污泥重金属组分测定中微波消解与常压消解的方法比对
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等离子质谱法测量土壤中铅、镉、铬的消解方法比对邢飞【摘要】通过高压罐密闭消解、微波消解与聚四氟乙烯坩埚常压消解,等离子质谱法测量土壤中重金属铅、镉、铬,结果表明三种方法均满足土壤质量评价要求,其中聚四氟乙烯坩埚常压消解除铬元素系统稍偏低。
聚四氟乙烯坩埚常压消解具有简单,快速,稳定,方法线性范围为(0~200)ng/mL,相关系数均在0.999以上,铅、镉、铬检出限分别是0.7,0.03,3 ng/mL,能满足农业土壤重金属测量要求。
%Used high temperature and pressure digestion, microwave digestion and atmospheric digestion of PTFE crucible to measure Pb, Cd and Cr in soil by ICP-MS, the results indicated that the three pretreatment ways all meet the requirement, in which the chromium element system is slightly lower by the atmospheric digestion of the PTFE crucible. Atmospheric digestion of PTFE crucible was simple, fast and stabilized, the linear ranged of the method was from 0 to 200 ng/ml, and linear correlation factors for each element were good (r>0.999). Method detection limits for Pb,Cd and Cr were 0.7, 0.03, 3ng/ml, respectively. which could meet the demand for the determining heavy metal elements in soil.【期刊名称】《吉林地质》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P112-114,119)【关键词】等离子质谱法;土壤;铅;镉;铬【作者】邢飞【作者单位】吉林省地质科学研究所,吉林长春 130012【正文语种】中文【中图分类】O657.630 引言土壤作为农业生产的主要载体,是保障农产品质量安全的重要源头。
*中国石油天然气集团公司研究与技术开发项目:钻井废弃泥浆中重金属元素及石油类检测方法研究(2016D 5006 08)。
晏欣,2012年毕业于北京师范大学资源学院,硕士,现在中国石油集团安全环保技术研究院有限公司HSE检测中心从事环境(应急)监测与研究工作。
通信地址:北京市昌平区沙河镇西沙屯桥西中国石油创新基地A座,102206犐犆犘 犕犛法测定含油固体废物金属元素及两种消解方法比较*晏欣 冉照宽 李巨峰 刘光全 李秀珍(中国石油集团安全环保技术研究院有限公司HSE检测中心)摘 要 比较电热板消解和微波消解两种消解方法对测定含油固体废物金属元素的影响,并通过电感耦合等离子体质谱(ICP MS)法测定其中10种金属元素的含量。
通过F检验验证两种消解方法的差异,结果表明:电热板消解和微波消解两种消解方法对测定数据准确性无显著影响,但微波消解具有精密度好、耗酸量少、不易引入污染、消解彻底、用时较短等优势。
进一步对微波消解体系和ICP MS分析条件进行优化后发现,采用HNO3 H2O2HF混合酸体系微波消解含油固体废物样品后以103Rh作为内标元素,能够有效校正含油固体废物样品基体干扰。
元素检出限为0.06~1.8mg/L,相对标准偏差在2.99%~9.63%的范围内,加标回收率在89.4%~113%之间。
该方法耗酸量少,灵敏度高,快速准确,能够应用于含油固体废物中金属元素的测定。
关键词 含油固体废物;金属元素;微波消解;电感耦合等离子体质谱(ICP MS)DOI:10.3969/j.issn.1005 3158.2018.05.015 文章编号:1005 3158(2018)05 0052 050 引 言含油固体废物是在油气田钻探过程中产生的一类主要污染物[1],其主要成分包括钻屑、重金属、无机盐、有机高分子聚合物、油污等多种污染物[2]。
含油固体废物的无害化处理过程需要对其元素组成及含量进行准确分析[3]。
两种消解法对土壤中铜测定的分析两种消解法对土壤中铜测定的分析摘要:为了解微波消解和电热板消解(硝酸-氢氟酸-高氯酸消解/硝酸-氢氟酸-过氧化氢消解)两种方法对土壤中铜测定的影响。
通过原子吸收分光光度计对土壤样品实验室检测结果进行判断分析。
电热板消解法采用采用硝酸-氢氟酸-高氯酸体系消解,测定土壤中铜结果很好。
不同消解方法中,各种条件影响非常大。
关键词:两种;消解法;土壤;铜;影响;分析中图分类号:X833 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2013)-01-0046-1测定土壤样品中的铜元素,消解是关键。
土壤消解的方法很多,有微波消解,密封容器消解,电热板消解,电熔融,干灰化等。
这些方法各有优缺点,本文以微波消解和电热板消解(硝酸-氢氟酸-高氯酸消解/硝酸-氢氟酸-过氧化氢消解)进行土壤样品中铜的对比实验,在实际操作中,对于微波消解方法,微波炉功率和时间选择不当,会导致土样消解不完全,而且消解液中存在的大量的酸必须赶尽,否则会对样品测定产生严重的干扰,通过实验选择出相对最优越的消解方法和最佳消解条件。
1 实验过程(1)主要仪器设备:TAS-986型原子吸收分光光度计(北京普析通用);ETHOS 900型微波消解炉;KGB22型可调式恒温电热板;30mL 分装式消化罐Q45微波消解仪;白色聚四氟乙烯烧杯,塑料量杯(由于氢氟酸会严重腐蚀玻璃仪器,可使空白值过大,故不能使用玻璃制品,如移液管、烧杯、表面皿等,否则将严重影响测定结果)。
(2)主要试剂:试验用酸均为优级纯酸;硝酸(HNO3)ρ=1.42g/mL;氢氟酸(HF)ρ=1.49g/mL;高氯酸(HClO4)ρ=1.68g/mL;过氧化氢(30%,优级纯)ρ=1.11g/mL;铜标准使用液:浓度为500ug/L,20mL/支,编号BW079801,国家标准物质中心,倍比稀释而成。
标准曲线由仪器系统自动稀释生成。
分析过程中全部用水均使用去离子水,所使用的化学试剂均为分析纯或优级纯。
微波消解法摘要:微波消解法是一种快速、高效的样品消解技术,广泛应用于环境分析、食品检测、冶金矿产等领域。
本文将介绍微波消解法的原理、操作步骤、注意事项以及应用案例,并对微波消解法的优缺点进行分析。
一、引言随着人类社会的发展和生产力的提高,对环境质量和食品安全的要求越来越高。
因此,对于样品的检测和分析也提出了更高的要求。
传统的化学分析方法往往需要耗费大量的时间和人力,并且存在操作繁琐、结果不准确的问题。
为了提高样品分析的效率和准确性,人们不断探索新的样品消解技术。
微波消解法就是这样一种高效、快速的样品消解方法。
二、原理微波消解法是利用微波能量在样品中产生的热效应,将样品中的有机物和无机物转化为可溶于溶剂中的形态。
微波消解仪产生的微波能量可以让样品中的分子迅速振动,从而产生大量的热能。
利用这种热能,样品中的有机物和无机物可以被分解为离子或气体的形态,从而实现样品的消解。
三、操作步骤1. 准备样品:首先将需要分析的样品称重并放入消解容器中。
2. 添加溶剂:根据样品的性质和需求添加适当的溶剂,使样品能够充分溶解。
3. 设置消解条件:根据样品的性质和分析要求,设置合适的消解温度、时间和微波功率。
4. 进行微波消解:将装有样品的消解容器放入微波消解仪中,启动设备开始消解。
5. 完成消解后,将容器从微波消解仪中取出,进行后续的分析操作。
四、注意事项1. 安全操作:由于微波消解法需要产生大量的热能,因此在操作过程中要注意防止烫伤。
同时,要避免将可能产生爆炸物的样品放入微波消解仪中。
2. 选择适当的溶剂:不同的样品需要选择不同的溶剂,以保证样品的有效分解和溶解。
3. 控制消解条件:根据样品的特性和分析要求,合理设置消解温度、时间和微波功率,避免样品的过度消解或不完全消解。
五、应用案例1. 环境分析:微波消解法在环境分析中应用广泛,可以用于土壤、水质等样品的分析。
通过微波消解法,可以有效地将样品中的有机物和无机物转化为可溶性形态,从而方便后续的分析。
土壤和沉积物汞、砷、硒、铋、锑的测定微波消解_原子荧光法
(实用版)
目录
1.土壤和沉积物的重要性
2.汞、砷、硒、铋、锑在环境中的存在和影响
3.微波消解_原子荧光法的原理和应用
4.微波消解_原子荧光法在土壤和沉积物中的应用
5.结论
正文
1.土壤和沉积物的重要性
土壤和沉积物是环境中的重要组成部分,它们对生态系统和人类健康有着重要的影响。
土壤是植物生长的基础,也是食物链的起点。
沉积物则是河流、湖泊和海洋等水体的底部物质,对水生生物的生存和繁衍至关重要。
2.汞、砷、硒、铋、锑在环境中的存在和影响
汞、砷、硒、铋、锑等元素在自然界中广泛存在,它们可以存在于土壤、水、空气和食物中。
这些元素在环境中的存在,可能对生态系统和人类健康产生重要影响。
例如,汞和砷可以引起神经系统和肝脏等器官的损害,硒则有抗癌作用,铋和锑则可能对人体免疫系统产生影响。
3.微波消解_原子荧光法的原理和应用
微波消解_原子荧光法是一种常用的痕量元素分析方法,它利用微波能量将样品消解,将消解后的样品雾化,然后通过原子荧光光谱仪进行检测。
这种方法具有快速、准确、灵敏度高等优点,被广泛应用于环境、食品、生物、化工等领域。
4.微波消解_原子荧光法在土壤和沉积物中的应用
微波消解_原子荧光法在土壤和沉积物中的应用,可以准确、快速地测定汞、砷、硒、铋、锑等痕量元素的含量。
这种方法可以为环境保护、污染治理和生态修复提供科学依据,也可以为食品和环境安全提供监测手段。
浅谈食品重金属测定中的几种样品消解方法摘要:食品和食品加工过程中,重金属的混入会对人体健康造成严重的危害。
随着人们对食品安全问题的重视以及健康意识的提高,食品重金属检测工作得到了人们的广泛关注,也是目前食品安全工作的重点内容。
样品消解是食品重金属检测的重要基础,对检测准确性有直接影响,因此合理选择样品消解方法十分必要。
基于此,本文对食品重金属测定中常用的几种样品消解方法进行分析。
关键词:食品;重金属;样品消解现如今随着社会经济的飞速发展,环境问题愈发恶劣,一些有害的重金属元素通过多种化学形态排入环境,对空气、土壤与水造成严重污染,同时导致各类食品受到污染。
重金属对人体健康有严重的威胁,如果人体摄入过多重金属将会引发神经系统、生殖系统病变,导致心血管疾病,甚至存在致癌风险。
因此对食品中重金属含量进行准确检测对于保证食品质量安全具有重要意义,样品消解是食品重金属检测的重要基础,对检测结果的准确性有直接影响,选择科学合理的消解方法,不但能够缩短消解时间,同时能够提高检测质量与效率。
本文对目前常用的几种样品消解方法进行总结,对不同方法的优势、不足进行分析,为食品重金属检测样品消解方法的选择提供参考。
1.食品重金属测定中的几种样品消解方法1.1干法灰化该方法需要在一定的温度环境下加热,促进待检测物质的分解、灰化,余留的残渣通过相应的溶剂溶解。
结合灰化条件的差异性,干法灰化主要包括以下两种:首先,选择充满氧气的密闭瓶,通过电火花引燃有机试样,瓶内可以使用适量吸收剂有效吸收燃烧产物,之后采取合理的方法检测,该方法便是氧瓶燃烧法,对于卤素、硫、磷等有机物元素的测定具有明显作用。
其次,将试样放置于蒸发皿或者坩埚中,在空气环境下,在相应的温度范围内进行加热、分解、灰化,获得残渣通过适量溶剂溶解后进行检测,该方法被称作定温灰化法,多用于食品中铅、镉等重金属含量的检测。
1.2 湿式消解主要指将氧化性强酸放于适量的食品中,并且加热消煮,促进有机物质分解氧化为二氧化碳,水和各种气体,同时促进氧化,能够同时加入多种催化剂,这类破坏食品中有机物的方法便是湿式消解法。
快速微波消解-原子荧光光谱法测定土壤中的重金属含量
1. 样品制备:
选择所需测量的土壤样品,将其进行干燥、研磨并过筛,以制备成适合后续消解处理的样品。
2. 样品消解:
使用微波消解系统,将土壤样品与适当的酸(如硝酸、盐酸盐酸双氧水等)混合,然后在设定的微波条件下进行消解处理。
消解过程中,酸与土壤中的重金属发生化学反应,将其释放出来并溶解在酸中。
3. 原子荧光光谱法测定:
将消解后的溶液转移至原子荧光光谱仪中,通过原子荧光光谱法测定溶液中的重金属含量。
原子荧光光谱法利用特定波长的光源照射样品,使样品中的原子释放出荧光。
每种重金属都有其特定的荧光波长,通过测量荧光波长可以确定样品中的重金属种类。
同时,通过比较标准曲线,可以确定各种重金属的浓度。
4. 数据处理与分析:
对测定的数据进行处理和分析,如计算平均值、标准差等,以评估样品的重金属含量。
同时,结合标准方法或参考值,可以对土壤质量进行评估,例如判断是否受到污染或污染程度等。
注意事项:
1. 在整个过程中,要确保实验室环境的清洁和安全,避免交叉污染。
2. 选择的酸类型和消解条件应适应不同的土壤类型和实验要求,以确保最佳的消解效果。
3. 原子荧光光谱仪需要定期进行校准和维护,以保证测定的准确性和精度。
污泥重金属组分测定中微波消解与常压消解的方法比对
摘要:本文通过一系列的实验操作及数据比对,系统的研究了对于
测定污泥重金属组分中微波消解与常压消解的方法比对,确定了最佳
的微波消解实验条件,填补了这一项目的空白。实验基于将相同组分
的污泥样本,分别通过常压消解和微波消解两种不同的方式进行预处
理后,用相同的原子吸收仪测定其重金属组分(试验中以镉为代表),使
两种预处理方式进行比较,发现微波消解能更快更好更完全的完成消
解任务,并通过平行数据分析,找到最佳的实验条件。
关键词:原子吸收 常压消解 微波消解 污泥 镉
镉是一种有毒有害的金属,破坏神经系统,食入会引起急性肠胃炎,
出现心血管病,镉中毒会加速骨骼的钙质流失,引发骨折或变形。污水
处理过程中,废水中含有的大量镉通过水中悬浮物和胶体物质的吸
附、包藏、沉淀于污泥中大大增加了污泥的毒害性。本实验通过一系
列的方法研究,分别将微波消解和常压消解后的污泥样品,应用原子吸
收分光光度法测定其中镉及其化合物的含量,使两种方法得以比对,选
出最佳实验条件。
本实验选用仪器:美国CEM微波消解仪,美国PerkinElmer公司
AAnalyst-700原子吸收分光光度计。
1 试剂(所用水均为去离子水)
(1)硝酸:优级纯(ρ=1.42g/ml)。(2)硝酸溶液(1+1)。(3)硝酸溶液
(1+99)。(4)过氧化氢溶液:Φ(H2O2)=30%。(5)盐酸:优级纯
(ρ=1.19g/ml)。(6)镉标准贮备液(100mg/l):国家标准物质中心制标准样
品。(7)镉标准使用液(10.0μg/ml):取镉标准贮备液(1.6)10.0ml于100ml
容量瓶中,加硝酸溶液(1.3)定容,摇匀。此溶液中每毫升汗10.0μg镉。
2 仪器、设备
所用仪器均已硝酸(1+5)浸泡过夜,用水反复冲洗,最后用去离子
水冲洗干净。
(1)PE-700原子吸收分光光度计及其配件:带有氘灯背景扣除装
置、空心阴极灯。(2)乙炔钢瓶气(高纯)。(3)空气压缩机。(4)电子天平;
感量0.0001g。(5)烘箱。(6)微波消解仪(美国CEM)。
3 采样
采集具有代表性的污泥样品,将湿污泥样品平铺于硬质板上,用玻
璃棒等压散,出去泥样中石头和动物残体等异物,混匀备用。
干污泥样品出去泥样中石头和动物残体等异物后,用四分法缩分
至获得所需样品用研钵研磨至样品全部通过(80~100)目尼龙筛,混匀
备用。
4 分析步骤
4.1 仪器操作
参照仪器说明书将仪器工作条件和仪器参数调整至最佳状态。参
考参数如下:
波长(nm) 228.8
灯电流(mA) 4
狭缝宽度(nm) 0.7
空气流量(L/min) 17.0
乙炔流量(L/min) 2.0
读数时间(s)3.0
4.2 样品测定
4.2.1 样品预处理
(1)常压消解进行预处理。
称取1.0000g样品于150ml三角瓶中,加入1ml去离子水湿润样品,
加入硝酸(1.2)10ml,盖上玻璃表面皿于电热板上加热10min。冷却后再
加入5ml硝酸(1.1),盖上玻璃表面皿加热30min。此时的烟雾为硝酸氧
化样品所产生。重复此步骤,每次加硝酸5ml,直至无棕色烟雾产生,表
示消化反应完成。冷却后加入2ml纯水及过氧化氢(1.4),直至反应不
再剧烈。注意加入过氧化氢总量不超过10ml。继续加热至溶液5ml。
冷却后加入10ml浓盐酸,盖上玻璃表面皿加热15min。冷却后加入
40ml去离子水,加热煮沸至溶液剩下10ml。处理后的样品定容至50ml
容量瓶中。
用去离子水代替式样,按(4.2.1)相同步骤和试剂作全程序试剂空
白试验。
(2)微波消解。
①微波消解最佳实验条件的确定。
(1)在不同功率下,分别对污泥样品进行试验比较,实验结果如图1
所示。
实验显示在800~1000W功率下测得污泥镉浓度基本相同,因此
确定800W为最佳实验功率。
(2)各步骤保温时间的确定:对相同的污泥样品分别保温不同时间
以比较其消解浓度变化,实验结果如图2,3,4所示。
实验显示:
在第一部保温时间于1~3min内测定出的污泥镉浓度基本相同。
在第二部保温时间于5~8min内测定出的污泥镉浓度基本相同。
在第三部保温时间于20~30min内测定出的污泥镉浓度基本相
同。
从而确定三步的保温时间分别为1min,5min,20min。
由上述数据可得最佳实验条件见表1。
注:升温时间的确定。
第一步,将需要升至的最终温度减去试问(20℃)除以第一步升温
速率。
第二、三步,将第二步需要升至的最终温度减去第一步温度,除以
第二步升温速率,以此类推。
4.2.2 微波消解进行预处理
称取0.5000g样品于聚四佛乙烯罐中,沿罐壁加入浓硝酸
8ml(1.1),1.0mlH2O2,盖上内盖,拧紧罐盖,放入微波消解炉中,管好炉
门。按已优化好的消解步骤进行消解。消解结束后,冷却,取出消解罐。
将消解液移入50ml容量瓶中,用硝酸(1.3)定容待测。
4.2.3 样品测定
对同一样品不同条件下进行平行测定,实验结果如表2所示。
5 结语
综上数据可见,在实验过程中通过对污泥样品应用微波消解的方
法进行预处理,其结果与常压消解得出的样品在最终的实验结果上基
本相同。但其安全性,准确性,高效性皆优于常压消解这种预处理方式。
在以后的实验中可大面积推广应用,其方法简便、安全,数据结果准确、
可靠。
参考文献
[1]美国公共卫生协会.水和废水标准检验法[J].17版.
[2]水和废水监测分析方法指南[M].中国环境科学出版社.
[3]国家环保总局.水和废水监测分析方法[M].4版.中国环境科学
出版社.
[4]原子吸收光谱法在检验中的应用[M].北京大学出版社.