電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

1、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法 一、適用范圍（鹽酸一硝酸一高氯酸一氫氟酸消解法）等離子放射光譜法（以下簡(jiǎn)稱icp-aes )可同時(shí)測(cè)定土壤、沉積物中鋁（al )、鋇（ba)、鈹(be)、鈣（ca)、鈷（co)、鉻（cr)、銅(cu)、鐵（fe)、鉀（k)、鑭(la)、鋰(li)、鎂（mg)、錳(mn)、鉬(mo)、鈉（na)、鎳（ni)、磷(p)、鉛（pb)、鍶(sr)、鈦(ti)、釩（v）及鋅（zn) 22個(gè)元素的元素總量。采納微波酸溶（微波消解法）等離子放射光譜法同時(shí)測(cè)定土壤、沉積物中鋁（al)、鋇（ba)、鈹(be)、鈣（ca)、鈷（co)、鉻（cr)、銅(cu)、鐵（fe)、鉀（k)、

2、鋰(li）、鎂（mg)、錳(mn)、鉬(mo)、鈉（na)、鎳（ni)、磷(p)、鉛（pb)、鍶(sr)、鈦(ti)、釩（v）及鋅（zn) 21個(gè)元素的元素總量。測(cè)定土壤、沉積物中鋁、鐵、鈣等常量元素，是為了校正對(duì)痕量元素的干擾。二、辦法原理采納鹽酸一硝酸一氫氟酸一高氯酸全分解的辦法或硝酸一氫氟酸一過(guò)氧化氫微波消解法，使試樣中的待測(cè)元素所有進(jìn)入試液中。然后，將土壤、沉積物消解液經(jīng)等離子放射光譜儀進(jìn)樣器中的霧化器霧化并由氫載氣帶入等離子體火炬中，分析物在等離子炬中揮發(fā)、原子化、激發(fā)并輻射出特征譜線。不同元素的原子在激發(fā)或電離時(shí)可放射出特征光譜，特征光譜的強(qiáng)弱與樣品中原子濃度有關(guān)，與標(biāo)準(zhǔn)溶液舉行比

3、對(duì)，即可定量測(cè)定樣品中各元素的含量。三、試劑和材料標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液可購(gòu)買或用超純?cè)噭┡渲啤Ｋ驮噭┲兴郎y(cè)物的含量與待測(cè)物濃度相比可忽視。除非另有解釋，全部鹽類均于105干燥1h。試驗(yàn)用水應(yīng)符合gb/t 6692-2008一級(jí)水的相關(guān)要求。(1) 硝酸：(hno3)=1.42 g/ml，優(yōu)級(jí)純。(2) 鹽酸：(hcl)=1.19 g/ml，優(yōu)級(jí)純。(3）氫氟酸：(hf)1.13 g/ml，優(yōu)級(jí)純。(4）高氯酸：(hc1o4)=1.68 g/ml，優(yōu)級(jí)純。(5) 氫氣：鋼瓶氣，純度不低于99.9%。(6）標(biāo)準(zhǔn)溶液1）單元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液：al、ba、be、ca、co、cr、cu、fe、 k、 la、l

4、i、 mg、mn、mo、na、ni、p、pb、sr、ti、v、zn，濃度為1 000 mg/l或500 mg/l?？蓮南鄳?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)樣品討論機(jī)構(gòu)購(gòu)買或自配。 鋁（al）: 1 000 mg/l，精確稱取1.000 0 g金屬鋁，用150 ml (1+1)鹽酸加熱溶解，煮沸，冷卻后，用水定容至1 l。 鋇（b a) : 1 000 mg/l，精確稱取1.516 3 g無(wú)水氯化鋇（bac12) (250烘2 h)，用水溶解并定容至1 l。 鈹(be): 100 mg/l，精確稱取0.100 0 g金屬鈹，用150 ml (1+1）鹽酸加熱溶解，冷卻后用水定容至1 l。 鈣（ca) : 1 000 mg

5、/l，精確稱取2.497 2 g碳酸鈣（caco3) )（110干燥1 h)，溶解于20 ml水中，滴加鹽酸至徹低溶解，再加10 ml鹽酸，煮沸除去co2，冷卻后，用水定容至1 l。 鈷（co) : 1 000 mg/l，精確稱取1.000 0 g金屬鉆，用50 ml (1+1）硝酸加熱溶解，冷卻，用水定容至1 l。 鉻（cr): 1 000 mg/l，精確稱取1.000 0 g金屬鉻，加熱溶解于30 ml (1+1）鹽酸中，冷卻，用水定容至1 l。 銅（cu) : 1 000 mg/l，精確稱取1.000 0 g金屬銅，加熱溶解于30 ml (1+1）硝酸中，冷卻，用水定容至1 l。 鐵（f

6、e) : 1 000 mg/l，精確稱取1.000 0 g金屬鐵，用150 ml (1+1)鹽酸溶解，冷卻，用水定容至1 l。 鉀（k)： 1 000 mg/l，精確稱取1.906 7 g氯化鉀（kcl )（在400-450灼燒到無(wú)爆裂聲），溶于水，用水定容至1 l。 鑭(la): 1 000 mg/l，精確稱取1.172 s g三氧化二鑭( la203 )，加熱溶解于少量硝酸中，加入100 ml (1+1）硝酸，冷卻，用水定容至1 l。 鋰(li) : 1 000 mg/l，精確稱取5.324 0 g碳酸鏗(li2co3 )，滴加少量（1+1）鹽酸至徹低溶解，用水定容至1 l。 鎂（mg):

7、 1 000mg/l，精確稱取1.000 0 g金屬鎂，加入30 ml水，緩慢加入30 ml鹽酸，待徹低溶解后，煮沸，冷卻后，用水定容至1 l。 錳(mn) : 1 000 mg/l，精確稱取1.000 0 g金屬錳，用30 ml (1+1）鹽酸加熱溶解，冷卻，用水定容至1 l。 鉬(mo) : 1 000 mg/l，精確稱取1.500 3 g三氧化鉬，溶于少量氫氧化鈉溶液中，用水稀釋到50 ml，以硫酸酸化并過(guò)量5 ml，再用水定容至1l?；蚓_稱取18 403 g鉬酸銨，以少量水溶解，再用水定容至1 l。 鈉（na): 1 000 mg/l，精確稱取2.542 1 g氯化鈉(nacl)（在

8、400-450灼燒到無(wú)爆裂聲），溶于水，用水定容至1 l。 鎳(ni）1 000 mg/l，精確稱取1.000 0 g金屬鎳，用30 ml (1+1)硝酸加熱溶解，冷卻，用水定容至1 l。 磷(p) : 1 000 mg/l，精確稱取4.263 5 g磷酸氫二胺（(nh4)2hpo4 )溶解于少量水中，再用水定容至1 l。 鉛(pb) : 1 000 mg/l，精確稱取1.000 0 g金屬鉛，用30 ml（1+1）硝酸加熱溶解，冷卻，用水定容至 1l 。 鍶(sr): 1 000 mg/l，精確稱取1.684 8 g碳酸鍶(srco3 )，用60 ml（1+1）鹽酸溶解并煮沸，冷卻，用水定容

9、至1 l。 鈦(ti) : 1 000 mg/l，精確稱取1.000 0 g金屬鈦，用100 ml（1+1）鹽酸加熱溶解，冷卻，用（1+1）鹽酸定容至1 l。 釩（v) : 1 000 mg/l精確稱取1.000 0 g金屬釩，用30 ml水加熱溶解，濃縮至近干，加入20 ml鹽酸冷卻后用水定容至1 l。 鋅（zn) : 1 000 mg/l，精確稱取1.000 0 g金屬鋅，用40 ml鹽酸溶解，煮沸，冷卻，用水定容至1 l。2) 單元素標(biāo)準(zhǔn)用法液：分取上述單元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液稀釋配制。稀釋時(shí)補(bǔ)加一定量的酸，使其與樣品酸度全都。3) 多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：按照元素間互相干擾的狀況與標(biāo)準(zhǔn)溶液的性質(zhì)分

10、組制備，濃度據(jù)分析樣品及待測(cè)項(xiàng)目而定，標(biāo)液的酸度盡量保持與待測(cè)樣品溶液的酸度全都。表5.3給出土壤沉積物測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度范圍（參考），共配置5個(gè)點(diǎn)。4）國(guó)家有證參考物質(zhì)：從gbw07401-gbwo7408、 gbw07423-gbwo7430系列有證參考物質(zhì)中選取資個(gè)試樣，按四酸溶解法前處理，建立工作曲線。測(cè)定樣品時(shí)，校準(zhǔn)曲線與工作曲線選其六即可，用法工作曲線不需做系數(shù)校正。四、儀器和設(shè)備(1) 原子放射光譜儀，具背景校正原子放射光譜計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。(2) 聚四氟乙烯燒杯（50 ml)，用法前用(hno3)=10的硝酸浸泡，洗凈。(3) 玻璃器皿，燒杯、漏斗、容量瓶和移液管，用于樣品預(yù)處理

11、，用法前用(hno3)=10的硝酸浸泡，洗凈。五、干擾及消退(1) icp-aes法干擾通常有光譜干擾與非光譜干擾兩類。前者主要包括了延續(xù)背景和譜線重疊干擾。后者主要包括了化學(xué)干擾、電離干擾、物理干擾以及去溶劑干擾等。實(shí)際分析過(guò)程中各類干擾很難分清。普通狀況下，必需予以補(bǔ)償和校正。(2) 物理干擾普通由樣品的勃滯程度及表面張力變幻導(dǎo)致，尤其是當(dāng)樣品中含有大量可溶鹽或樣品酸度過(guò)高時(shí)，都會(huì)對(duì)測(cè)定產(chǎn)生干擾。消退此類干擾的最容易辦法是將樣品稀釋。(3) 優(yōu)化試驗(yàn)條件挑選出最佳工作參數(shù)，可減小icp-aes法的干擾效應(yīng)。土壤沉積物中常量元素與微量元素間含量差別很大，因此來(lái)自常量元素的干擾不容忽略。表5.

12、4列出了待測(cè)元素在分析波長(zhǎng)下的主要光譜干擾（此為建議，在實(shí)際操作時(shí)，需按照儀器在標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)附近挑選最佳分析波長(zhǎng)）。譜線重疊嚴(yán)峻時(shí)，挑選另外的譜線作為分析線以避免干擾，這種辦法較適合大批常規(guī)分析而樣品基體（即主成分）保持不變的狀況。普通挑選一般微量元素（它們的譜線重疊效應(yīng)最為嚴(yán)峻）的波長(zhǎng)時(shí)，要挑選那些不受主成分干擾的譜線，而對(duì)微量元素之間的互相影響可不必顧及。(4）若靠挑選譜線的辦法仍不能避開(kāi)光譜干擾時(shí)，可用化學(xué)富集分別、元素?cái)?shù)小學(xué)正系數(shù)等舉行干擾校正。化學(xué)富集分別的辦法效果顯然并可提高元素的檢出能力，但操作手續(xù)繁冗且易引入試劑空白；基體匹配法（配制與待測(cè)樣品基體成分相像的標(biāo)準(zhǔn)溶液）、背景扣除法及

13、干擾系數(shù)法消退干擾。六、樣品土壤樣品采集和保存參照hj/t 166-2004執(zhí)行，沉積物樣品采集和保存參照gb 17378.3-2007執(zhí)行。樣品的風(fēng)干和篩分參照hj/t 166-2004及gb 17378.5-2007相關(guān)部分舉行操作，全部樣品均應(yīng)過(guò)200目篩。七、分析步驟（一）試料制備樣品消解見(jiàn)樣品前處理部分，采納鹽酸一硝酸一高氯酸一氫氟酸消解法或微波消解法。（二）儀器參考測(cè)試條件不同型號(hào)的儀器最佳測(cè)試條件不同，可按照儀器用法解釋書舉行挑選。表5.6為推舉儀器參考分析條件。（三）樣品測(cè)定將預(yù)處理好的樣品及空白溶液，在儀器最佳工作參數(shù)條件下，根據(jù)儀器用法解釋書的有關(guān)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)化校正后，做樣品

14、及空白測(cè)定?？鄢尘盎蛞愿蓴_系數(shù)法修正干擾?？鄢瞻字岛蟮脑販y(cè)定值即為樣品中該元素的濃度。八、結(jié)果計(jì)算(1) 扣除空白值后的元素測(cè)定值即為樣品中該元素的濃度。(2）假如試樣在測(cè)定之前舉行了富集或稀釋，應(yīng)將測(cè)定結(jié)果除以或乘以一個(gè)相應(yīng)的倍數(shù)；并要舉行水分校正。(3) 測(cè)定結(jié)果最多保留四位有效數(shù)字，單位以mg/kg計(jì)。九、質(zhì)量保證和控制(1) 當(dāng)開(kāi)頭用法本辦法，在建立了標(biāo)準(zhǔn)曲線后，必需通過(guò)分析適當(dāng)濃度的有證標(biāo)準(zhǔn)樣品舉行驗(yàn)證，假如標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)量值超過(guò)實(shí)際值的110%，則停止分析樣品，重新校正儀器。新的標(biāo)準(zhǔn)曲線應(yīng)當(dāng)再次通過(guò)驗(yàn)證以后，才干繼續(xù)舉行分析。以后要定期（可半年）分析標(biāo)準(zhǔn)樣品或質(zhì)量控制樣品，其測(cè)

15、定值與標(biāo)準(zhǔn)值的誤差應(yīng)在質(zhì)控規(guī)定要求內(nèi)，方可繼續(xù)舉行分析。(2）每分析一批試樣，必需做一個(gè)試驗(yàn)室試劑空白。假如這個(gè)值超過(guò)辦法檢測(cè)限(mdl )，解釋試驗(yàn)室環(huán)境或者所用法的試劑本身有污染，在分析樣品之前必需舉行校正。(3）在舉行樣品分析時(shí)，每分析10個(gè)樣品（少于10個(gè)，完成樣品分析后）需分析一個(gè)校準(zhǔn)樣品以校驗(yàn)工作曲線，假如得到的濃度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值的士10%，則需找出問(wèn)題并訂正后，重置工作曲線，再舉行分析。(4) 每批樣品分析時(shí)應(yīng)起碼測(cè)1個(gè)土壤或沉積物有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差應(yīng)20%。(5）每批樣品應(yīng)舉行20的平行樣測(cè)定，當(dāng)樣品數(shù)小于5個(gè)時(shí)，應(yīng)起碼測(cè)定1個(gè)平行樣。測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差應(yīng)25%。(6）樣品稀釋：假如分析物濃度較高，稀釋后樣品最低濃度應(yīng)高于10倍儀器檢測(cè)限 (idl)，稀釋后分析結(jié)果與稀釋前分析結(jié)果的相對(duì)偏差小于5%（或在此類基體分析的控制限范圍內(nèi)），