大气中汞的测定
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新项目试验报告项目名称:环境空气汞的测定原子荧光分光光度法《空气与废气监测分析方法》(第四版)项目负责人:杨刚项目审批人:审批日期:一、新项目概述原子吸收分光光法和氢化物发生-原子荧光分光光度法测定汞,灵敏度高、方法快速准确、干扰少;双硫腙分光光度法是经典方法,准确、测定范围等,但操作复杂,要求严格,适用于高浓度汞污染物的监测。
二、检测方法与原理检测方法:原子荧光分光光度法《空气与废气监测分析方法》(第四版)(2003)5.3.7.2原理:通过等速采样,将颗粒物从固定污染源中抽取到玻璃纤维滤筒中或将无组织排放颗粒物收集到氯乙烯滤膜上。
所采集的样品用混合酸消解处理。
在酸性介质中,加热消解是样品溶液中的汞以二价汞的形式存在,再被硼氢化钾还原成单质汞,形成汞蒸气,被引入原子荧光分光光度计进行测定。
大气颗粒物中Sb、Se、Bi、Au等元素含量较低,一般含量的Sb、Se、Bi、Au不干扰Hg的测定,大量的Cu、Pb等均不干扰测定。
当将采集10m3气体的滤膜制备成50ml样品时,最低检出限为3×10-3µg/m3。
三、主要仪器和试剂1.试剂和材料测定过程中,除非另有说明,均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水,所有试剂应不含铬。
1.1 硝酸:ρ=1.42g/ml,优级纯。
1.2 硝酸:1+1。
1.3 硝酸:1+19。
1.4 盐酸:ρ=1.19g/ml,优级纯。
1.5 5%盐酸。
1.6 重铬酸钾:优级纯。
1.7 氢氧化钾或氢氧化钠:优级纯。
1.8 盐酸溶液:1+1.1.9 0.04%硼氢化钾溶液:称取0.4g硼氢化钾于已加入1gKOH的200ml去离子水中,溶解后,用脱脂棉过滤,稀释至1000ml。
此溶液现用现配。
1.10 0.5g/L重铬酸钾溶液:称取0.5g重铬酸钾溶解于1000ml(1+19)HNO3中。
1.11 汞标准贮备液:准确称取1.080g氧化汞(优级纯,于105~110℃烘干2h),用70ml(1+1)HCl溶液溶解,加入24ml(1+1)HNO3溶液、1.0gK2Cr2O7,溶解后移入1000ml容量瓶中,用水稀释定容至标线。
汞含量检测标准及指标控制气田天然气、水及石油中的汞含量检测方法主要有原子吸收光谱法和原子荧光光谱法等。
以上述检测方法为基础,天然气和水中汞检测已有标准化的检测方法。
天然气中汞含量测定有两个国家标准:GB/T 16781.1-2008《天然气汞含量的测定第1部分:碘化学吸附取样法》规定了碘浸渍硅胶化学吸附取样阀测定天然气中汞含量的方法,取样压力最高达40MPa,适用于测定天然气中含量为0.1μg/m3~5000μg/m3范围内的汞,需要用氢氧化钾溶液和还原溶液对样品进行处理。
GB/T 16781.2-2010《天然气汞含量的测定第2部分:金-铂合金汞齐化取样法》规定了用金-铂合金汞齐化取样法测定管输天然气中汞含量的方法,适用于不含凝析产物的粗天然气取样,测定大气压下天然气中0.01μg/m3~100μg/m3范围内和高压下(最高压力达8MPa)天然气中0.001μg/m3~1μg/m3范围内汞含量的测定,适合实验室操作,检测方法较为繁琐。
水中汞含量测定有两个国家标准:GB 7468-87《水质中总汞的测定冷原子吸收分光光度法》用于地面水、地下水、饮用水、生活污水及工业废水中总汞的测定,最低检出浓度为含汞0.1μg/L,在最佳条件下,当试份体积为200mL 时,最低检出浓度可达0.05μg/L。
GB 7469-87《水质总汞的测定高锰酸钾-过硫酸钾消解法双硫腙分光光度法》适用于生活污水、工业废水和受汞污染的地面水,最低检出浓度为含汞2μg/L,测定上限为40μg/L。
石油中汞含量测定:ASTM UOP 938-2010 为液烃总汞测定和汞化物形态分析的标准方法,将凝析油经过一系列联机处理后进入专用的冷原子吸收系统进行检测,该法适用于测定汞浓度在0.1~10000ng/mL之间的液烃样品。
表1 汞含量控制指标GB 3095-2012《环境空气质量标准》将空气分为两类::一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域;二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。
检测大气金属污染物的五种方法对于重金属污染,由于大气污染物的无形无色,比之水中重金属易被人忽视,但实际上,根据第一次全国污染源普查结果,2007年全国大气中上述铅、汞、镉、铬、砷污染物年排放量已达约9500吨。
这些重金属污染物可能通过呼吸,或迁移至水、土壤后,经食物链进入人体。
在大气颗粒物中金属元素的检测方面,目前国内外并存着原子吸收光谱法(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、X-射线荧光光谱法、中子活化分析法以及质子诱导X射线发射光谱法等检测方法,其中,国内采用较多的有AAS法、ICP-AES法和XRF法。
一、原子荧光光谱法原子荧光光谱法是以原子在辐射能量分析的发射光谱分析法。
利用激发光源发出的特征发射光照射一定浓度的待测元素的原子蒸气,使之产生原子荧光,在一定条件下,荧光强度与被测溶液中待测元素的浓度关系遵循Lambert-Beer定律,通过测定荧光的强度即可求出待测样品中该元素的含量。
原子荧光光谱法具有原子吸收和原子发射两种分析方法的优势,并且克服了这2种方法在某些地方的不足。
该法的优点是灵敏度高,目前已有20多种元素的检出限优于原子吸收光谱法和原子发射光谱法;谱线简单;在低浓度时校准曲线的线性范围宽达3~5个数量级,特别是用激光做激发光源时更佳,但其存在荧光淬灭效应,散射光干扰等问题。
该方法主要用于金属元素的测定,在环境科学、高纯物质、矿物、水质监控、生物制品和医学分析等方面有广泛的应用。
二、原子吸收光谱法原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度分析法,是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法,是一种测量特定气态原子对光辐射的吸收的方法。
其基本原理是从空心阴极灯或光源中发射出一束特定波长的入射光,通过原子化器中待测元素的原子蒸汽时,部分被吸收,透过的部分经分光系统和检测系统即可测得该特征谱线被吸收的程度即吸光度,根据吸光度与该元素的原子浓度成线性关系,即可求出待测物的含量。
环境监测中原子荧光法测砷和汞分析摘要:砷、汞的荧光特性决定可以利用原子荧光法对其在大气、土壤、水体等自然环境中的含量进行测定,以有效了解自然环境中砷、汞污染情况,为环境污染防治提供准确依据。
经本次实验分析可知,原子荧光法应用效果较好,能够满足不同情境下环境监测对砷、汞分析的需求,且相对以往测量方法而言,原子荧光法具备精度高、回收率高、准确率高、污染小、检测速度快等优势。
但值得注意的是,测试过程中应做好样品选择与处理工作、影响因素排除工作等,以进一步提高测量效果。
本文主要分析《城镇建设》环境监测中原子荧光法测砷和汞。
关键词:砷元素;汞元素;环境监测;原子荧光法引言原子荧光对环境监测中砷和元素汞分析的影响。
作为环境监测的一部分对大气、土壤和水柱进行的实验分析表明,原子荧光法在大气、土壤、砷和水柱汞分析方面具有良好的应用效果,精确度高,检测速度快。
随着经济发展和社会建设的加快,一些工业的建设和发展对自然环境产生了严重影响,造成了空气、土壤、水等污染问题。
对人类、动植物的生存和发展构成严重威胁。
这就需要加强环境监测,及时获得关于环境污染的全面、准确和可靠的数据,并采取科学、有效和合理的措施加以控制,以尽量减少环境污染的影响。
砷和汞含量的增加是环境污染的常见现象,在环境监测中应特别注意这些问题。
1、原子荧光法测砷和汞的原理在自然环境中,海洋和土壤与人类生存密切相关,现代工业对环境的污染随着社会的发展而加剧,研究人员建议充分利用现有技术来测量砷和汞的含量。
最具代表性的原子荧光研究表明,原子荧光波长经过8至10秒的等待时间,在吸收了相当于特征波长的辐射后,从基态变为高能态,并且,如果原子荧光的对应波长与吸收线的对应波长相同,仅考虑强度,且共振荧光大于无共振荧光,则高能态的返回称为共振荧光,其使用自然大于砷和汞的浓度通过原子荧光测量,条件是样品由盐酸、硝酸和盐酸混合进行净化,样品置于酸性环境中,样品中的砷通过添加钠或钠完全转化为氢原子使用特殊的阴极灯照射,随着照射时间的增加,仪器的外部电子首先从基态变为高能态,然后返回到相应的原子源受到辐射的低能量状态。
原子荧光法测定固定污染源废气中气态总汞陈丽琼;杨晓红;张榆霞;杨跃伟;王燕;杜江【摘要】采用原子荧光法对固定污染源废气中气态总汞进行了测定,并对仪器实验条件进行了试验筛选.在选定的仪器实验条件下,即光电倍增管负高压为230 V、灯电流为15 mA、KBH4浓度为0.5%,载流浓度为5%,汞的质量浓度在1.00 ~20.0 μg/L范围内与荧光强度值呈较好的线性关系,相关系数为0.9998;方法检出限为0.108 μg/L,测定下限为0.432 μg/L;标准样品测定结果均在保证值范围内,相对误差范围为0.47%~5.20%,相对标准偏差RSD%范围为0.73%~ 5.83%;实际样品测试数据经t检验统计分析,结果显示该方法与标准测定方法的测试结果间无显著差异,且高度相关.【期刊名称】《环境科学导刊》【年(卷),期】2017(036)006【总页数】4页(P97-100)【关键词】原子荧光法;固定污染源;气态总汞;测定【作者】陈丽琼;杨晓红;张榆霞;杨跃伟;王燕;杜江【作者单位】云南省环境监测中心站,云南昆明650034;云南省环境监测中心站,云南昆明650034;云南省环境监测中心站,云南昆明650034;云南省环境监测中心站,云南昆明650034;云南省环境监测中心站,云南昆明650034;云南省环境监测中心站,云南昆明650034【正文语种】中文【中图分类】X83大气环境中汞以不同的形式存在,它们在传输和沉降过程中具有不同的物理和化学特性[1-2]。
汞及其化合物属于剧毒物质,其挥发性、持久性和生物富集性会对生物神经系统产生永久性损伤[3-4],因而其相关监测分析方法及污染控制技术也成为了国内外研究的重点。
据联合国环境规划署(UNEP)报告,2005年我国已成为全球人为源大气汞排放量最大的国家[5]。
2010年前后,全球每年人为活动约向大气排放2000 t汞,其中我国的排放量占全球汞排放总量的1/4还多[6-7]。
167管理及其他M anagement and other基于化学实验室检测空气中颗粒态汞的特征研究许 超1,柴子骏2,周 凯1(1.南京诺卫检测技术有限公司,江苏 南京 211525;2.常州诺卫安全技术服务有限公司,江苏 常州 213000)摘 要:选择三个比较有代表性的化学实验室进行研究分析,对化学实验室空气中的颗粒态汞含量进行检测分析。
首先需要做的就是对空气中的颗粒物进行提取,然后就是使用原子应光谱检测分析法对空气颗粒中颗粒态汞的含量进行分析研究。
其检测结果表明,化学实验室中空气中的颗粒态汞含量没有超过工业生产的标准,但是对于正常居住区的汞含量标准来说浓度是超标的,这就说明化学实验室空气中是存在汞超标污染的。
在不通风的情况下化学实验室中的空气颗粒态汞含量浓度要比通风状态下高的多,这就可以说明化学实验室中的颗粒态汞的主要来源就是一些含汞的化学试剂,因此,只有在良好的通风状态下才可以对空气中的颗粒态汞进行有效的降低。
本文主要对化学实验室空气中的颗粒态汞含量进行分析研究,对颗粒态汞的特征进行研究。
关键词:颗粒态汞;浓度测验;污染特点;化学实验室中图分类号:X831 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)03-0167-2收稿日期:2021-02作者简介:许超,女,生于1989年,汉族,江苏南京人,助理工程师,本科,研究方向:职业卫生检测及评价。
化学实验室是进行研究、教学和化学实验的重要场地,因此,化学实验室空气质量是非常重要的,对实验室使用人员的身心健康有着重要的影响。
在化学实验室中,汞是进行化学实验经常使用到的一种化学材料,同时汞也是一种有害物质,化学实验室中的温度计、压力计、化学电极以及一些含汞的试剂中都有汞污染的重要来源。
在大气中的汞主要分为空气类型汞和颗粒状汞两种形态。
其中颗粒汞的含量是非常少的,但是颗粒汞的危害是非常巨大的,可以通过人体的肌肤,进入人体的各个部位,对人体的身体健康有着巨大的威胁。
有组织废气标准样品汞
组织废气标准样品是用于质量控制和校准仪器的参考物质,可以用来检测和分析组织废气中汞的含量。
汞是一种常见的有毒重金属,可以通过废气排放进入大气中,对人类和环境造成严重的污染和健康风险。
因此,监测和控制组织废气中汞含量的重要性不言而喻。
组织废气标准样品中的汞通常以溶液形式存在,其浓度和含量是根据质量控制要求和相关法规规定确定的。
通过使用组织废气标准样品,可以验证分析方法的准确性和可靠性,确保监测结果的真实性和可比性。
为了获得组织废气标准样品中汞的浓度和含量,通常需要进行专门的样品采集和前处理工作。
常见的方法包括用特定的采样器采集废气样品,将样品经过一系列的净化和浓缩处理,然后用仪器分析测定汞的含量。
总之,组织废气标准样品中的汞是用于质量控制和校准仪器的参考物质,用于监测和控制组织废气中汞含量的准确性和可靠性。
空气和废气汞、汞及其化合物的测定原子荧光分光光度法法1. 原理通过等速采样,将颗粒物从固定污染源中抽取到玻璃纤维滤筒中或将无组织排放颗粒物收集到过氯乙烯滤膜上。
所采集的样品用混合酸消解处理。
在酸性介质中,加热消解使样品溶液中的汞以二价汞的形式存在,再被硼氢化钾还原成单质汞,形成汞蒸气,被引入原子荧光分光光度计进行测定。
大气颗粒物中Sb、Se、Bi、Au等元素含量较低,一般含量的Sb、Se、Bi、Au不干扰的测定,大量的Cu、Pb等均不干扰测定。
当将采集10m3气体的滤膜制备成50ml样品时,最低检出限3×10-3µg/m³。
2. 仪器2.1 原子荧光分光光度计及相应的辅助设备。
2.2 中流量采样器。
2.3 烟尘采样器2.4 玻璃纤维滤筒。
2.5 过氯乙烯滤膜3. 试剂本方法所用试剂除另有说明外,均使用符合国家标准的分析纯试剂和去离子水或同等纯度的水。
3.1 硝酸(HNO3):ρ=1.42ɡ/ml。
3.2 硝酸(HNO3):1+1。
3.3 硝酸(HNO3):1+19。
3.4 盐酸(HCL):ρ=1.19ɡ/ml,优级纯。
3.5 5%盐酸(HCL)。
3.6 重铭酸钾(K2Cr2O7):优级纯。
3.7 氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH):优级纯。
3.8盐酸溶液:1+1。
3.9 0.04%硼氢化钾溶液:称取0.4g硼氢化钾于加入1gKOH的200ml去离子水中,溶解后,用脱脂棉过滤,稀释至100ml。
此溶液现用现配。
3.10 0.5g/L重铭酸钾溶液:称取0.5g重铭酸钾溶解于1000ml(1+19)HNO3中。
3.11 汞标准贮备液:准确称取1.080g氧化汞(优级纯,于105~110°烘干2h),用70ml(1+1)HCL溶液溶解,加入24ml(1+1)HNO3溶液、1.0g K2Cr2O7,溶解后移入100ml容量瓶中,用水稀释定容至标线。
此溶液每毫升含1.0mg汞汞标准使用液(Hg),0.500µg/m³:临用时,用0.5L重铭酸钾逐级稀释汞贮备液而成。
新项目试验报告项目名称:环境空气汞的测定原子荧光分光光度法《空气与废气监测分析方法》(第四版)项目负责人:杨刚项目审批人:审批日期:、新项目概述原子吸收分光光法和氢化物发生- 原子荧光分光光度法测定汞,灵敏度高、方法快速准确、干扰少;双硫腙分光光度法是经典方法,准确、测定范围等,但操作复杂,要求严格,适用于高浓度汞污染物的监测。
、检测方法与原理检测方法:原子荧光分光光度法《空气与废气监测分析方法》(第四版)(2003)5.3.7.2原理:通过等速采样,将颗粒物从固定污染源中抽取到玻璃纤维滤筒中或将无组织排放颗粒物收集到氯乙烯滤膜上。
所采集的样品用混合酸消解处理。
在酸性介质中,加热消解是样品溶液中的汞以二价汞的形式存在,再被硼氢化钾还原成单质汞,形成汞蒸气,被引入原子荧光分光光度计进行测定。
大气颗粒物中Sb、Se、Bi 、Au等元素含量较低,一般含量的Sb、Se、Bi 、Au 不干扰Hg的测定,大量的Cu、Pb 等均不干扰测定。
当将采集10m3气体的滤膜制备成50ml 样品时,最低检出限为3×10-3μg/m3三、主要仪器和试剂1.试剂和材料测定过程中,除非另有说明,均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水,所有试剂应不含铬。
1.1 硝酸:=1.42g/ml ,优级纯。
1.2 硝酸:1+1。
1.3 硝酸:1+19。
1.4 盐酸:=1.19g/ml ,优级纯。
1.5 5% 盐酸。
1.6 重铬酸钾:优级纯。
1.7 氢氧化钾或氢氧化钠:优级纯。
1.8 盐酸溶液:1+1.1.9 0.04%硼氢化钾溶液:称取0.4g 硼氢化钾于已加入1gKOH的200ml 去离子水中,溶解后,用脱脂棉过滤,稀释至1000ml。
此溶液现用现配。
1.10 0.5g/L 重铬酸钾溶液:称取0.5g 重铬酸钾溶解于1000ml(1+19)HNO3中。
1.11 汞标准贮备液:准确称取1.080g 氧化汞(优级纯,于105~110℃烘干2h),用70ml(1+1)HCl 溶液溶解,加入24ml(1+1)HNO3溶液、1.0gK2Cr2O7,溶解后移入1000ml 容量瓶中,用水稀释定容至标线。
汞是一种重要的重金属,在众多方面都有广泛的应用。
而在汞的应用场所的空气中往往含有较多的汞及其化合物的蒸汽。
汞及其化合物不仅具有剧毒,而且具有挥发性和生物传递特性,因此其对环境的污染破坏和对人体的毒害作用尤其巨大,应当予以足够的重视。
气态汞不但可经由人的呼吸进入肺部,对肺部造成感染,还可经由皮肤的毛孔进入到人身体器官内部,在人的身体内部的器官作祟。
汞在人体内的吸附性和滞留性很强,一旦一进入人体的某一器官就很难被正常的新陈代谢将它们快速排泄掉,相反,却会一点点地侵入到人体的细胞或大脑中。
汞对人的大脑的危害是十分严重的,且汞在人的大脑内既不能被排出,更会干扰和损伤神经系统,以人体慢性中毒危及人的健康。
因此,汞对人体的毒性作用一向很被重视,与汞有接触的工作环境尤其要重视空气检测,国家制定有专门的特殊工作环境空气中及其汞化合物含量的标准,并定期进行空气中汞及其化合物含量的监测。
1对冷原子吸收法测定空气中汞含量的实验方法与过程的描述定量测定的依据:对所要测量的环境中汞含量的提取依据是:以高锰酸钾溶液来吸取和氧化空气中的汞成分,使之成为离子状态,再将汞离子进行还原,使之成为汞蒸气,汞蒸气的气体膨胀和升腾作用可促使其从仪器原子嘴中迅速喷发,通过波长为253.7nm的低压汞灯发出的强光照射迅速喷发的汞蒸气,这时的基态汞原子呈现为高能状态,当高能状态的汞原子向着基态汞原子再次回归时,在这个过程中会辐射出共振荧光,共振荧光就是测定所要索取的物质,因为共振荧光的强度会与汞浓度呈线性关系,所要进行的汞的定量测定的依据就建立在这样的状态下,这样的状态也即最容易取得标准值的机会。
测定仪器和试剂的选取:测定仪器气体采样器;大型气泡吸收管;ZYG-Ⅱ型测汞仪。
试剂采用的是吸收液,将C(1/5KMnO4)=0.1mol/ L的高锰酸钾溶液与1+99的硫酸溶液等体积进行混合,配置时间必须把握好,也即需要现用现配,配后即用;汞保存液:称取0.1g重量的重铬酸钾溶解于1L的1+19的硝酸溶液中;盐酸羟胺溶液:200g/ L;氯化亚锡溶液:称取10g重量的氯化亚锡溶解于1+99的硫酸溶液中,然后稀释到50ml,也必须在临用前配置,配后即用;汞标准溶液:称取0.1354g重量的氯化汞溶解于汞保存液中,转移至100ml的容量瓶内,稀释到刻度,此溶液浓度为1g/L。
汞的含量测定方法
汞的含量可以通过以下方法进行测定:
1. 水银分析仪:使用专用的水银分析仪来测定水样中的汞含量。
该仪器通过电化学原理来测定汞的浓度。
2. 原子吸收光谱:可以使用原子吸收光谱仪来测定汞的含量。
该仪器将样品中的汞原子化,并通过吸收特定波长的光来测定汞的浓度。
3. 熔融铜汞法:将待测样品与铜粉混合,并通过熔融反应将汞还原到铜中形成铜汞合金。
然后用酸将铜溶解,测定溶液中的汞浓度来计算样品中的汞含量。
4. 排放控制的测定方法:在工业废水、大气等排放控制中,常使用不同的测定方法,例如水样中的汞含量可以通过原子荧光光谱、质谱等分析技术进行测定。
需要注意的是,不同的样品和特定需要测定的汞形态可能需要不同的测定方法。
在实际操作中应该根据具体情况选择合适的测定方法。
冷原子吸收法测定汞标准方法嗨,朋友!今天咱们来好好唠唠冷原子吸收法测定汞的标准方法。
这可不是什么枯燥无味的事儿,你要是真了解了,保准也会像我一样觉得超有趣呢!我有个朋友小李,在一家环境检测实验室工作。
有一次我去他那儿玩,就看到他在做汞的检测。
他当时就用的冷原子吸收法。
我当时就特别好奇,凑上去问他:“这咋测汞呢?汞这东西,又看不见摸不着的。
”小李就笑着跟我说:“嘿,这你就不懂了吧。
冷原子吸收法可厉害着呢!”那这冷原子吸收法到底是个啥原理呢?简单来说,汞在常温下就容易挥发,它的原子在气态的时候能够吸收特定波长的光。
就好比不同的钥匙开不同的锁一样,汞原子就专门吸收那特定波长的光,其他的光它可就不感兴趣啦。
这就像是汞原子有着自己独特的口味,只爱吃那一种波长的“光食物”。
我们就是利用这个特性来检测汞的含量的。
在实际操作中啊,那可是相当讲究的。
首先得采集样品,这个样品的来源可就多了去了。
可能是土壤、可能是水,也可能是大气中的颗粒物。
就拿水样品来说吧,得用专门的采样器采集。
采集的时候可得小心翼翼的,就像捧着稀世珍宝一样。
要是不小心弄洒了或者污染了,那整个检测可就白忙活了。
采集好样品之后呢,就要对样品进行预处理。
这预处理啊,就像是给样品做个“前期准备工作”。
比如说,如果是土壤样品,可能要经过消解等一系列步骤,把汞从土壤里释放出来,变成能被检测的形态。
这过程就像把藏在石头缝里的小虫子给弄出来一样,得用对方法,不然小虫子就出不来,汞也就没法被准确检测。
接下来就是冷原子吸收法的关键操作了。
要把处理好的样品放到特定的仪器里。
这仪器就像一个超级精密的探测器。
汞原子在里面就开始表演它们的“光吸收魔术”了。
我就问小李:“这仪器怎么就知道吸收了多少光呢?”小李跟我解释说:“这里面有个检测系统,就像一个超级敏感的眼睛,能够精确地测量光被吸收的程度。
你想啊,如果样品里汞原子多,那吸收的光就多;汞原子少,吸收的光就少。
就这么简单的道理。
冷原子吸收法测定汞原理汞是一种有害的重金属,在环境中的汞污染问题一直备受关注。
为了有效地监测和治理环境中的汞污染,需要开发出一种高灵敏度、高精度的汞检测方法。
目前,冷原子吸收法(cold vapor atomic absorption spectroscopy, CVAAS)已经成为一种广泛应用的汞检测技术。
冷原子吸收法是利用光谱仪测量汞原子的吸收热蒸气的能力来定量测定汞的方法。
冷原子吸收法适用于测定空气、水、土壤、废弃物及口腔中的总汞和甲基汞等形态的汞。
本文将介绍冷原子吸收法测定汞的原理。
1. 汞化反应:将样品中存在的汞物质转化为汞原子,是冷原子吸收法测定汞的关键步骤。
汞化反应一般采用亚硝酸钾和氢氯酸作为还原剂,将汞物质还原为汞离子和汞原子的混合物。
2. 冷降解:汞化反应后的样品要进行冷降解,使汞离子和汞原子稳定存在于水溶液中,此过程是通过加入氢氧化钠(NaOH)和钾氰化物(KCN)实现的。
氢氧化钠可以调节样品中的pH值,使样品中的汞离子和汞原子稳定存在于溶液中。
而钾氰化物会将样品中的游离汞离子化合为配合物,从而提高汞原子在分子中的稳定性,有助于提高冷原子吸收法的检测灵敏度。
3. 冷蒸气发生器:冷蒸气发生器是将样品中产生的汞原子转化为汞蒸气的过程。
将样品溶液注入冷蒸气发生器中,在室温下通过氩气(Ar)气化汞原子,生成汞蒸气。
冷蒸气发生器内的气氛要充分的干燥,以减少汞原子和氧气的反应,会产生汞氧化物,降低检测精度。
4. 吸收光谱仪:吸收光谱仪是进行汞测定的关键设备。
经过冷蒸气发生器中的氩气携带,汞原子进入吸收光谱仪的采样室中。
在采样室中,利用一个半导体激光器或一个低压汞灯发光源激发吸收室中的汞原子,汞原子吸收激光的能量,从而使得激光通过吸收室的光强发生变化。
吸收室内的光通过光电倍增管转换成电信号,被记录下来,根据吸收的光强可以计算出对应的汞原子浓度。
1. 与其他检测方法相比较,冷原子吸收法检测汞的灵敏度和准确度更高。
中华人民共和国国家环境保护标准HJ 543—2009固定污染源废气汞的测定冷原子吸收分光光度法(暂行)Stationary source emission-Determination of mercury- Cold atomic absorption spectrophotometry本电子版为发布稿。
请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。
2009-12-30发布 2010-04-01实施 环 境 保 护 部 发 布目次前言 (II)1 适用范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 方法原理 (1)4 干扰 (1)5 试剂和材料 (1)6 仪器和设备 (3)7 样品 (3)8 分析步骤 (3)9 结果计算 (4)10 质量保证和质量控制 (5)前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,保护环境,保障人体健康,规范固定污染源废气中汞的监测方法,制定本标准。
本标准规定了测定固定污染源废气中汞的冷原子吸收分光光度法。
本标准由环境保护部科技标准司组织制订。
本标准起草单位:北京市环境保护监测中心。
本标准环境保护部2009年12月30日批准。
本标准自2010年4月1日起实施。
本标准由环境保护部解释。
固定污染源废气汞的测定冷原子吸收分光光度法(暂行)警告:汞及其化合物毒性很强,操作时应加强室内通风;反应后的含汞废气在排出之前用碘-活性炭吸附,以免污染空气;检测后的残渣残液应做妥善的安全处理。
1适用范围本标准规定了测定固定污染源废气中汞的冷原子吸收分光光度法。
本标准适用于固定污染源废气中汞的测定。
方法检出限为0.025μg/25ml试样溶液,当采样体积为10L时,检出限为0.0025mg/m3,测定下限为0.01mg/m3。
2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件或其中的条款。
凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。
GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ/T 373 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范(试行)3方法原理废气中的汞被酸性高锰酸钾溶液吸收并氧化形成汞离子,汞离子被氯化亚锡还原为原子态汞,用载气将汞蒸气从溶液中吹出带入测汞仪,用冷原子吸收分光光度法测定。
冷原子荧光法测定汞的测定范围冷原子荧光法是一种高灵敏度、高选择性的分析方法,广泛应用于环境、食品、医药等领域的汞测定。
汞是一种有毒重金属,对人体和环境造成严重危害,因此需要进行准确、快速的检测。
冷原子荧光法主要通过冷原子化技术将汞原子化,并利用荧光技术测定其浓度,具有测定范围广、测定能力强的特点。
冷原子荧光法测定汞的测定范围一般在ng/L到μg/L级别,可以满足不同样品中汞含量的测定需求。
对于环境水体、大气样品、土壤样品等中的汞元素,通常需要进行追溯分析,因此需要足够宽广的测定范围来适应不同浓度范围内的汞含量。
冷原子荧光法在测定范围上有着明显的优势,能够满足从低浓度到高浓度的汞含量测定需求。
冷原子荧光法测定汞的测定范围还受到一些因素的影响。
首先是仪器设备的性能和参数设置,包括光源的功率、激发波长、荧光检测波长等因素,这些参数设置对于测定范围和灵敏度都有很大影响。
其次是样品预处理的方法和测定条件对测定范围的影响,包括酸溶解、预处理剂的选择等因素,这些都会直接影响到样品的汞原子化效率和荧光检测的灵敏度。
因此,在进行冷原子荧光法测定汞的时候,需要综合考虑这些因素,合理设置条件,才能得到满足需求的测定范围。
冷原子荧光法测定汞的测定范围还有待于不断的提高和完善。
随着仪器设备和技术的不断更新,可以预见的是冷原子荧光法的测定范围将会不断扩大,对于更低浓度或者更高浓度的汞含量也能够进行准确的测定。
同时,对于样品预处理的方法和技术也将不断地进行改进和创新,提高样品的处理效率和测定范围。
在实际应用中,冷原子荧光法已经被广泛应用于汞的环境监测、食品安全、药物检测等领域。
其灵敏度高、选择性好的特点,使其在汞测定方面具有明显的优势。
通过合理设置仪器参数和样品处理方法,冷原子荧光法能够有效地满足不同样品中汞含量的测定要求,具有广泛的应用前景。
总之,冷原子荧光法作为一种高灵敏度、高选择性的汞测定方法,具有较宽的测定范围,能够满足不同样品中汞含量的测定需求。
汞(Hg)基本物理参数1.汞的原子荧光光谱汞的原子荧光光谱都采用253.65(nm)共振荧光线。
汞的另一共振线为 184.9(nm),由于大气对此波长吸收较大,因而一般的仪器不能应用。
2.汞的物理性质金属汞在常温下是液态,其沸点为365.58℃,冰点为-38.87℃,在常温下汞蒸气中的汞是呈原子状态存在,即使在零度以下,汞仍然能够蒸发。
因为汞即使在高温下也有相当高的原子蒸气压,故汞极易原子化。
Hg2+在酸性溶液中极易被 KBH4 或 SnCl2等还原剂还原成汞蒸气;以及汞的化合物也能在加热条件下分解释放出汞蒸气,从而使之可以方便地从样品基质中分离出来。
标准贮备液的配制1.准确称取1.000 g 纯金属汞, 溶于20ml 5 mol/l HNO3,用水稀释至1000m l,摇匀,此溶液1ml含1mg Hg。
2.准确称取 1.3535g 优级纯氯化高汞, 水溶后加入25mlHNO3和 1%K2Cr2O7溶液10ml, 用水稀释至1000 ml,摇匀,此溶液 1ml含1mg Hg。
.3.准确称取1.080g HgO, 加入(1+1)HCl 70ml 溶解,加入24ml (1+1) HNO3,1.0g K2Cr2O7,溶解后移入1000ml容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,此溶液 1ml含1mg Hg。
4.准确称取0.1354g于干燥器中干燥过的二氯化汞,加入硫酸+硝酸+水混合酸(1+1+8)溶解后移入100ml容量瓶中,并稀释至刻度摇匀,此溶液 1ml含1mg Hg。
推荐分析条件一.汞标准系列的配制汞标准使用液50ng/ml。
吸取标准贮备溶液1mg/ml Hg,用含有0.5g/l K2Cr2O7的5%(V/V)HNO3溶液逐级稀释至50ng/ml Hg,用此溶液按下表配制标准系列。
标样号加入50ng/ml Hg 加入5%(V/V)HNO3浓度(ng/ml) 标准体积(ml)稀至最终体积(ml)S0 0.0 50 0.0S1 1.0 50 1.0S2 2.0 50 2.0S3 4.0 50 4.0S4 8.0 50 8.0还原剂的配制0.01%(W/V)KBH4溶液:称取0.5gKOH溶于100ml纯水中,溶解后加入1g KBH4继续溶解,该溶液为1% KBH4。
环境空气汞的测定巯基棉富集-冷原子荧光分光光度法1.适用范围本标准规定了测定环境空气中汞及其化合物的巯基棉富集-冷原子荧光分光光度法。
本标准适用于环境空气中汞及其化合物的测定。
本标准方法检出限为0.1ng/10ml试样溶液。
当采样体积为15 L时,检出限为6.6×10-6mg/m3,测定下限为2.6×10-5mg/m3。
2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件中的条款。
凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。
HJ/T 194 环境空气质量手工监测技术规范GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法3方法原理在微酸性介质中,用巯基棉富集环境空气中的汞及其化合物。
无机汞反应式如下:有机汞反应式如下:元素汞通过巯基棉采样管时,主要为物理吸附及单分子层的化学吸附。
采样后,用4.0 mol/L盐酸-氯化钠饱和溶液解吸总汞,经氯化亚锡还原为金属汞,用冷原子荧光测汞仪测定总汞含量。
4试剂和材料除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂。
水,GB/T 6682,二级。
4.1 高纯氮气:ϕ=99.999%。
4.2 重铬酸钾(K2Cr2O7):优级纯。
4.3 硫酸:ρ (H2SO4)=1.84 g/ml,优级纯。
4.4 盐酸:ρ (HCl)=1.19 g/ml,优级纯。
4.5 硝酸:ρ (HNO3)=1.42 g/ml,优级纯。
4.6 重铬酸钾溶液:w(K2Cr2O7)=1.0%。
称取1.0 g的重铬酸钾(4.2),溶于水,稀释到100 ml。
4.7 硫酸溶液:(H2SO4)=10%。
量取10 ml的浓硫酸(4.3),缓慢加入90 ml水中。
4.8盐酸溶液:c(HCl)=4.0 mol/L。
量取123 ml盐酸(4.4),用水稀释至1 000 ml,混匀。
4.9 盐酸溶液:c(HCl)=2.0 mol/L。
量取12 ml盐酸(4.4),用水稀释至1 000 ml,混匀。
4.10 盐酸溶液:pH=3。
吸取2.0 mol/L 盐酸(4.9)0.50 ml,用水稀释至1 000 ml,混匀。
4.11 硝酸溶液:ϕ (HNO3)=10%。
量取10 ml的浓硝酸(4.5),用水稀释至100 ml,混匀。
4.12 盐酸-氯化钠饱和溶液将适量的固体氯化钠(NaCl)加入4.0 mol/L 盐酸溶液(4.8)中加热至沸,直至氯化钠过饱和析出为止。
4.13 溴酸钾-溴化钾溶液称取2.8 g溴酸钾(KBrO3)及10.0 g溴化钾(KBr),溶于水,稀释至1 000 ml。
4.14 盐酸羟胺-氯化钠溶液称取12.0 g盐酸羟胺(NH2OH·HCl)及12.0 g氯化钠,溶于水,稀释至100 ml。
4.15 氯化亚锡盐酸溶液:w=10%。
称取11.9 g氯化亚锡(SnCl2·2H2O)于150 ml烧杯中,加10 ml浓盐酸(4.4),加热至全部溶解后,用水稀释至100 ml,以1.0 L/min流量通入高纯氮气(4.1),以除去本底汞。
4.16 氯化汞标准贮备液:ρ (HgCl2)=1 000 μg/ml。
准确称取0.135 3 g氯化汞(HgCl2),溶解于5.0 ml的10% 硫酸溶液(4.7)及1.0 ml的1.0%的重铬酸钾溶液(4.6)中,移入100 ml容量瓶中,用水稀释至标线,此溶液每毫升含1 000 μg 汞。
4.17 氯化汞标准使用液:ρ (HgCl2)=0.50 μg/ml。
吸取1.00 ml氯化汞标准贮备液(4.16),置于200 m1容量瓶中,加10.0 ml的10%硫酸溶液(4.7)及2.0 ml的1.0%的重铬酸钾溶液(4.6),用水稀释至标线,此溶液每毫升含5 μg汞。
临用前,吸取10.00 ml上述溶液于100 ml容量瓶中,加5.0 mL的10%的硫酸溶液(4.7)及1.0 ml的1.0%的重铬酸钾溶液(4.6),用水稀释至标线,此溶液每毫升含0.50 μg汞。
4.18 巯基棉依次加20 ml硫代乙醇酸(HSCH2COOH)、17.5 ml乙酐[(CH3CO)2O]、8.5 ml 36%的乙酸(CH3COOH)、0.10 ml 硫酸(4.3)和1.6 ml水于150 m1烧杯中,混合均匀。
待溶液温度降至40℃以下后,移入装有5 g脱脂棉的棕色广口瓶,将棉花均匀浸润,盖上瓶塞。
置于烘箱中,于40℃放置4 d后取出,平铺在有两层中速定量滤纸的布氏漏斗中,抽滤,用水洗至中性。
抽干水分,移入培养皿,于40℃的烘箱中烘干,存于棕色瓶中,然后置于干燥器中备用,可保存3个月。
5 仪器和设备除非另有说明,分析时均使用符合国家标准A级玻璃量器。
5.1 空气采样器:流量范围0~1 L/min。
5.2 冷原子荧光测汞仪。
5.3 巯基棉采样管:石英,如图1所示。
称取0.1 g巯基棉,从石英采样管的大口径端塞入管内,压入内径为6 mm的管段中,巯基棉长度约为3 cm。
临用前用0.40 ml pH=3的盐酸溶液(4.10)酸化巯基棉。
巯基棉采样管两端应加套封口,存放在无汞的容器中。
5.4 布氏漏斗。
5.5 抽滤装置。
5.6 烘箱。
5.7 汞反应瓶:5 ml。
5.8 注射器:50 μl,1 ml。
6 样品6.1 样品的采集样品的采集应符合HJ/T 194的要求,采样器应在使用前进行气密性检查和流量校准,采样系统由空气采样器和巯基棉采样管组成。
将巯基棉采样管细口端与采样器连接,大口径端朝下,以0.3~0.5 L/min流量,采样30~60 min,操作时应避免手指玷污巯基棉管管端。
6.2 样品的保存采样后,两端密封,于0~4℃,冷藏保存。
6.3 试样的制备将采样后巯基棉采样管固定,并使细端插入10 ml容量瓶的瓶口上,以1~2 ml/min滴加4.0 mol/L 盐酸-氯化钠饱和溶液(4.12),洗脱汞及其化合物,用4.0 mol/L盐酸-氯化钠饱和溶液(4.12)稀释至标线,摇匀。
6.4 空白试样的制备取空白巯基棉采样管,按(6.3)样品处理相同步骤同时操作,制备成空白试样。
7 分析步骤7.1 试料的制备吸取适量试样溶液(6.3)于 5 ml 汞反应瓶中,用4.0 mo1/L盐酸-氯化钠饱和溶液(4.12)稀释至标线。
7.2 空白试料的制备吸取适量空白试样溶液(6.4)于5 ml汞反应瓶中,用 4.0 mo1/L盐酸-氯化钠饱和溶液(4.12)稀释至标线。
7.3 标准曲线的绘制7.3.1 取7支5 ml汞反应瓶,按表1配制标准系列。
表1瓶号0 1 2 3 4 5 6 氧化汞标准使用液/μl0.00 5.00 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 汞含量/ng 0.00 2.50 5.00 10.0 15.0 20.0 25.07.3.2 用4.0 mol/L盐酸-氯化钠饱和溶液(4.12)稀释至5 ml标线。
7.3.3 向各瓶中加0.10 ml溴酸钾-溴化钾(4.13)溶液,放置5 min后,出现黄色,加1滴盐酸羟胺-氯化钠溶液(4.14),使黄色褪去,摇匀。
7.3.4 用注射器向瓶中加入1.0 ml氯化亚锡盐酸溶液(4.15),振荡0.5 min后,用高纯氮气(4.1)将汞蒸气吹入冷原子荧光测汞仪测定,以测汞仪的响应值对汞含量(ng),绘制标准曲线,并计算标准曲线的回归方程。
7.4 测定按标准曲线的绘制步骤7.3.3~7.3.4进行试料(7.1)和空白试料(7.2)的测定,并记录响应值。
根据所测得的试料和空白试料的响应值,由标准曲线的回归方程计算试料和空白试料中的汞含量。
8 结果计算按式(1)计算出环境空气中汞含量:a tnd V VV W W Hg ⨯⨯-=1000)(0ρ式中:ρ (Hg)——环境空气中汞含量,mg/m 3;W ——测定时所取样品中汞的含量,ng ; W 0——测定时所取空白中汞的含量,ng ; V t ——样品溶液总体积,ml ;V a ——测定时所取样品溶液体积,ml ;V nd ——标准状态(101.325 kPa ,273 K )下的采样体积,L 。
9 质量保证和质量控制9.1 质量保证和质量控制参照 HJ/T 194执行。
9.2 试验用的试剂,包括巯基棉(4.18)、10% 氯化亚锡盐酸溶液(4.15)、pH=3的盐酸溶液(4.10)、溴酸钾-溴化钾溶液(4.13)、盐酸羟胺-氯化钠溶液(4.14)及4.0 mo1/L 盐酸-氯化钠饱和溶液(4.12)等,均需事先用冷原子荧光测汞仪检查,试剂中汞的空白值应不超过0.1 ng 。
9.3 每批巯基棉制备后先进行汞的回收试验(见附录A ) 10 注意事项10.1 盐酸羟胺常含有汞,必须提纯。
当汞含量较低时,采用巯基棉纤维管除汞法;汞含量高时,先按萃取法除掉大量汞,再按巯基棉纤维管法除尽汞(见附录B )。
10.2 如欲分别测定有机汞及无机汞,采样后,将巯基棉采样管放在5 ml 容量瓶的瓶口上,以1 ml/min 流量,滴加2.0 mol/L 盐酸溶液(4.9)解吸有机汞。
用2.0 mol/L 盐酸溶液(4.9)稀释至标线,以下步骤同标准曲线的绘制。
继续将上述采样管,用4.0 mol/L 盐酸-氯化钠饱和溶液(4.12)解吸无机汞,方法同前。
10.3 本方法还可以分别测定颗粒态汞及气态汞,可在巯基棉采样管前加一有机纤维素微孔滤膜捕集颗粒态汞。
用10%硝酸溶液溶解,用上述方法测汞。
附录A巯基棉吸附效率的测定于反应瓶中加入氯化汞标准溶液(4.17),氯化亚锡盐酸溶液(4.15)后,用氮气(4.1)将产生的元素汞通入巯基棉采样管。
用4.0 mol/L盐酸-氯化钠饱和溶液(4.12)解吸,测定回收率,以求得巯基棉对汞的吸附效率。
将1 000 mg/kg甲基汞(CH3HgCl)水溶液放在100 ml聚乙烯瓶,配以硅橡胶塞,密封,保持温度为22℃。
此时,蒸气中甲基汞浓度为27.8 ng/ml±4.1 ng/ml,用气密注射器抽取一定体积的蒸气,随采样器气流注入巯基棉采样管,用2.0 mol/L盐酸(4.9)溶液解吸有机汞,测定回收率,以求得巯基棉对有机汞的吸附效率。
附录B除汞法巯基棉纤维管除汞法:在内径6~8 mm,长100 mm左右、一端拉细的玻璃管,或500 ml分液漏斗放液管中,填充0.1~0.2 g巯基棉纤维(4.18),将待净化试剂以10 ml/min速度流过一至两次即可除尽汞。
萃取法:取250 ml盐酸羟胺溶液注入500 ml分液漏斗中,每次加入15 ml含二苯基硫巴腙(双硫腙C13H12N4S)0.1 g/L的四氯化碳(CCl4)溶液,反复进行萃取,直至含双硫腙的四氯化碳溶液保持绿色不变为止。
然后用四氯化碳萃取,以除去多余的双硫腙。