环境检测领域方法多样,目前市场上通用型的元素测定仪器主要是AAS、ICP-MS、ICP-OES以及X射线荧光光谱仪这四大类。而由于目前通用的原子吸收ICP-AES、ICP-MS 方法要求液态进样,那么我们的土壤样品在进行分析前,就需要一定的预处理操作。
根据是否加入氢氟酸破坏土壤晶格结构,可以将土壤的消解分为完全消解法和不完全消解法。
普通酸分解法:土壤分解物应呈白色或淡黄色(含铁较高的土壤),倾斜坩埚时呈不流动的粘稠状。
高压密闭罐消解法:能避免敞口消解过程环境带入的污染问题,但消解时间过长,前期需购买大量消解罐,成本较高,占地较大
微波消解法:使用酸量小,对操作人员危害低。密闭消化不易受外环境污染。挥发性元素损失小,耗时相对短
恒温水浴消解法:适用于土壤样品中易挥发的元素,如汞、砷、硒等
碱融法:具有分解能力强、熔融物易于浸取、省时、简便等优点,但存在高纯试剂不易获得,以及制成的溶液盐分过高,造成溶液粘度大,易堵塞喷雾器等一些难以解决的问题。除个别元素(如Si、Al等)外,大多数情况一般都不采用该法进行消解
不完全消解法
它一般出于特殊的分析目的,选择性的使用特殊溶剂,使待测组分进行选择性溶解,然后在溶液中进行测定。常用的浸提剂种类包括水、酸或碱溶液、有机试剂等
土壤样品中金属元素——仪器分析方法及要点
原子吸收分光光度法
目前,原子吸收分光光度法是测定痕量和超痕量元素的最普遍的分析方法之一。根据原子化器的不同,又可分为火焰原子吸收光谱法和无火焰原子吸收光谱法。前者适用于ppm级别元素含量的样品分析,后者适用于ppt级别。
异常峰原因 | 解决方法
1、峰型扁平
(1)主要可能是原子化温度偏低、提高提高后可形成尖锐的峰,但是原子化温度不能太高,应考虑对石墨管寿命的影响
(2)可以考虑适当提高原子化的升温速率
2、出峰太早
(1)可能设置的灰化温度过高,导致过早出峰,可能提示在灰化阶段元素已经开始损失,灵敏度也降低,应降低灰化温度
(2)原子化升温速率过快,适当降低原子化升温速率也可延迟出峰时间
(3)检查是否石墨电阻发生了变化
3、出现双峰
(1)主要原因可能是样品基体复杂,产生了两种可以原子化的化合物,可适当降低灰化温度,使另一种化合物无法形成
(2)进样针位置未调好,样品一部分在平台,一部分在管壁
(3)石墨管涂层发生脱落,样品受热时间有差异,导致出现双峰
(4)石墨管老化,需要更换
常见干扰 | 消除方法
1、化学干扰
加入抑制剂如消电离剂、助熔剂等,采用化学法进行预处理
2、基体干扰
采用涂层石墨管,加入基体改进剂,采用标准加入法或化学前处理法
3、背景干扰
主要方法有氘灯法、塞曼法、双波长法和“空白溶液”法等
3、光谱干扰
选择最窄入射狭缝、改选其他无干扰谱线
检测注意事项:
1、合理处理样品
既要确保分解完全,又要保证样品不损失,不污染。样品溶液中待测元素要有适当的浓度,样品溶液要有合适的酸度和盐度,要选用合适的溶液介质,尽量不含有害的干扰成份
2、优化仪器的各项参数
要选择合理的灯电流、狭缝宽度、气体流量、火熖类型,要有合理的积分时间
3、建立一条好的标准曲线
要选择好的谱线(灵敏度高、干扰少)和合适的标准浓度范围
4、有效消除各种干扰
可采取预分离、基体匹配、加入抗干扰物质等方法。当样品含量低或干扰较大时,可采用标准加入法或内标法测定
ICP-AES法
常见干扰 | 消除方法
1、谱线干扰
ICP-AES分析土壤中铜、锌、铅、镉、镍、镉7个元素,其主要的干扰是铝的基体干扰和铁的光谱干扰。
1)铝基体的干扰:锌平移,铅斜坡;
2)铁基体和光谱干扰:锌、铅、镉等;
3)铜、镍、铬干扰较少。
建议土壤中铜锌铅镉镍铬采用标准加入法进行检测
2、化学干扰
由于产生化学干扰的因素多种多样,消除干扰的方法要视具体情况而定,主要包括改变等离子体温度、加入释放剂、加入缓冲溶液、加入保护络合剂等
3、电离干扰
常采用的消除电离干扰的办法是在标准溶液和分析样品中加入过量的易电离元素,使等离子体中的自由电子浓度稳定在相当高的水平,从而抑制或消除待测元素的电离
此外,由于温度越高,电离度越大,因此,降低等离子体温度也可减少电离干扰
4、物理干扰
消除此类干扰的方法为将样品稀释或采用标准加入法
5、灵敏度漂移的校正
在测定过程中,气体压力改变会影响原子化效率和基态原子的分布;另外,进样毛细管阻塞、废液排泄不畅,会使溶液提升量和雾化效率受到影响;电压变化甚至环境温度波动等诸多因素都会使仪器检测灵敏度发生漂移,使用在线内标技术是个较好的校正方法
检测注意事项:
测量时,应避免样品间的相互沾污,不要依次测量浓度悬殊很大的样品,可把浓度相近的样品放在一起测定。测定样品之间,应用蒸馏水冲洗。若所测样品中某些元素含量过高,应立即停止分析,并用2%硝酸来冲洗进样系统。将样品稀释后,继续分析。绘制标准曲线时,应从低标到高标依次进样。
ICP-MS法
常见干扰 | 消除方法
1、同量异位元素干扰
这种情况一般不是很普遍,但是一旦发生,很难进行校正
常用的处理方法有提高仪器分辨率、分离样品基体和改选目标元素其他无干扰的同位素等
若以上方法都无法解决干扰问题,则应改用他法进行检测
2、同量多原子离子干扰
利用不同同位素的丰度比可以对同量异位分子干扰进行公式校正。校正公式的准确性主要取决于所关注的干扰粒子的同位素间比例的稳定性
通常,由母离子产生的碎片离子引起的干扰,其校正系数不是恒定不变的
例如氧化物浓度会随着操作条件设置的变化而变化。如果对氧化物粒子的校正是建立在目标元素及其氧化物的浓度比上,则可以根据氧化物的产生水平调整校正系数
3、物理干扰
当样品基体发生变化时,可能引起仪器响应信号显著的抑制或增强。可溶性固体易沉积在雾化器的尖端和锥体表面,导致锥口直径减小从而降低仪器性能。为了减少固体的沉积,目前推荐上机样品的总固体浓度应低于0.2%(2000mg/L)
使用内标技术可有效校正物理干扰。内标元素受基体的影响程度应与目标元素类似。当内标元素的响应信号受到显著抑制(一般指其在样品中的信号低于其在校正工作曲线溶液中的信号的70%)时,样品应稀释后重新进行分析。
4、记忆效应
记忆效应干扰的程度取决于样品在采样锥和截取锥的沉积情况、雾化室的设计方式和雾化器的类型。保证足够的冲洗时间能有效地去除记忆效应
火焰原子吸收法测土壤中六价铬
检测注意事项:
合理处理样品
加热温度:90~95℃是溶液实际温度
调PH值很关键,PH精密试剂准确度不行
富燃火焰
校准曲线的基体要与样品一致
盐分对测定稳定性的影响
重点关注内容
重视全程序空白
酸的纯度及其加入量
实验室通风柜的洁净程度
试验过程的质量控制
内标的控制 70%~130%
仪器的稳定性
标准物质检测
加标回收样(无法操作)
(内容来源:检测家 由小析姐整理编辑)
展源
何发
2021-06-07
2019-03-14
2022-04-14
2020-05-27
2021-02-26
2020-04-14
2020-05-27
2020-05-27
2020-08-13
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