程中會產(chǎn)生大量酸霧和煙。因此,消解要在通風(fēng)櫥內(nèi)進行。②消解過程中,特別需要注意的是,消解前加入硝酸浸泡一夜,使樣品中有機成分先氧化部分,或者是先加入硝酸,破壞容易氧化的物質(zhì),③由于酸度太大對石墨爐法測定元素影響很大,特別是對石墨管的損害非常大。因此,消解液中酸的濃度不能太高(一般4mL)。在消化液澄清透明后,一般需要加水溶解鹽類同時趕酸。趕酸時要控制溫度,以防溫度過高,導(dǎo)致液體飛濺,造成元素的損失,使實驗結(jié)果偏低。樣品測定時基體改進劑的合理應(yīng)用消解液定容后用原子吸收分光光度計進行測定,測定時應(yīng)注意:㈠調(diào)整儀器到最佳狀態(tài),特別是進樣的合適深度和左右位置。進樣一定要準(zhǔn)確并且穩(wěn)定,它決定著標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性和實驗的重現(xiàn)性。㈡根據(jù)儀器的靈敏度和樣品中鎘元素的大概含量合理選擇標(biāo)準(zhǔn)曲線的范圍,使樣品的信號測定值落在曲線范圍內(nèi)。需要注意的是標(biāo)準(zhǔn)曲線的酸度要與樣品空白和樣品的酸度一致。㈢樣品的組成復(fù)雜,使用石墨爐原子吸收法直接測定鎘,背景吸收嚴(yán)重,原子化時非原子吸收信號極強而難以得到鎘的吸收信號,從而影響測定結(jié)果。因此,需要選擇合適的基體改進劑。通常測定奶粉中鎘元素時,常用的基體改進劑有磷酸二氫銨、硝酸銨等(注意這些試劑必須要用優(yōu)級純)。針對奶粉這種樣品,筆者選用作為基體改進劑為硝酸銨、氯化銨和硝酸鈉在石墨爐中的揮發(fā)溫度都低于500℃,這就克服了重金屬元素測定的干擾。在實驗過程中,灰化階段一開始可以看到從石墨管進樣孔噴出大量樣品煙霧,說明氯化銨和硝酸鈉被揮發(fā)。這樣,在灰化階段就可以消除,從而避免了對測定的干擾。即使存在極小的殘留基體,用氘燈背景校正器可以很容易使信號全部得到補償。因此,在加入過量硝酸銨溶液,使原子化時很高的非原子吸收信號降低到容易控制的程度,可大大改善回收率。加標(biāo)回收試驗加標(biāo)回收法,即在樣品中加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),通過測定其回收率以確定測定方法準(zhǔn)確度的方法,多次回收實驗還可以發(fā)現(xiàn)方法的系統(tǒng)誤差。由于測定的鎘是痕量元素,易損失,為保證實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,建議同時進行加標(biāo)回收實驗,加標(biāo)量大小以達到樣品中鉛元素含量的一半為宜。
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