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工作場(chǎng)所空氣中化學(xué)物質(zhì)的檢測(cè)杜會(huì)芳高工中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)研究院內(nèi)容1、無機(jī)金屬、類金屬化合物的檢測(cè)2、無機(jī)非金屬化合物的檢測(cè)3、有機(jī)化合物的檢測(cè)1、金屬類金屬化合物的檢測(cè)序號(hào)元素種類代表化合物方法標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GBZ/T可選方法1銻金屬銻、氧化銻160.1-2004火焰原子吸收光譜法石墨爐原子吸收光譜法2鋇金屬鋇、氧化鋇、氫氧化鋇和氯化鋇160.2-2004等離子體發(fā)射光譜法二溴對(duì)甲基偶氮甲磺分光光度法3鈹金屬鈹、氧化鈹160.3-2004桑色素?zé)晒夥止夤舛确?鉍碲化鉍160.4-2004原子熒光光譜法火焰原子吸收光譜法5鎘金屬鎘、氧化鎘160.5-2004火焰原子吸收光譜法6鈣氧化鈣、氰氨化鈣160.6-2004火焰原子吸收光譜法7鉻鉻酸鹽、重鉻酸鹽、三氧化鉻160.7-2004火焰原子吸收光譜法二苯碳酰二肼分光光度法8鈷金屬鈷、氧化鈷160.8-2004火焰原子吸收光譜法9銅金屬銅、氧化銅160.9-2004火焰原子吸收光譜法10鉛金屬鉛、氧化鉛、硫化鉛和四乙基鉛160.10-2004火焰原子吸收光譜法雙硫腙分光光度法氫化物-原子吸收光譜法微分電位溶出法四乙基鉛的石墨爐原子吸收光譜法13錳金屬錳、二氧化錳160.13-2004火焰原子吸收光譜法磷酸-高碘酸鉀分光光度法14汞金屬汞、氯化汞160.14-2004冷原子吸收光譜法原子熒光光譜法雙硫腙分光光度法表5.1工作場(chǎng)所空氣中常見金屬、類金屬及其化合物的檢測(cè)方法
序號(hào)元素種類代表化合物方法標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GBZ/T可選方法21鉈金屬鉈、氧化鉈160.21-2004石墨爐原子吸收光譜法22錫金屬錫、二氧化錫、二月桂酸二丁基錫160.22-2004火焰原子吸收光譜法二氧化錫的櫟精分光光度法二月桂酸二丁基錫的雙硫腙分光光度法28砷三氧化二砷、五氧化二砷、砷化氫160.31-2004氫化物-原子熒光光譜法氫化物-原子吸收光譜法二乙氨基二硫代甲酸銀分光光度法砷化氫的二乙氨基二硫代甲酸銀分光光度法32釔160.84-2007電感耦合等離子體發(fā)射光譜法表5.1工作場(chǎng)所空氣中常見金屬、類金屬及其化合物的檢測(cè)方法(續(xù)上)樣品采集采樣設(shè)備與采樣介質(zhì)微孔濾膜(含浸漬微粒濾膜或堿性微孔濾膜),孔徑0.8μm大型氣泡吸收管,或多孔玻板吸收管采樣夾,濾料直徑為40mm或25mm空氣采樣器:或稱采樣泵,流量0~3L/min和0~10L/min,在易燃易爆場(chǎng)所應(yīng)采用相應(yīng)防爆等級(jí)的采樣泵;流量校準(zhǔn)器:泡沫流量計(jì)或干式流量計(jì),精度不低于±1%樣品的現(xiàn)場(chǎng)采集方法依據(jù)GBZ159-2004執(zhí)行樣品采集采樣方法空氣中絕大多數(shù)金屬及其化合物的采樣介質(zhì)可用微孔濾膜。
采樣后,應(yīng)將濾膜的接塵面朝里對(duì)折2次,放入清潔塑料袋或紙袋內(nèi),置于清潔的容器內(nèi)運(yùn)輸和保存,樣品在室溫下可長(zhǎng)期保存。
對(duì)于用液體吸收管采集的樣品,完成采樣后,應(yīng)立即密封樣品,豎立擺放于流轉(zhuǎn)箱中,平穩(wěn)運(yùn)輸避免倒置,并按要求盡快分析。樣品的運(yùn)輸與保存
在工作場(chǎng)所空氣有害物質(zhì)檢測(cè)中,金屬、類金屬及其化合物的樣品采集主要用濾料或浸漬濾料作為采樣介質(zhì),工作場(chǎng)所空氣中一些非金屬化合物以氣溶膠態(tài)存在,如氰化物、硫酸、磷酸等,也可采用濾料進(jìn)行采集。在測(cè)定前,必須將濾料上的待測(cè)物轉(zhuǎn)移入溶液中,常用的處理方法有:一、洗脫法;二、消解法。第一節(jié)濾料樣品的預(yù)處理7
洗脫法是用溶劑或溶液(稱為洗脫液)將濾料上的待測(cè)物溶洗下來的方法,洗脫法可用于采集到濾料上的金屬、類金屬化合物的樣品預(yù)處理,也可用于采集到濾料上的無機(jī)非金屬化合物和有機(jī)化合物的樣品預(yù)處理。
例如,微孔濾膜采集鉛煙或鉛塵后,用硝酸溶液浸泡濾膜,將鉛溶洗入硝酸溶液中,然后用分光光度法或原子吸收光譜法測(cè)定。一、洗脫法8
洗脫液一般為酸性溶液(測(cè)定金屬、類金屬化合物)、去離子水(測(cè)定無機(jī)非金屬化合物)以及有機(jī)溶劑(測(cè)定有機(jī)化合物)等。洗脫過程可以是簡(jiǎn)單的溶解過程,也可以是經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)生成可溶性化合物的過程,或是兼有兩者。浸漬濾料采集某些氣態(tài)和蒸氣態(tài)化合物也常用洗脫法處理。一、洗脫法9
洗脫法的評(píng)價(jià)指標(biāo)為洗脫效率,表示洗脫方法的洗脫能力,指能從濾料上洗脫下來的待測(cè)物量占濾料上阻留的待測(cè)物總量的百分比,一般要求洗脫效率應(yīng)≥90%。用式表示為:洗脫效率式中:T
——洗脫效率,%;
m——測(cè)得的待測(cè)物量,mg;
M——濾料上阻留的待測(cè)物總量,mg。10
取18份濾料,分為3組,每組6份,分別加入3個(gè)劑量的標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入量一般為在0.5、1、2倍容許濃度下,檢測(cè)方法規(guī)定的采樣體積所采集的量。加入待測(cè)物標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積應(yīng)不大于100μL。放置過夜,洗脫并測(cè)得每份濾料的待測(cè)物量;同時(shí)作試劑空白和濾料空白,計(jì)算前減去空白值。按上述公式計(jì)算洗脫效率。洗脫效率的測(cè)試方法11
1.洗脫液的性質(zhì),包括極性、對(duì)待測(cè)物的溶解度和化學(xué)活性等理化性質(zhì),例如極性待測(cè)物要選擇極性洗脫液;對(duì)待測(cè)物的溶解度越大,洗脫效率越高;能與待測(cè)物起化學(xué)反應(yīng),生成物易溶于洗脫液的,洗脫效率就高。2.隨著洗脫時(shí)間的增加,洗脫效率提高,一定的洗脫時(shí)間后,達(dá)到高而穩(wěn)定的洗脫效率。3.加熱、振搖或超聲等方法可以加快洗脫和提高洗脫效率。
影響洗脫效率的因素12
消解法是利用高溫和(或)氧化作用將濾料及樣品基質(zhì)破壞,制成便于測(cè)定的樣品溶液。消解法分為干灰化法和濕式消解法兩種,在工作場(chǎng)所空氣檢測(cè)中,主要使用濕式消解法中的酸消解法,用于采集到濾料上的無機(jī)金屬、類金屬化合物的樣品預(yù)處理。酸消解法是指利用氧化劑(主要是氧化性酸)將樣品進(jìn)行消解的方法。
二、消解法131、消解液常用的消解液(氧化劑)有氧化性酸如硝酸、高氯酸及過氧化氫等。為了提高消解效率和加快消解速度,經(jīng)常使用混合消解液,如1:9的高氯酸和硝酸的混合消解液常用于微孔濾膜樣品的消解。硝酸
鹽酸高氯酸過氧化氫混合消解液:1:9的高氯酸和硝酸
二、消解法142、消解方法電熱消解法
加熱是提高消解效率和加快消解的方法。一般采用可控溫電熱板加熱,加熱溫度一般在300℃以下,通常在200℃左右。特別對(duì)于易揮發(fā)的待測(cè)物樣品處理,加熱溫度一般不超過200℃。將樣品在消解液中浸泡過夜,可以縮短消解時(shí)間。不要將消解液蒸發(fā)干,保留少量消解液,有利于樣品的溶解和測(cè)定。若將消解液蒸干,再在較高溫度下加熱,有可能生成難溶的金屬氧化物,影響測(cè)定。二、消解法15消解方法微波消解法微波消解儀是指在密閉容器里,采用微波加熱原理,在高溫高壓條件下達(dá)到樣品前處理目的的儀器系統(tǒng)。二、消解法16微波消解法注意事項(xiàng):1、禁止空運(yùn)行2、禁止使用高氯酸二、消解法17三、消解效率
消解法的評(píng)價(jià)指標(biāo)是消解效率,又叫消解回收率,表示消解方法的消解能力。指濾料經(jīng)消解處理后能夠測(cè)得的待測(cè)物量占濾料上阻留的待測(cè)物總量的百分比。一般要求消解回收率應(yīng)在90%~105%范圍內(nèi)。用式表示為:式中:T——消解效率,%;
m——測(cè)得的待測(cè)物量,mg;
M——濾料上加入的待測(cè)物量,mg。181.消解方法濕法消解方法常用電熱消解法和微波消解法等,對(duì)不同的待測(cè)物要選擇合適的消解方法,例如測(cè)定易揮發(fā)性金屬化合物,最好采用微波消解法,可以防止待測(cè)物因揮發(fā)而損失。
四、影響消解效率的因素192.消解的溫度和時(shí)間
通常加熱可以促進(jìn)消解,縮短消解時(shí)間。但要控制好消解的溫度和時(shí)間,溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng),會(huì)造成易揮發(fā)性金屬化合物的損失,降低消解回收率。
四、影響消解效率的因素20濾料采集樣品的預(yù)處理預(yù)處理方法影響洗脫效率的因素優(yōu)點(diǎn)局限性及注意事項(xiàng)洗脫法洗脫液的性質(zhì)、洗脫時(shí)間、加熱、振搖或超聲1.
不使用濃酸,操作簡(jiǎn)單、省時(shí)、安全、經(jīng)濟(jì);2.洗脫液可以直接用于測(cè)定,無需過濾或離心操作不適用于難溶于水和稀酸溶液的金屬及其化合物消解法消解方法的選擇、消解的溫度和時(shí)間應(yīng)用范圍廣,適用于各種待測(cè)物樣品的處理需要使用濃酸和加熱,必需注意操作安全,防止?fàn)C傷、腐蝕皮膚粘膜和衣服,特別在使用高氯酸時(shí),要防止爆炸表5.2洗脫法和消解法比較原子吸收光譜法定量依據(jù)
對(duì)于原子吸收值的測(cè)量,是以一定光強(qiáng)的單色光I0通過原子蒸氣,然后測(cè)出被吸收后的光強(qiáng)I,吸收過程符合朗伯-比耳定律,即:
……………(5-1)式中:K為吸收系數(shù),N為自由原子總數(shù)(近似于基態(tài)原子數(shù)N0),L為吸收層厚度。吸光度
……………(5-2)試樣中待測(cè)元素的濃度與火焰中基態(tài)原子的濃度成正比。所以在一定濃度范圍內(nèi)和一定的火焰寬度下,吸光度與試樣中待測(cè)元素濃度的關(guān)系可表示為:
………………(5-3)該式就是原子吸光光譜法定量分析的依據(jù)。原子吸收光譜法優(yōu)點(diǎn)檢出限低,靈敏度高;
分析精度好;
選擇性好;
應(yīng)用范圍廣;
分析速度快;
儀器比較簡(jiǎn)單。測(cè)定難熔元素不太理想;
多元素同時(shí)分析受到限制。局限性由光源、原子化器、分光器、檢測(cè)系統(tǒng)等組成。原子吸收光譜法分析方法儀器組成1.光源:發(fā)射特征共振輻射,空心陰極燈應(yīng)用最廣??招年帢O燈無極放電燈由光源、原子化器、分光器、檢測(cè)系統(tǒng)等組成。原子吸收光譜法分析方法儀器組成2.原子化器:使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。常用火焰原子化法和非火焰原子化法(石墨爐原子化法應(yīng)用最廣)?;鹧嬖踊鳎河蓢婌F器、霧化室和燃燒器三分組成。常用的火焰是:乙炔-空氣火焰:燃燒穩(wěn)定,重現(xiàn)性好,噪聲低,燃燒速度適中,溫度足夠高,對(duì)大多數(shù)元素有足夠的靈敏度。
氫-空氣火焰:燃燒速度較乙炔-空氣火焰快,但溫度較低,背景發(fā)射較弱,透射性能好。
乙炔-氧化亞氮火焰:火焰溫度最高,而燃燒速度并不快。
原子吸收光譜法分析方法
火焰原子化器:空氣--乙炔火焰特點(diǎn):安全,穩(wěn)定,靈敏度高可測(cè)元素:Ag,As,Au,Bi,Ca,Cd,Co,Cr,Cs,Cu,Fe,Hg,In,Ir,K,Li,Mg,Mn,Na,Ni,Pb,Pd,Pt,Rb,Rh,Ru,Sb,Se,Tc,Te,Tl,Zn
共32個(gè)元素原子吸收光譜法分析方法火焰原子化器:氧化亞氮---乙炔火焰特點(diǎn):溫度高,化學(xué)干擾少,靈敏度較低可測(cè)元素Al,B,Ba,Be,Dy,Er,Eu,Ga,Gd,Ge,Hf,Ho,La,Lu,Mo,Nb,Nd,Os,P,Pr,Re,Sc,Si,Sm,Sn,Sr,Ta,Tb,Ti,Tm,U,V,W,Y,Yb,Zr
共36個(gè)元素原子吸收光譜法分析方法2.原子化器:石墨爐原子化器:由加熱電源、保護(hù)氣控制系統(tǒng)和石墨管狀爐組成。優(yōu)點(diǎn):可控制溫度,原子化率高;氣態(tài)原子停留時(shí)間長(zhǎng);
樣品消耗??;
靈敏度高,尤其適用于難揮發(fā)、難原子化元素和微量樣品的分析。缺點(diǎn):精密度較火焰法差,基體影響大,干擾較復(fù)雜,操作不夠簡(jiǎn)便。低溫原子化器:利用某些元素本身或元素的氫化物在低溫下的易揮發(fā)性,將其導(dǎo)入氣體流動(dòng)吸收池內(nèi)進(jìn)行原子化。該法設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,干擾少,靈敏度高,是定量分析汞的好方法。
原子吸收光譜法分析方法石墨爐原子化器:特點(diǎn):靈敏度高,檢出限低,樣品用量少,自動(dòng)化程度高可測(cè)元素:Ag,Al,As,Au,B,Ba,Be,Bi,Ca,Cd,Co,Cr,Cs,Cu,Dy,Er,Eu,Fe,Ga,Gd,Ge,Hg,In,Ir,K,La,Li,Mg,Mn,Mo,Na,Nd,Ni,Os,P,Pb,Pd,Pt,Rb,Rh,Ru,SbSe,Si,Sm,Sn,Sr,Te,Ti,Tm,U,V,Y,Yb,Zn共56個(gè)元素原子吸收光譜法分析方法3.分光器:將所需要的共振吸收線分離出來,由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成。現(xiàn)在多使用光柵作為色散原件。4.檢測(cè)系統(tǒng):多使用光電倍增管,也有些使用電荷耦合器件作為檢測(cè)器。
原子吸收光譜法分析方法儀器條件的選擇1.
分析線
通常選用待測(cè)元素的共振吸收線作為分析線,因?yàn)檫@樣可使測(cè)定具有較高的靈敏度。例如,測(cè)金(共振線242.80nm)時(shí),選用不同的分析線靈敏度變化如下:通常選用共振吸收線為分析線,測(cè)定高含量元素時(shí),可以選用靈敏度較低的非共振吸收線為分析線。As、Se等共振吸收線位于200nm以下的遠(yuǎn)紫外區(qū),火焰組分對(duì)其有明顯吸收,故用火焰原子吸收法測(cè)定這些元素時(shí),不宜選用共振吸收線為分析線。原子吸收光譜法分析方法儀器條件的選擇2.空心陰極燈的工作電流空心陰極燈一般需要預(yù)熱10~30min才能達(dá)到穩(wěn)定輸出。燈電流過小,放電不穩(wěn)定,故光譜輸出不穩(wěn)定,且光譜輸出強(qiáng)度??;燈電流過大,發(fā)射譜線變寬,導(dǎo)致靈敏度下降,校正曲線彎曲,燈壽命縮短。
選用燈電流的一般原則是,在保證有足夠強(qiáng)且穩(wěn)定的光強(qiáng)輸出條件下,盡量使用較低的工作電流,通常以空心陰極燈上標(biāo)明的最大電流的1/2至2/3作為工作電流,在具體的分析場(chǎng)合,最適宜的工作電流由實(shí)驗(yàn)確定。原子吸收光譜法分析方法儀器條件的選擇3.火焰類型和特征在火焰原子化法中,火焰類型和特性是影響原子化效率的主要因素。對(duì)低、中溫元素,使用空氣-乙炔火焰;對(duì)高溫元素,宜采用氧化亞氮-乙炔高溫火焰;對(duì)分析線位于短波區(qū)(200nm以下)的元素,使用空氣-氫火焰是合適的;對(duì)于確定類型的火焰,稍富燃的火焰(燃?xì)饬看笥诨瘜W(xué)計(jì)量)是有利的。對(duì)氧化物不十分穩(wěn)定的元素如Cu、Mg、Fe、Co、Ni等,用化學(xué)計(jì)量火焰(燃?xì)馀c助燃?xì)獾谋壤c它們之間化學(xué)反應(yīng)計(jì)量相近)或貧燃火焰(燃?xì)饬啃∮诨瘜W(xué)計(jì)量)也是可以的。為了獲得所需特性的火焰,需要調(diào)節(jié)燃?xì)馀c助燃?xì)獾谋壤?。原子吸收光譜法分析方法儀器條件的選擇4.燃燒器的高度選擇在火焰區(qū)內(nèi),自由原子的空間分布是不均勻,且隨火焰條件而改變,因此應(yīng)調(diào)節(jié)燃燒器的高度,以使來自空心陰極燈的光束從自由原子濃度最大的火焰區(qū)域通過,以期獲得高的靈敏度。原子吸收光譜法分析方法儀器條件的選擇5.程序升溫的條件選擇在石墨爐原子化法中,合理選擇干燥、灰化、原子化及除殘溫度與時(shí)間是十分重要的。干燥應(yīng)在稍低于溶劑沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行,以防止試液飛濺?;一哪康氖浅セw和局外組分,在保證被測(cè)元素沒有損失的前提下應(yīng)盡可能使用較高的灰化溫度。原子化溫度的選擇原則是,選用達(dá)到最大吸收信號(hào)的最低溫度作為原子化溫度。原子化時(shí)間的選擇,應(yīng)以保證完全原子化為準(zhǔn)。原子化階段停止通保護(hù)氣,以延長(zhǎng)自由原子在石墨爐內(nèi)的平均停留時(shí)間。除殘的目的是為了消除殘留物產(chǎn)生的記憶效應(yīng),除殘溫度應(yīng)高于原子化溫度。原子吸收光譜法儀器條件的選擇6.狹縫寬度的選擇適宜的狹縫寬度,一方面要保證將共振吸收線與非吸收線分開,另一方面又要考慮適宜的光強(qiáng)輸出。一般對(duì)于譜線較簡(jiǎn)單的元素,如堿金屬、堿土金屬等,宜選用較寬的狹縫;對(duì)于譜線復(fù)雜的元素,如過渡、稀土元素等,宜選用較窄的狹縫。7.進(jìn)樣量的選擇如果進(jìn)樣量過小,則吸收信號(hào)弱,不便于測(cè)量;進(jìn)樣量過大,在火焰原子化法中,對(duì)火焰產(chǎn)生冷卻效應(yīng),在石墨爐原子化法中,會(huì)增加除殘的困難。在實(shí)際工作中,應(yīng)測(cè)定吸光度隨進(jìn)樣量的變化,選取能達(dá)到最滿意吸光度的進(jìn)樣量。原子吸收光譜法干擾及其消除1.物理干擾*樣品溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液物理性質(zhì)不一樣引起測(cè)量結(jié)果誤差*電離干擾*光譜干擾
發(fā)射線干擾吸收線干擾2.化學(xué)干擾3.背景干擾原子吸收光譜法干擾及其消除火焰原子化器中的干擾主要是物理干擾和化學(xué)干擾,光譜干擾是次要的。石墨爐中的干擾主要背景干擾。氫化物原子化主要是過渡元素Fe,Co,Ni及Cu和氫化物元素之間的干擾.原子吸收光譜法干擾及其消除物理干擾是由物理因素引起的,如溶液的粘度,表面張力對(duì)提升量的影響,原子化過程中一些易電離元素由于電離使基態(tài)原子數(shù)減少等。加入大量易電離的物質(zhì)可抑制電離抗干擾.
原子吸收光譜法干擾及其消除化學(xué)干擾指試樣在凝相或氣相中,由于發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),改變了基態(tài)原子濃度.
典型的例子是Al對(duì)Ca的干擾,加入鑭鹽可以消除。Cr的化學(xué)干擾很嚴(yán)重,以致用空氣乙炔焰難以測(cè)定.原子吸收光譜法干擾及其消除光譜干擾有譜線重疊,分子吸收和光散射。譜線重疊并不多見,由分子吸收和光散射形成的背景是重要的.原子吸收光譜法干擾及其消除石墨爐中的干擾主要是分子吸收光譜和粒子的散射,二者的性質(zhì)雖然不同,但都構(gòu)成連續(xù)一片的背景.基體濃度大時(shí),分子吸收光譜形成的背景也大.這種干擾還與石墨爐的性能,升溫速率有關(guān).
加入基體改進(jìn)劑,改變基體和被測(cè)組分的揮發(fā)性能,采用快速升溫及橫向加熱,能有效減小背景干擾.在這個(gè)基礎(chǔ)上,再用塞曼扣背景技術(shù)扣除,背景,通常能得到很好的結(jié)果.原子吸收光譜法定量分析方法——標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液的吸光度,繪制吸光度與標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度間的校準(zhǔn)曲線.然后從校準(zhǔn)曲線上依據(jù)樣品的吸光度查得待測(cè)元素的濃度或含量。應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)待測(cè)元素濃度高時(shí),會(huì)出現(xiàn)校準(zhǔn)曲線彎曲的現(xiàn)象,因此,所配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度范圍應(yīng)服從比爾定律。最佳分析范圍的吸光度應(yīng)在0.1~0.5之間。繪制校準(zhǔn)曲線的點(diǎn)應(yīng)不少于4個(gè);(2)標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品溶液應(yīng)該用相同的試劑處理,且應(yīng)具有相似的組成。因此,在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),應(yīng)加入與樣品組成相同的基體。使用與樣品具有相同基體而不含待測(cè)元素的空白溶液將儀器調(diào)零,或從樣品的吸光度中扣除空白值;(3)應(yīng)使操作條件在整個(gè)分析過程中保持不變。原子吸收光譜法工作要求
1、原子吸收光譜儀
火焰石墨爐2、水和氣:
氬氣
乙炔氣
空氣壓縮機(jī)
冷卻水:石墨爐3、元素?zé)?、樣品消化裝置
電熱爐
微波消解儀5、實(shí)驗(yàn)室6、局部排風(fēng)裝置原子吸收光譜法定量分析方法——標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液的吸光度,繪制吸光度與標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度間的校準(zhǔn)曲線.然后從校準(zhǔn)曲線上依據(jù)樣品的吸光度查得待測(cè)元素的濃度或含量。應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)待測(cè)元素濃度高時(shí),會(huì)出現(xiàn)校準(zhǔn)曲線彎曲的現(xiàn)象,因此,所配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度范圍應(yīng)服從比爾定律。最佳分析范圍的吸光度應(yīng)在0.1~0.5之間。繪制校準(zhǔn)曲線的點(diǎn)應(yīng)不少于4個(gè);(2)標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品溶液應(yīng)該用相同的試劑處理,且應(yīng)具有相似的組成。因此,在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),應(yīng)加入與樣品組成相同的基體。使用與樣品具有相同基體而不含待測(cè)元素的空白溶液將儀器調(diào)零,或從樣品的吸光度中扣除空白值;(3)應(yīng)使操作條件在整個(gè)分析過程中保持不變?;驹聿蓸悠鞑模何⒖诪V膜,采樣夾,小型采樣夾。
消化液:高氯酸:硝酸=1:9(體積比)。
0.12mol/L鹽酸
標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取0.2748g硫酸錳,溶于少量鹽酸中,用水定量轉(zhuǎn)移入100ml容量瓶中,定容。此溶液為1.0mg/ml標(biāo)準(zhǔn)貯備液。臨用前,用鹽酸溶液稀釋成10.0μg/ml錳標(biāo)準(zhǔn)溶液。
平行配制或購(gòu)買另一份標(biāo)準(zhǔn)溶液,作為質(zhì)控樣。原子吸收分光光度計(jì),配備乙炔-空氣火焰燃燒器和錳空心陰極燈。原理空氣中氣溶膠態(tài)錳及其化合物用微孔濾膜采集,消解后,在279.5nm波長(zhǎng)下,用乙炔-空氣火焰原子吸收光譜法測(cè)定。儀器試劑錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法基本原理樣品采集
短時(shí)間采樣:5L/min流量采集15min空氣樣品。
長(zhǎng)時(shí)間采樣:1L/min流量采集2~8h空氣樣品。
個(gè)體采樣:1L/min流量采集2~8h空氣樣品。采樣后,將濾膜的接塵面朝里對(duì)折2次,放入清潔塑料袋或紙袋內(nèi),置于清潔的容器內(nèi)運(yùn)輸和保存。樣品在室溫下可長(zhǎng)期保存。對(duì)照試驗(yàn):將裝好微孔濾膜的采樣夾帶至采樣點(diǎn),除不采集空氣樣品外,其余操作同樣品,作為樣品的空白對(duì)照。錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法基本原理樣品前處理——消解1.將采過樣的濾膜加入5ml消化液;2.電熱板上加熱消解,保持溫度在200℃左右;3.消化液基本揮發(fā)干時(shí),取下稍冷;4.用鹽酸溶液溶解殘?jiān)⒍恳迫刖呷潭仍嚬芑蛐∪萘科恐?,稀釋定容,搖勻,供測(cè)定。若樣品液中錳的濃度超過測(cè)定范圍,可用鹽酸溶液稀釋后測(cè)定,計(jì)算時(shí)乘以稀釋倍數(shù)。5.加熱過程中應(yīng)防止消化液爆沸濺出,可在燒杯上方加蓋一個(gè)合適的表面皿。消化液或稀釋液轉(zhuǎn)移過程中,可用玻璃棒加以引導(dǎo),并反復(fù)沖洗,確保樣品充分轉(zhuǎn)移而不遺失。6.現(xiàn)場(chǎng)空白或?qū)φ諛悠吠杉瘶悠吠狡叫刑幚怼悠返姆治鰷y(cè)定1.標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制(1)配成0.0、0.20、0.50、1.0、2.0、3.0g/ml錳濃度標(biāo)準(zhǔn)系列。(2)同時(shí),平行配制質(zhì)控樣品(或者直接購(gòu)買標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控樣),質(zhì)控樣濃度應(yīng)處于標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍之內(nèi)。錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法一般采用外標(biāo)法進(jìn)行定量測(cè)定。2.原子吸收分光光度計(jì)儀器的準(zhǔn)備(1)打開儀器預(yù)熱,設(shè)置參數(shù);(2)設(shè)置波長(zhǎng)279.5nm,調(diào)整狹縫寬度,選擇光源并設(shè)置燈電流,打開光源預(yù)熱,打開乙炔和空氣氣源并調(diào)節(jié)至適當(dāng)壓力;(3)儀器點(diǎn)火時(shí),先開助燃?xì)?,后開燃?xì)?;關(guān)氣時(shí)先關(guān)燃?xì)猓箨P(guān)助燃?xì)?;?)按照儀器操作說明和提示,完成儀器的初始化工作;(5)錄入檢測(cè)任務(wù)及樣品信息,開始樣品分析。樣品的分析測(cè)定3.樣品測(cè)定(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線6個(gè)樣品的分析,每個(gè)樣品測(cè)定3次,取平均值;(2)以吸光度均值對(duì)錳濃度(μg/ml)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,相關(guān)系數(shù)應(yīng)不小于0.9990,截距應(yīng)不太大。否則,應(yīng)重新配置標(biāo)準(zhǔn)曲線,重新進(jìn)行分析,直至滿意;(3)測(cè)定質(zhì)控樣,結(jié)果偏差應(yīng)≤±10%,否則應(yīng)分析原因,重新配制,重新分析,直至滿意;(4)標(biāo)準(zhǔn)曲線和質(zhì)控樣均符合要求,即可開始樣品分析。(5)用測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列的操作條件測(cè)定樣品溶液和空白對(duì)照溶液;測(cè)得的樣品吸光度值減去空白對(duì)照吸光度值后,由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到錳濃度(μg/ml)。(6)如果樣品濃度超出標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍較多,應(yīng)將其稀釋合適倍數(shù)后,重新分析,結(jié)果乘以稀釋倍數(shù)。錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法結(jié)果計(jì)算1.空氣中錳濃度的計(jì)算錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法空氣中錳的濃度
C-空氣中錳的濃度,乘以1.58為二氧化錳的濃度,mg/m3;c
-測(cè)得樣品溶液中錳的濃度,μg/ml;10-樣品溶液的體積,ml;Vo
-標(biāo)準(zhǔn)采樣體積,L。結(jié)果計(jì)算1.空氣中錳濃度的計(jì)算錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法2.采樣體積的轉(zhuǎn)換
GBZ159-2004中規(guī)定,在采樣點(diǎn)溫度低于5℃和高于35℃、大氣壓低于98.8kPa和高于103.4kPa時(shí),應(yīng)將工作場(chǎng)所空氣樣品的采樣體積換算成標(biāo)準(zhǔn)采樣體積,再按式上述公式進(jìn)行計(jì)算?;驹矸椒ㄕf明本法檢出限為0.026μg/ml;最低檢出濃度為0.004mg/m3(以采集75L空氣樣品計(jì))。
樣品中含有100倍Al3+、Ca2+、Cd2+、Cr6+、Cu2+、Pb2+、Zn2+等不產(chǎn)生干擾;100倍Fe3+、Fe2+有輕度正干擾;Mo6+、Si4+有輕度負(fù)干擾。若有白色沉淀可離心除去。
本法可采用微波消解法。錳及其化合物的火焰原子吸收光譜法原子熒光光譜法基本原理檢出限低、靈敏度高。特別對(duì)Cd、Zn等元素有相當(dāng)?shù)偷臋z出限,Cd可達(dá)0.001ng·cm-3、Zn為0.04ng·cm-3?,F(xiàn)已有20多種元素低于原子吸收光譜法的檢出限。干擾較少,譜線比較簡(jiǎn)單。分析校準(zhǔn)曲線線性范圍寬,可達(dá)3~5個(gè)數(shù)量級(jí)。由于原子熒光是向空間各個(gè)方向發(fā)射的,較易制作多道儀器而實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)測(cè)定。基本原理氣態(tài)自由原子吸收光源的特征輻射后,原子的外層電子躍遷到較高能級(jí),然后又躍遷返回基態(tài)或較低能級(jí),同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)輻射波長(zhǎng)相同或不同的輻射即為原子熒光。
優(yōu)點(diǎn)原子熒光光譜法基本原理定量依據(jù)……(5-4)Φ—為熒光量子效率,表示發(fā)射熒光光量子數(shù)與吸收激發(fā)光光量子數(shù)之比;A
—
為受光源照射后在檢測(cè)系統(tǒng)中觀察到的有效面積;I0
—
為單位面積上接受人射光的強(qiáng)度;L
—
為吸收光程長(zhǎng),ε
—
為峰值吸收系數(shù);N
—
為能夠吸收輻射的基態(tài)原子的濃度。當(dāng)實(shí)驗(yàn)條件固定時(shí),原子熒光強(qiáng)度與能吸收輻射線的原子密度成正比。
當(dāng)原子化效率固定時(shí),原子熒光強(qiáng)度便與試樣濃度C成正比即If=KC原子熒光光譜法儀器組成光源透鏡原子化器單色器檢測(cè)器分析方法定量分析方法為標(biāo)準(zhǔn)曲線法原子熒光光譜法基本原理儀器測(cè)定原理1、首先,酸化過的樣品溶液中的砷、鉛、銻等元素與還原劑(一般為硼氫化鉀或鈉)反應(yīng)在氫化物發(fā)生系統(tǒng)中生成氫化物2、過量氫氣和氣態(tài)氫化物與載氣(氬氣)混合,進(jìn)入原子化器,氫氣和氬氣在特制點(diǎn)火裝置的作用下形成氬氫火焰,使待測(cè)元素原子化。3、待測(cè)元素的激發(fā)光源(一般為空芯陰極燈或無極放電燈)發(fā)射的特征譜線通過聚焦,激發(fā)氬氫焰中待測(cè)物原子,得到的熒光信號(hào)被光電倍增管接收,然后經(jīng)放大,解調(diào),再由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)得到結(jié)果。
氫化物發(fā)生法其實(shí)質(zhì)只是一個(gè)化學(xué)反應(yīng),一般是在在強(qiáng)還原劑或其它因素的作用下被測(cè)元素與H形成共價(jià)化合物,而這些化合物通常在室溫條件下以氣態(tài)形式存在,這些氣體化合物被載氣帶入分析儀器的原子化區(qū)進(jìn)行分析。目前用這種發(fā)生技術(shù)通常測(cè)定的元素主要有:As、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb、Se、Te、Zn、Cd10個(gè)元素。氫化物發(fā)生法冷蒸氣發(fā)生法
冷蒸氣發(fā)生法則是分析元素在還原劑作用下被還原為單質(zhì)原子,這些單質(zhì)有很好的揮發(fā)性,易被載氣帶入原子化區(qū)進(jìn)行測(cè)定,目前可用這種方法測(cè)定的元素主要有Hg和Cd。原子熒光光譜法基本原理原子熒光光譜應(yīng)用可用于砷As,銻Sb,鉍Bi,汞Hg,硒Se,碲Te,錫Sn,鍺Ge,鉛Pb,鋅Zn,鎘Cd等十一種元素。原子熒光光譜法分析過程注意事項(xiàng)1、污染2、酸的純度3、標(biāo)準(zhǔn)溶液的保存:
酸
冷藏
汞-一定濃度重鉻酸鉀溶液保護(hù)(0.05%)4、試劑:
硼氫化鉀(鈉)純度硼氫化鉀(鈉)配制:配堿液0.5-1%氫氧化鈉溶液,然后將硼氫化鉀(鈉)5、測(cè)量
砷:NO2-對(duì)砷測(cè)定影響很大,趕酸
樣品要在一定酸度下進(jìn)行測(cè)定
原子熒光光譜法基本原理干擾消除猝滅效應(yīng)。這種干擾可采用減少溶液中其它干擾離子的濃度避免。散射光可產(chǎn)生較大的正干擾。減少散射干擾,主要是減少散射微粒,采用預(yù)混火焰、增高火焰觀測(cè)高度和火焰溫度,或使用高揮發(fā)性的溶劑等,均可以減少散射微粒,也可采用扣除散射光背景的方法消除其干擾。其它干擾因素如光譜干擾、化學(xué)干擾、物理干擾等與原子吸收光譜法相似。原子熒光光譜工作要求
1、原子熒光光譜儀
2、氣體
氬氣3、元素?zé)?/p>
4、樣品消化裝置
電熱爐
微波消解儀5、實(shí)驗(yàn)室6、局部排風(fēng)
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法基本原理分析精度高,可準(zhǔn)確分析含量達(dá)到10-9級(jí)的元素;樣品范圍廣,可實(shí)現(xiàn)對(duì)70多種元素的測(cè)定;動(dòng)態(tài)線性范圍寬;多種元素同時(shí)測(cè)定;可利用標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)對(duì)未知樣品進(jìn)行快速的定性和半定量分析。基本原理電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP–AES),是依據(jù)各種元素的原子或離子在電感耦合等離子炬ICP激發(fā)源的作用下變成激發(fā)態(tài),利用受激發(fā)態(tài)原子或離子返回到基態(tài)時(shí)所發(fā)射的特征光譜來測(cè)定物質(zhì)中元素組成和含量的分析方法。優(yōu)點(diǎn)基本原理定量依據(jù)I—譜線強(qiáng)度;m—兩個(gè)能級(jí)間的躍遷概率;ν—發(fā)射譜線的頻率;
h—普朗克常數(shù);N—單位體積內(nèi)激發(fā)態(tài)原子數(shù)。在一定的實(shí)驗(yàn)條件下譜線強(qiáng)度僅和N成正比,其他均為常數(shù)。在固定實(shí)驗(yàn)條件下,基態(tài)原子數(shù)與樣品中該元素的濃度成正比,所以譜線強(qiáng)度與待測(cè)元素濃度成正比。式中:a為常數(shù),C為目的元素的濃度??紤]某些情況下有一定程度的譜線自吸,對(duì)式(5-6)加以修正電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法……(5-5)
…(5-6)
式中:b為自吸系數(shù),一般情況下b≤1。在ICP光源中多數(shù)情況下b≈1?!?5-7)
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法基本原理儀器組成ICP–AES基本結(jié)構(gòu)由ICP光源、進(jìn)樣裝置、分光器、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成,如圖5-2所示。圖5-2ICP-AES儀器組成及工作流程圖電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法基本原理ICP-OES可以分析所有金屬元素和絕大部分非金屬元素的含量電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法ICP光源的氣流冷卻氣也稱載氣或樣品氣,作用之一是作為動(dòng)力在霧化器將樣品的溶液轉(zhuǎn)化為粒徑只有1-10um的氣溶膠,作用之二是作為載氣將樣品的氣溶膠引入ICP,作用之三是對(duì)霧化器、霧化室、中心管起清洗作用。霧化氣的流量一般在0.4-1.0L/min,或壓力在15-45psi。輔助氣霧化氣沿切線方向引入外管,它主要起冷卻作用,保護(hù)石英炬管免被高溫所熔化,使等離子體的外表面冷卻并與管壁保持一定的距離。其流量約為10-20L/min,視功率的大小以及炬管的大小、質(zhì)量與冷卻效果而定,冷卻氣也稱等離子氣。通入中心管與中層管之間,其流量在0-1.5L/mim,其作用是“點(diǎn)燃”等離子體,并使高溫的ICP底部與中心管,中層管保持一定的距離,保護(hù)中心管和中層管的頂端,尤其是中心管口不被燒熔或過熱,減少氣溶膠所帶的鹽分過多地沉積在中心管口上。另外它又起到抬升ICP,改變等離子體觀察度的作用。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法ICP的重要參數(shù)分析線RF功率
霧化氣流量觀察高度電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法ICP光譜分析的干擾及其消除物理因素的干擾光譜干擾化學(xué)干擾電離干擾與基體效應(yīng)干擾ICP光譜分析中的化學(xué)干擾,比起火焰原子吸收光譜或火焰原子發(fā)射光譜分析要輕得多,因此化學(xué)干擾在ICP發(fā)射光譜分析中可以忽略不計(jì)。所以,本處主要介紹其他三方面干擾因素。ICP光譜分析的干擾及其消除1.物理因素的干擾基本原理有機(jī)溶劑的影響由于ICP光譜分析的試樣為溶液狀態(tài),因此溶液的粘度、比重及表面張力等均對(duì)霧化過程、霧滴粒徑、氣溶膠的傳輸以及溶劑的蒸發(fā)等都有影響,而粘度又與溶液的組成、酸的濃度和種類及溫度等因素相關(guān)。當(dāng)溶液中含有機(jī)溶劑時(shí),粘度與表面張力均會(huì)降低,霧化效率將有所提高,同時(shí)有機(jī)試劑大部分可燃,從而提高了尾焰的溫度,結(jié)果使譜線強(qiáng)度有所提高。
所以,當(dāng)溶液中含有有機(jī)溶劑時(shí),ICP的功率需適當(dāng)提高,以抑制有機(jī)試劑中碳化物的分子光譜的強(qiáng)度。ICP光譜分析的干擾及其消除1.物理因素的干擾酸的影響在相同的酸度時(shí),粘度以下列的次序遞增HCl≤HNO3<HClO4<H3PO4≤H2SO4。其中HCl和HNO3的粘度要接近些,且較小。而H2SO4
、H3PO4的粘度大且沸點(diǎn)高,因此在ICP光譜分析的樣品處理中,盡可能用HCl和HNO3,而盡量避免用H3PO4和H2SO4。減少干擾的方法最主要的辦法是使標(biāo)準(zhǔn)試液與待測(cè)試樣無論在基體元素的組成、總鹽度、有機(jī)溶劑和酸的濃度等方面都保持完全一致。
目前進(jìn)樣系統(tǒng)中采用蠕動(dòng)泵進(jìn)樣對(duì)減輕上述物理干擾可起到一定作用,另外采用內(nèi)標(biāo)校正法也可適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償物理干擾的影響?;w匹配或標(biāo)準(zhǔn)加入法能有效消除物理干擾,但工作量較大。ICP光譜分析的干擾及其消除2.光譜干擾譜線重疊干擾由于ICP的激發(fā)能力很強(qiáng),幾乎每一種存在于ICP中或引入ICP中的物質(zhì)都會(huì)發(fā)射出相當(dāng)豐富的譜線,從而產(chǎn)生大量的光譜“干擾”。光譜干擾主要分為兩類:譜線重疊干擾和背景干擾。譜線重疊干擾是由于光譜儀色散率和分辨率的不足,使某些共存元素的譜線重疊在分析上的干擾。對(duì)于這種干擾,采用高分辨率的分光系統(tǒng),并不意味著可以完全消除這類光譜干擾,只能認(rèn)為光譜干擾可以減輕至最小強(qiáng)度。因此,最常用的方法是選擇另外一條干擾少的譜線作為分析線,或應(yīng)用干擾因子校正法(IEC)給予校正。背景干擾這類干擾與基體成分及ICP光源本身所發(fā)射的強(qiáng)烈雜散光的影響有關(guān),最有效的辦法是利用現(xiàn)代儀器所具備的背景校正技術(shù)給予扣除。ICP光譜分析的干擾及其消除3.電離干擾與基體效應(yīng)干擾電離干擾由于ICP中試樣成分的變化對(duì)于高頻趨膚效應(yīng)的電學(xué)參數(shù)的影響很小,因而易電離元素的加入對(duì)離子線和原子線強(qiáng)度的影響比其他光源都要小,但實(shí)驗(yàn)表明這種易電離干擾效應(yīng)仍對(duì)光譜分析有一定的影響。減少干擾的方法:雙向觀察ICP光源;保持待測(cè)樣品溶液與分析標(biāo)準(zhǔn)溶液在物理、化學(xué)各方面性質(zhì)大致相同?;w效應(yīng)干擾由于ICP具有良好的檢出能力,使分析溶液總鹽量保持在1mg/ml左右,此時(shí)基體干擾很小。當(dāng)基體物質(zhì)的濃度達(dá)到幾mg/ml時(shí),則不能忽視基體效應(yīng)的影響。
相對(duì)而言,水平觀察ICP光源的基體效應(yīng)稍嚴(yán)重些,采用基體匹配、分離技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)加入法可消除或抑制基體效應(yīng)。分析方法1.光譜定性分析一般多采用攝譜法。試樣中所含元素只要達(dá)到一定的含量,都可以有譜線攝譜在感光板上。攝譜法操作簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,快速,在幾小時(shí)內(nèi)可將含有的數(shù)十種元素定性檢出。當(dāng)進(jìn)行定性分析時(shí),不需要將所有的譜線全部檢出,只須檢出幾條合適的譜線就可以了。進(jìn)行分析時(shí)所使用的譜線稱為分析線。如果只見到某元素的一條譜線,不能斷定該元素確實(shí)存在于試樣中,因?yàn)橛锌赡苁瞧渌刈V線的干擾。檢出某元素是否存在,必須有兩條以上不受干擾的最后線與靈敏線。靈敏線是元素激發(fā)電位低、強(qiáng)度較大的譜線,多是共振線。最后線是指當(dāng)樣品中某元素的含量逐漸減少時(shí),最后仍能觀察到的幾條譜線。它也是該元素的最靈敏線。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法分析方法2.定量分析——標(biāo)準(zhǔn)曲線法
在確定的分析條件下,用三個(gè)或三個(gè)以上含有不同濃度被測(cè)元素的標(biāo)準(zhǔn)樣品與試樣在相同條件下激發(fā)光譜,以分析線強(qiáng)度I,或內(nèi)標(biāo)法分析線對(duì)強(qiáng)度比R或lgR對(duì)濃度c或lgc做校準(zhǔn)曲線。再由校準(zhǔn)曲線求得試樣中被測(cè)元素含量。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法電感耦合等離子體發(fā)射光譜工作要求
1、電感耦合等離子體發(fā)射光譜
循環(huán)水泵2、氣體
氬氣:等離子體氣、輔助氣、載氣
氮?dú)猓捍祾邭猓?90nm以下譜線分析時(shí),也可用氬氣
空氣:空氣壓縮機(jī)3、樣品消化裝置
電熱爐
微波消解儀4、實(shí)驗(yàn)室5、局部排風(fēng)
基本原理原理
空氣中氣溶膠態(tài)鉬及其化合物用微孔濾膜采集,消解后,用等離子體發(fā)射光譜儀在202.03nm波長(zhǎng)下進(jìn)行定量測(cè)定。鉬及其化合物的電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法采樣器材:微孔濾膜,采樣夾,小型采樣夾,
空氣采樣器(0~3L/min和0~10L/min)。
實(shí)驗(yàn)器材及儀器:燒杯,電熱板或電砂浴,25ml具塞比色管,電感偶合等離子體發(fā)射光譜儀(儀器操作條件:發(fā)射波長(zhǎng):202.03nm;入射功率:1150W;霧化氣流量:0.6L/min;輔助氣流量:1.0L/min;冷卻氣流量:1.1L/min)。原理儀器試劑鉬及其化合物的電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法試劑:鹽酸,硝酸,高氯酸。消化液:高氯酸:硝酸=1:4(體積比)。
稀消化液:取50ml消化液用水稀釋至1L。
標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取1.5000g三氧化鉬,用少量50g/L氫氧化鈉溶液溶解,用鹽酸中和,再加20ml鹽酸;用水定量轉(zhuǎn)移入500ml容量瓶中,并稀釋至刻度。此溶液為2.0mg/ml標(biāo)準(zhǔn)貯備液。臨用前,用水稀釋成1.0mg/ml鉬標(biāo)準(zhǔn)溶液?;蛴脟?guó)家認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。
平行配制或購(gòu)買另一份標(biāo)準(zhǔn)溶液,作為質(zhì)控樣。原理儀器試劑鉬及其化合物的電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法原理樣品前處理鉬及其化合物的電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法
將采過樣的濾膜放入燒杯中,加入5ml消化液和1ml鹽酸,蓋上表面皿,在室溫下放置30min后,置電熱板上緩緩加熱消解,保持溫度在120℃左右。至溶液殘留0.5ml左右時(shí)取下稍冷,再加入2ml消化液,重復(fù)上述操作。然后,加10ml水,加熱揮發(fā)至0.5ml左右。若還有不溶物,可加入1ml鹽酸,再加熱1min。用稀消化液定量轉(zhuǎn)移入具塞比色管中,并加至25ml刻度,搖勻,供測(cè)定。若樣品液中鉬濃度超過測(cè)定范圍,可用稀消化液稀釋后測(cè)定,計(jì)算時(shí)乘以稀釋倍數(shù)。樣品測(cè)定1.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
取5只具塞比色管,分別加入0.00、0.25、0.50、1.00、1.50ml鉬標(biāo)準(zhǔn)溶液,各加稀消化液至25.0ml,配成0.0、250、500、1000、1500g鉬標(biāo)準(zhǔn)系列。參照儀器操作條件,將電感偶合等離子體發(fā)射光譜儀調(diào)節(jié)至最佳測(cè)定狀態(tài),在202.03nm波長(zhǎng)下分別測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列,每個(gè)濃度重復(fù)測(cè)定3次,以發(fā)射光強(qiáng)度均值對(duì)鉬含量(μg)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。2.樣品的測(cè)定
用測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列的操作條件測(cè)定樣品溶液和空白對(duì)照溶液;測(cè)得的樣品發(fā)射光強(qiáng)度值減去空白對(duì)照發(fā)射光強(qiáng)度值后,由標(biāo)準(zhǔn)曲線得鉬含量(μg)。鉬及其化合物的電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法空氣中鉬的濃度C-空氣中鉬的濃度,mg/m3;m-測(cè)得樣品溶液中鉬的含量,μg;Vo
-標(biāo)準(zhǔn)采樣體積,L。參照GBZ159-2004將采樣體積轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)采樣體積。結(jié)果計(jì)算方法說明
本法的檢出限為0.17μg/ml;最低檢出濃度為0.06mg/m3(以采集75L空氣樣品計(jì))。測(cè)定范圍為0.17~60μg/ml;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.8%~2.9%。
本法的采樣效率為96.4%~99.7%。200倍量的鎢不干擾測(cè)定。
本法可采用微波消解法。鉬及其化合物的電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法工作場(chǎng)所空氣中非金屬類檢測(cè)適用范圍
工作場(chǎng)所空氣中常見的非金屬及其化合物主要包括無機(jī)含碳化合物、無機(jī)含氮化合物、無機(jī)含磷化合物、氧化物、硫化物、氟化物、氯化物、碘及其化合物等,其檢測(cè)分析方法主要有紫外可見分光光度法、離子色譜法、氣相色譜法和離子選擇電極分析法等,具體方法見表6.1。表6.1工作場(chǎng)所空氣中常見非金屬及其化合物的檢測(cè)方法工作場(chǎng)所空氣中非金屬類檢測(cè)適用范圍表6.1工作場(chǎng)所空氣中常見非金屬及其化合物的檢測(cè)方法(續(xù)上)工作場(chǎng)所空氣中非金屬類檢測(cè)適用范圍工作場(chǎng)所空氣中非金屬類檢測(cè)適用范圍檢測(cè)方法檢測(cè)種類優(yōu)點(diǎn)局限性分光光度法5類17種設(shè)備成本低,方法簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)單采樣方法比較繁瑣,采樣器皿易碎,不利于攜帶。離子色譜法4類,主要用于難以用其他儀器和方法分析的常見陰、陽(yáng)離子、有機(jī)胺和有機(jī)酸類的分析方法選擇性好,靈敏度高,快速、簡(jiǎn)便且能同時(shí)進(jìn)行多組分測(cè)試有機(jī)溶劑中的樣品和復(fù)雜樣品要進(jìn)行相應(yīng)的前處理氣相色譜法3類離子選擇性電極法氟化物方法經(jīng)典,成本低廉檢測(cè)影響因素多,操作繁瑣不分光紅外氣體分析儀法一氧化碳、二氧化碳表6.2工作場(chǎng)所空氣中常見非金屬類檢測(cè)方法比較采樣介質(zhì)樣品采集及預(yù)處理液體吸收介質(zhì)應(yīng)正確掌握在每種物質(zhì)的采樣過程中所使用的吸收管和吸收液的操作配制方法;
確保采樣器在計(jì)量有效期內(nèi),同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)采樣前要進(jìn)行流量校準(zhǔn);
在此基礎(chǔ)上選擇合適的采樣點(diǎn)和采樣時(shí)間在工作人員操作位和濃度最高時(shí)段進(jìn)行樣品采集。GBZ/T160系列標(biāo)準(zhǔn)中,用于分析測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中非金屬及其化合物的紫外可見分光光度法和離子色譜法,其采樣介質(zhì)多是吸收液、濾膜。吸收液采樣往往受限于采樣器和采樣介質(zhì)的特點(diǎn),多用于短時(shí)間定點(diǎn)采樣;濾膜采樣相對(duì)比較方便,可進(jìn)行定點(diǎn)采樣和個(gè)體長(zhǎng)時(shí)間采樣。采樣介質(zhì)樣品采集及預(yù)處理浸漬濾料(濾膜)介質(zhì)
安裝采樣介質(zhì)時(shí),應(yīng)毛面向上。氟化物的采樣介質(zhì)即為經(jīng)過浸漬處理的玻璃纖維濾膜。使用的浸漬液配置方法為:溶解8g氫氧化鈉于水中,加入20ml丙三醇,用水稀釋至1L。常見非金屬化合物的采樣介質(zhì)、流量及采樣時(shí)間見表6.3。采樣介質(zhì)樣品采集及預(yù)處理表6.3常見非金屬化合物的采樣介質(zhì)、流量及采樣時(shí)間采樣設(shè)備
工作場(chǎng)所空氣中非金屬及其化合物的采樣設(shè)備主要為各種類型吸收管、采樣夾和采樣器。采樣介質(zhì)樣品采集及預(yù)處理影響采樣效率的因素樣品采集及預(yù)處理1.氣密性
將采樣介質(zhì)和采樣器連接后進(jìn)行采樣,整個(gè)回路系統(tǒng)的密合性是采樣準(zhǔn)確性的關(guān)鍵,所以采樣前一定要進(jìn)行氣密性檢查,以保證采樣的準(zhǔn)確性。影響因素:
各連接處的密合性;
采樣器的連接口是否完好無損。2.吸收管的規(guī)格要求
是否符合要求,是否完好無損,進(jìn)氣管出氣口的內(nèi)徑和進(jìn)氣管尖端到外管底的距離、進(jìn)氣管尖端到液面的距離是否符合要求。影響采樣效率的因素樣品采集及預(yù)處理3.吸收液的使用量和溶解量
吸收液使用量及其與被采物的相溶度是通過驗(yàn)證提出的,與分析方法有關(guān)。4.濾膜種類和孔徑
不同種類和孔徑的濾膜具有不同的采樣效率,適用不同的場(chǎng)所和不同的物質(zhì),使用中應(yīng)引起充分的注意。5.采樣器的技術(shù)參數(shù)是否符合采樣要求
采樣器的流量范圍、穩(wěn)定狀態(tài)下的采樣時(shí)間、采樣流量的恒流和恒壓能力等都影響采樣效率,具體參見GB/T17061-1997。6.其他因素
采樣現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、風(fēng)速和氣壓等因素。樣品采集樣品采集及預(yù)處理采樣的注意事項(xiàng)
采樣位置:要選擇操作者的呼吸帶高度,選擇下風(fēng)向位置,避開風(fēng)道和風(fēng)口;選擇操作者工作和操作位,包括巡檢位。個(gè)體采樣時(shí)采樣夾佩戴在采樣對(duì)象的前胸上部,盡量接近呼吸帶。
采樣時(shí)機(jī):一般在正常作業(yè)和穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)(包括正常維護(hù)、維修作業(yè))下,危害物質(zhì)濃度最高的時(shí)段進(jìn)行樣品采集。
在易燃、易爆工作場(chǎng)所應(yīng)采用防爆型空氣采樣器;
采樣設(shè)備的正確連接和運(yùn)行:吸收管的進(jìn)氣口不能與采樣器的進(jìn)氣口連接;要防止吸收液進(jìn)入采樣泵損壞泵體,最好連接一個(gè)緩沖瓶;各連接要密合,防漏氣,勤視察;
濾膜個(gè)體采樣時(shí)防止進(jìn)氣口和采氣管被阻塞,定時(shí)巡查和檢查采樣泵狀態(tài),及時(shí)糾正異常情況,保證采樣的順利進(jìn)行;
應(yīng)真實(shí)記錄現(xiàn)場(chǎng)工況、采樣位置和人員數(shù)量、現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度和氣壓、操作者的個(gè)體防護(hù)情況、工時(shí)等,原始記錄應(yīng)盡可能信息全面、能夠追溯。樣品采集樣品采集及預(yù)處理樣品空白
將空氣收集器帶至采樣點(diǎn),除不連接空氣采樣器采集空氣樣品外,其余操作同樣品,作為樣品空白。樣品空白同樣品一起運(yùn)輸和分析,目的是檢驗(yàn)采樣和運(yùn)輸過程中有無污染情況。采樣設(shè)備
不同采樣介質(zhì)的樣品應(yīng)按要求分別保存。液體樣品應(yīng)注意防止撒漏和污染,將樣品瓶密封并豎立擺放于流轉(zhuǎn)箱中,避免倒置,按要求盡快分析樣品。濾膜樣品要用薄膜袋保存和運(yùn)輸,保持干燥和防止污染,到實(shí)驗(yàn)室時(shí)放入干燥器內(nèi)進(jìn)行保存,總之要保證樣品在實(shí)驗(yàn)室分析前不被污染和損壞。樣品運(yùn)輸和保存采樣設(shè)備
用吸收管法和擴(kuò)散膜法采樣后,所得吸收液樣品通??梢灾苯佑糜跍y(cè)定,不必作預(yù)處理。但是,在某些情況下,例如吸收液樣品中待測(cè)物濃度太低或太高,樣品中含有干擾的有害物質(zhì)等,也需要進(jìn)行預(yù)處理。常用的預(yù)處理方法有稀釋、濃縮和溶劑萃取法等。吸收液樣品的預(yù)處理樣品采集及預(yù)處理吸收液樣品的預(yù)處理樣品采集及預(yù)處理1.稀釋或濃縮
吸收液樣品中待測(cè)物濃度高于測(cè)定方法的測(cè)定范圍時(shí),可用吸收液稀釋后測(cè)定。如果吸收液樣品中待測(cè)物濃度高是由采樣過程中吸收液的溶劑揮發(fā)損失而造成的,則應(yīng)先補(bǔ)充溶劑,恢復(fù)吸收液原本組成后,再用吸收液進(jìn)行適當(dāng)稀釋。
吸收液樣品中待測(cè)物的濃度低于測(cè)定方法的測(cè)定范圍時(shí),可將吸收液樣品通過揮發(fā)或蒸餾等方法濃縮后測(cè)定。在進(jìn)行稀釋或濃縮時(shí),要注意稀釋或濃縮后樣品基體的變化對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。2.溶劑萃取法
吸收液樣品中待測(cè)物的濃度低于測(cè)定方法的測(cè)定范圍時(shí),或樣品中含有干擾的有害物質(zhì)時(shí),為了達(dá)到分離干擾物和濃縮待測(cè)物的目的,可以采用萃取法。紫外可見分光光度法基本原理基本原理
根據(jù)被測(cè)物質(zhì)在紫外-可見光的特定波長(zhǎng)處或一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)光的吸收特性而對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析的方法稱紫外-可見分光光度法。
特點(diǎn)
紫外-可見分光光度法是工作場(chǎng)所職業(yè)病化學(xué)危害因素檢測(cè)中的常用方法。
具有靈敏度高,測(cè)量精度好,操作簡(jiǎn)便,應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。它主要用于測(cè)定微量組分,幾乎所有的無機(jī)離子和許多有機(jī)化合物均可以用分光光度法進(jìn)行測(cè)定。
若采用靈敏度高、選擇性好的有機(jī)顯色劑,并加入適當(dāng)掩蔽劑,一般不經(jīng)過分離即可直接進(jìn)行分光光度法測(cè)定,其方法的相對(duì)誤差為5%~10%。紫外可見分光光度法基本原理定量依據(jù)
依據(jù)朗伯-比爾定律(Lambert-Beer),即在一定條件下溶液對(duì)單色光吸收的強(qiáng)弱與吸光物質(zhì)的濃度和厚度間成正比關(guān)系。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:………………(6-1)式中:A----溶液吸光度;
K----吸光常數(shù)(摩爾吸光常數(shù));
C----溶液濃度,mol/L;
L----液層厚度(比色皿厚度)
吸光系數(shù)K在給定條件下(單色光波長(zhǎng)、溶劑、溫度等)是物質(zhì)的特征常數(shù),可作為定性依據(jù)。在吸收度與濃度之間的直線關(guān)系中,吸光系數(shù)K是斜率,是定量的依據(jù),其數(shù)值越大則測(cè)定的靈敏度越高。
紫外可見分光光度法基本原理儀器組成
常用紫外可見分光光度計(jì)的工作波長(zhǎng)范圍為190nm~900nm。紫外可見分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)及工作原理如下圖:
圖6.2
紫外可見分光光度計(jì)工作原理圖一、儀器測(cè)量條件的選擇紫外分光光度計(jì)分析條件的選擇1.適宜的吸光度范圍
根據(jù)朗伯-比爾定律公式經(jīng)過數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出當(dāng)A=0.4343時(shí),吸光度測(cè)量誤差最小,最適宜的測(cè)量范圍為0.2~0.8之間。2.入射光波長(zhǎng)的選擇
通常根據(jù)被測(cè)組分的吸收光譜,選擇最強(qiáng)吸收帶的最大吸收波長(zhǎng)為入射波長(zhǎng)。當(dāng)最強(qiáng)吸收峰的峰形比較尖銳時(shí),往往選用吸收稍低,峰形稍平坦的次強(qiáng)峰或肩峰進(jìn)行測(cè)定。
3.狹縫寬度的選擇
為了選擇合適的狹縫寬度,應(yīng)以減少狹縫寬度時(shí),試樣的吸光度不再增加為準(zhǔn),一般來說,狹縫寬度大約是試樣吸收峰半寬度的十分之一。
二、顯色條件的選擇紫外分光光度計(jì)分析條件的選擇
對(duì)多種物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定,常利用顯色反應(yīng)將被測(cè)組分轉(zhuǎn)變?yōu)樵谝欢úㄩL(zhǎng)范圍有吸收的物質(zhì)。常見的顯色反應(yīng)有配位反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等。顯色反應(yīng)必須滿足:(1)反應(yīng)生成物須在紫外-可見光區(qū)有較強(qiáng)吸光能力,即摩爾吸光系數(shù)較大;(2)反應(yīng)有較高的選擇性,即被測(cè)組分生成的化合物吸收曲線應(yīng)與共存物質(zhì)的吸收光譜有明顯的差別;(3)反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)足夠穩(wěn)定,以保證測(cè)量過程中溶液的吸光度不變;(4)反應(yīng)產(chǎn)物組成恒定。三、參比溶液的選擇
測(cè)定樣品溶液的吸光度,需先用參比溶液調(diào)節(jié)透光度(吸光度為0)為100%,以消除其它成分及吸光池和溶劑等對(duì)光的反射和吸收帶來的測(cè)定誤差。分析方法(單組分)紫外可見分光光度法1.目視比色法
用眼睛觀察、比較溶液顏色深度以確定物質(zhì)含量的方法稱為目視比色法。
將一系列不同量的標(biāo)準(zhǔn)溶液依次加入各比色管中,再分別加入等量的顯色劑和其他試劑,并控制其他實(shí)驗(yàn)條件相同,最后稀釋至同樣體積,配成一套顏色逐漸加深的標(biāo)準(zhǔn)色階。將一定量的被測(cè)溶液置于另一比色管中,在同樣條件下進(jìn)行顯色,并稀釋至同樣體積,從管口垂直向下(有時(shí)由側(cè)面)觀察顏色。
如果被測(cè)溶液與標(biāo)準(zhǔn)系列中某溶液的顏色相近,則被測(cè)溶液的濃度就等于該標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。如果被測(cè)試液顏色介于相鄰兩種標(biāo)準(zhǔn)溶液之間,則試液濃度就介于這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度之間。分析方法(單組分)紫外可見分光光度法2.標(biāo)準(zhǔn)曲線法
根據(jù)朗伯-比耳定律,保持液層厚度,入射光波長(zhǎng)和其它測(cè)量條件也不變,則在一定濃度范圍內(nèi),所測(cè)得吸光度與溶液中待測(cè)物質(zhì)濃度成正比。因此,配制一系列已知的不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別在選定波長(zhǎng)處測(cè)其吸光度A,然后以標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度c為橫坐標(biāo),以相應(yīng)的吸光度A為縱坐標(biāo),繪制出A-c關(guān)系曲線。如果符合光的吸收定律,則可獲得一條直線,稱為標(biāo)準(zhǔn)曲線或稱工作曲線。在相同條件下測(cè)量樣品溶液的吸光度,就可以從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出樣品濃度?!鶚悠窓z測(cè)注意事項(xiàng)紫外可見分光光度法
在使用紫外可見分光度法進(jìn)行樣品檢測(cè)與分析的過程中,不能不考慮試劑和顯色條件對(duì)檢測(cè)的影響,需要注意以下幾點(diǎn):
顯色劑質(zhì)量,注意其使用期限、保存方式(低溫、避光、干燥)、顯色劑純度的區(qū)別和要求,盡量使用有效期限和方法要求的試劑純度;
遵照實(shí)驗(yàn)要求,注意反應(yīng)溫度和時(shí)間等控制條件;
注意顯色的穩(wěn)定時(shí)間,并在其穩(wěn)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行檢測(cè);
使用試劑分級(jí)和質(zhì)量,按檢測(cè)要求使用;
對(duì)被檢樣品的干擾物質(zhì)和干擾因素,要進(jìn)行排除,必要時(shí)進(jìn)行復(fù)檢。紫外可見分光光度法工作要求
1、紫外可見分光光度計(jì)
紫外,可見光
實(shí)驗(yàn)室用or便攜2、顯色劑3、吸收管4、實(shí)驗(yàn)室
基本原理原理
空氣中的一氧化氮通過三氧化鉻氧化管,氧化成二氧化氮;二氧化氮吸收于水中生成亞硝酸,再與對(duì)氨基苯磺酸起重氮化反應(yīng),與鹽酸萘乙二胺偶合成玫瑰紅色,在540nm波長(zhǎng)下測(cè)量吸光度,進(jìn)行測(cè)定。
用兩只吸收管平行采樣,一只帶氧化管,另一只不帶;通過氧化管測(cè)得一氧化氮和二氧化氮總濃度,不通過氧化管測(cè)得二氧化氮濃度,由兩管測(cè)得的濃度之差,為一氧化氮濃度。一氧化氮和二氧化氮的鹽酸萘乙二胺分光光度法器材和儀器:多孔玻板吸收管,氧化管,分光光度計(jì)。吸收液:將50ml冰乙酸(優(yōu)級(jí)純)加入900ml水中,搖勻;加入5g對(duì)氨基苯磺酸,攪拌溶解后,加入0.05g鹽酸萘乙二胺,溶解后,用水稀釋至1000ml,為貯備液。置于棕色瓶中于冰箱內(nèi)保存,可穩(wěn)定1個(gè)月。臨用前,取4份此液與1份水混合。吸收液在使用過程中應(yīng)避免日光直接照射。
三氧化鉻砂子
氧化氮標(biāo)準(zhǔn)溶液:配制0.10mg/ml標(biāo)準(zhǔn)貯備液。置于冰箱內(nèi)可保存1個(gè)月。臨用前,用水稀釋成5.0g/ml氧化氮標(biāo)準(zhǔn)溶液?;蛴脟?guó)家認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。
平行配制或購(gòu)買另一份標(biāo)準(zhǔn)溶液,作為質(zhì)控樣。儀器試劑一氧化氮和二氧化氮的鹽酸萘乙二胺分光光度法
在采樣點(diǎn),用兩只各裝有5.0ml吸收液的多孔玻板吸收管平行放置,一只進(jìn)氣口接氧化管,另一只不接,各以0.5L/min流量采集空氣樣品,直到吸收液呈現(xiàn)淡紅色為止。
采樣后,立即封閉吸收管進(jìn)出氣口,置于清潔的容器內(nèi)運(yùn)輸和保存。樣品盡量在當(dāng)天測(cè)定。
對(duì)照試驗(yàn):將裝有5.0ml吸收液的多孔玻板吸收管帶至采樣點(diǎn),除不連接采樣器采集空氣樣品外,其余操作同樣品,作為樣品的空白對(duì)照。樣品采集一氧化氮和二氧化氮的鹽酸萘乙二胺分光光度法
用采過樣的吸收管中的吸收液洗滌進(jìn)氣管內(nèi)壁3次,放置15min,供測(cè)定。若樣品液中待測(cè)物的濃度超過測(cè)定范圍,可用吸收液稀釋后測(cè)定,計(jì)算時(shí)乘以稀釋倍數(shù)。樣品預(yù)處理樣品測(cè)定1.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
取7只具塞比色管,分別加入0.00、0.05、0.10、0.20、0.30、0.50、0.70ml標(biāo)準(zhǔn)溶液,各加水至1.0ml,加入4.0ml吸收液,配成0.00、0.25、0.50、1.00、1.50、2.50、3.50μg氧化氮標(biāo)準(zhǔn)系列。將各標(biāo)準(zhǔn)管搖勻后,放置15min;在540nm波長(zhǎng)下測(cè)量吸光度。每個(gè)濃度重復(fù)測(cè)定3次,以吸光度均值對(duì)氧化氮含量(μg)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。2.樣品的測(cè)定
用測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列的操作條件測(cè)定樣品溶液和空白對(duì)照溶液,樣品的吸光度減去空白對(duì)照的吸光度后,由標(biāo)準(zhǔn)曲線得氧化氮的含量(μg)。一氧化氮和二氧化氮的鹽酸萘乙二胺分光光度法空氣中氧化氮的濃度
C-空氣中氧化氮的濃度,mg/m3;m-測(cè)得樣品溶液中氧化氮的含量,μg;1.32
-由氣態(tài)氧化氮換算成液態(tài)氧化氮的系數(shù);Vo
-標(biāo)準(zhǔn)采樣體積,L。參照GBZ159-2004將采樣體積轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)采樣體積。
不接氧化管的吸收管測(cè)得的是二氧化氮濃度,接氧化管的吸收管測(cè)得的是一氧化氮和二氧化氮的總濃度,后者濃度減去前者濃度,即為一氧化氮濃度。結(jié)果計(jì)算一氧化氮和二氧化氮的鹽酸萘乙二胺分光光度法離子色譜法基本原理基本原理
離子色譜法(IC)是利用色譜技術(shù)測(cè)定水溶液中帶正電荷或負(fù)電荷的離子態(tài)物質(zhì)的方法,屬高效液相色譜法的一種。根據(jù)分離機(jī)理不同,離子色譜(IC)可分為離子交換色譜(HPIC)、離子排斥色譜(HPIEC)和離子對(duì)色譜(MPIC)三種。
優(yōu)點(diǎn)
分析過程快速、方便
靈敏度高
選擇性好
可同時(shí)分析多種離子化合物
運(yùn)行費(fèi)用非常低,無需特殊試劑
分離柱的穩(wěn)定性好,容量高離子色譜法基本原理儀器組成
離子色譜儀的構(gòu)成與高效液相色譜相同,一般由流動(dòng)相輸運(yùn)系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、抑制或衍生系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等幾部分組成(如圖6.2)。
圖6.2離子色譜儀的結(jié)構(gòu)組成分離方式離子排斥:離解常數(shù)和疏水性離子對(duì)(RP):對(duì)離子對(duì)試劑的親和力
離子對(duì)化合物的疏水性離子抑制(RP):在特定pH下的疏水性反相:疏水性離子交換:離子價(jià)態(tài)和離子半徑離子色譜法離子交換分離陰離子Column:IonPac
AG12A/AS12A
Eluent:2.7mMNa2CO30.3mMNaHCO3
Flowrate:1.2mL/minDetection:Conductivity(ASRSRecyclemode)
0246810121416Retentiontime(min)08mSF-NO3-SO42-Cl-NO2-Br-HPO42-離子色譜法Column: IonPacCS12A,CG12AEluent: 20mMMethanesulfonicacidFlowrate: 1.0mL/minDetection: Conductivity
(CSRSRecyclemode)
離子交換分離陽(yáng)離子02468101214Retentiontime(min)01234Na+NH4+K+Mg2+Ca2+μS離子色譜法Column
: IonPac
ICEAS1
Eluent
: 0.4mMOctonesulfonicacidFlowrate
: 1.0mL/minSuppressor:AMMS-ICEⅡRegeneratorliquid
:5mMTBAOH/50mMH3BO3Detection
:Conductivity離子排斥法分離有機(jī)酸
20100保留時(shí)間(min)0μS5123451.甲酸 2.乙酸
3.丙酸
4.丁酸5.戊酸離子色譜法檢測(cè)方式
電導(dǎo)
檢測(cè)具有電導(dǎo)性化合物的通用型檢測(cè)器離子色譜最常用的檢測(cè)器電化學(xué)(安培法)
在特定的條件下可對(duì)某些化合物直接進(jìn)行氧化還原反應(yīng)紫外-可見光度法
紫外直接吸收或可見光光度法測(cè)定選擇性強(qiáng)
可進(jìn)行柱后衍生熒光法
HPLC離子色譜法電導(dǎo)檢測(cè)器
測(cè)定溶液流過電導(dǎo)池電極時(shí)的電導(dǎo)率可檢測(cè)大部分離子型化合物溶液至檢測(cè)池電極
檢測(cè)池離子色譜法在離子色譜的基本組成中,重要的和與其他高效液相色譜不同的就是抑制器和電導(dǎo)檢測(cè)器。離子色譜法陰離子抑制器淋洗液(Na2CO3)分析柱HF,HCI,H2SO4inH2CO3NaF,NaCl,
Na2SO4inNa2CO3廢液H2O不經(jīng)過抑制對(duì)離子S時(shí)間S時(shí)間經(jīng)過抑制廢液H2OH+Na+12943樣品F,CI,SO42---FSO42CI---FSO42CI---負(fù)極正極OH-離子色譜法抑制器安裝在電導(dǎo)池之前提高待測(cè)離子的電導(dǎo)率:
提高靈敏度Na+,Cl-H+,Cl-
降低背景電導(dǎo)(淋洗液):
減少噪音Na+,HCO3-H2CO3Na+,OH-H2O離子色譜法試劑純度盡可能高高純水:電阻率≧17MΩ、0.22μm濾膜過濾淋洗液脫氣(真空和攪動(dòng))試劑:盡可能使用優(yōu)級(jí)純
:配標(biāo)準(zhǔn)的試劑應(yīng)預(yù)先干燥離子色譜法淋洗液的配制與保存陰離子淋洗液的配制碳酸鹽(AS4A,AS12A,AS14等.)配100x濃度的淋洗液作為儲(chǔ)備液,使用時(shí)用高純水稀釋氫氧化鈉(AS10,AS11,AS15,16等.)配制50%(w/w)NaOH儲(chǔ)備溶液.使用時(shí)用高純水稀釋陽(yáng)離子淋洗液的配制甲烷磺酸(MSA)
取一定濃度的MSA配成儲(chǔ)備液(可以配制為1M的儲(chǔ)備液)保存使用聚丙烯(PP)瓶,保存在暗處及4℃左右.
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