前言:根据国标GB5009,食品添加剂企业需要对添加剂中铅、砷等微量元素的测定。严格要求必须不能超过2mg/KG,QM201D原子荧光光度计是目前市场上比较符合的一款用来测铅砷等微量元素的仪器。
章 主要用途及适用范围
1.1 主要用途及适用范围
QM201D原子荧光光度计是用来检测痕量汞元素和砷元素及其它11种元素的专用测定仪器。它操作简易,灵敏度高,采用半自动的蠕动泵进样系统,或采用我公司传统的外挂式反应瓶装置,该装置易清洗,可靠性高。
QM201D原子荧光光度计可以方便、快速的对液体试样中微量汞和微量砷及其它11种元素进行测定,也能对经过处理转化为溶液的固体及气体试样进行测定,例如头发、鱼鲜、肉类、谷类、原油、土壤、大气等。该仪器可广泛应用于环境监测、卫生防疫、食品检验、冶金地质、进出口商检、科学研究及厂矿企业等各个部门对各种样品中微量汞和微量砷及其它11种元素的测定。
1.2 主要技术指标
1. 标准曲线的相关系数不小于0.997
2. 重复性、变异系数不大于5%
3. 检测下限
汞:不大于0.05μg/L 砷:不大于0.5μg/L
4. 测量范围
汞:0.15~100μg/L 砷:1.5~1000μg/L
**章 安装
2.1 验收
开箱后,请核对仪器的设备和附件与装箱单是否相符。如有损坏或缺件,请立即与厂方联系。
2.2 仪器适用的工作环境
1. 远离强电磁场及冲击振动源
2. 避免灰尘,潮湿和腐蚀性气体
3. 避免阳光直射
4. 室温:5~35ºC
5. 环境湿度小于90%
2.3 仪器适用的工作条件
1. 电源要求
电压:交流220±20V,频率:50Hz,消耗
功率:300VA
2. 气源要求
用氩气作为载气和屏蔽气,其纯度要求在
99.99%以上
2.4 排风系统的安装
因为仪器所测试的元素为有毒物质,为保证实验人员的**,本仪器应配有强制排风系统。排风口应安装于距仪器烟囱上方30cm处(如图二)。
注:不得与烟囱直接相连。
2.5 组装
把仪器平稳的安放在工作台上后组装
下列部件:
- 空芯阴极灯
安装(如图三):
在仪器后面旋去三颗螺钉,向后拔出左上盖,见仪器内部有两个斜置的铁 图三 空芯阴极灯的安装
盒。旋去铁盒上的螺钉(非白尼龙螺钉),掀开铁盒上盖,将空芯阴极灯置于铁盒内的两根弹簧上,发射端向前。空芯阴极灯前端与黑色挡光口应保持2~4mm的距离。然后盖上铁盒,旋紧螺钉(非白尼龙螺钉)。空芯阴极灯后端有插座,应插入机箱内底部的两个插口中。插口旁标有“汞灯”和“砷灯”字样,请务必不要插错。
光路调整:
先关闭仪器后面板上的点火开关,然后开启电源开关,此时空芯阴极灯也进入预热状态。将一张半透明白纸置于原子化炉顶部,使白纸平面垂直于阴极灯射出的光线(允许有±10º的误差)。调节铁盒上的四颗白尼龙螺钉,使阴极灯的光斑抛物线顶点射在玻璃管中心距玻璃管上端7~8mm处即可。
a 汞气出口 b 溶液注入口 c 排废液口 |
图四、反应瓶结构 |
注:调整光路前,务必将光电倍增管的负高压电位调节器逆时针方向旋到较低的位置,以免负高压过高导致损坏光电倍增管。
- 反应瓶
反应瓶为易碎品,特别是上端的弯曲管,应特别小心。从包装盒中小心取出反应瓶,将其坐入仪器面板上的反应瓶座内。具体管路的接法参见“蠕动泵的安装”。
- 蠕动泵的安装及调试
a. 安装
蠕动泵共有四片压片,每片压片上都有一条活动槽。里面的两片装外径5mm的硅胶管,用于排废液;外面的两片装外径3mm的硅胶管,用于吸取试样和氯化亚锡溶液。从试样、氯化亚锡到活动槽的乳胶管用外径2.5mm的塑料管连接,出活动槽后再用该管连接到聚液器,两路汇合后用外径4.5mm的塑料管引出。利用玻璃三通管从旁路引入载气(氮气或氩气),后一起通入反应瓶使气液分离。反应产生的气体从反应瓶的弯曲管进入仪器发生荧光反应,从弯曲管到汞气入口之间也可以根据实际情况接干燥管。废液则从反应瓶的底部被里面的压片分两路抽出。
b. 调试
1. 主要目的是使排出废液回路的能力略大于进入液体的能力。
2.先脱开反应瓶顶端连接管,把蠕动泵废液侧调节轮压紧,按测量键看排出是否正常。
3.当废液排出正常后,再把进液侧活片压上,看进液是否正常。当进液已能正常吸入,则观察反应瓶是否有残液,残液不能高于溶液注入口的根部,参看图四(反应瓶结构),若高于则松开调节轮,停止进液,使其单独排液直至将废液排净。再通过调节进液侧调节轮:调松则进液量变小;调紧则进液量变大。达到排液速度略大于进液速度。
4. 进样管弯曲部分长度约160cm,总进样量(从进样孔到与SnCl2汇合处(参考图五)约2.5ml。
5. 控制进样时的进样量,这点很重要,即从马达开始转动吸液到马达停转时止(约9秒)刚好使样品到达二路交汇处,宁可未到交汇处,不要超过,必要时可用高锰酸钾(有颜色的溶液易观察)做实验。
注:对蠕动泵的调试应主机安装调试正常后进行。
4.烟囱
将烟囱小端向下置入仪器顶部的圆口中,在附件中找出两颗螺钉旋入左右两侧以固定烟囱(也可不固定)。
5.组装气路
将氩气减压阀(可用氧气减压阀)装到气体钢瓶上,用内径为8mm的塑料管从氩气表的流量计出口端与仪器后面板的进气口相连接。
使用气体钢瓶时须严格遵守下列各点:
a. 安装氩气减压阀之前,确认钢瓶出口端无人后将钢瓶总阀打开,先放一点气以除去瓶口上的灰尘。
b. 在打开钢瓶总阀之前要把氩气表流量计的调节阀关紧,然后将钢瓶总阀打开,使用时总阀要全开。
c. 钢瓶要直立放置。
d. 可用肥皂水检查各连接处,检查有否漏气。
e. 使用后要先关紧钢瓶总阀,待压力表指针回零后,方可将氩气表的流量计调节阀关紧。
6. 压力表的使用
压力表分高压表和低压表:高压表用来指示当前气瓶内气体的压力;低压表用来指示调节输出气体的压力。
使用压力表时,应先将调节螺杆调节至不受压为止,然后缓缓打开气瓶总阀,直至高压表指示出瓶内压力,一般满瓶气压不超过15MPa。而后再调节螺杆(调节之前,关紧流量计载气旋钮,松开流量计屏气旋钮),使低压表的刻度不超过0.05MPa,一般为0.03MPa。如图六所示。
7. 电源的连接
用电源线将仪器的电源插座与稳压器的输出插座相连接,并且地线接地。
注:可以不用稳压器,也可以不用接地。
8.打印机的连接(打印机为选配件)
在包装箱中将打印机取出,从附件中取出打印机连接线分别接在打印机和主机的输出接口上。
注意:连接打印机时,一定要关闭打印机电源和主机电源。
第三章 基本原理
3.1 基本原理
QM201D原子荧光光度计原理如图七:
A. 光电倍增管 B. 空芯阴极灯 C. 原子化炉 |
图七 仪器原理图 |
首先,酸化过的样品溶液中的砷元素或汞元素与还原剂(一般为硼氢化钾或硼氢化钠)反应在氢化物发生系统中生成氢化物。
KBH4+3H2O+H+=H3BO3+K++8H*+Em+=EHn+H2(气体)
式中Em+代表待测元素,EHn为气态氢化物(m可以等于或不等于n)
过量氢气和气态氢化物与载气(氩气)混合,进入原子化炉,使待测元素原子化。
待测元素的激发光源(一般为空芯阴极灯)的特征谱线通过聚焦,激发氩氢焰中待测物原子,得到的荧光信号被日盲光电倍增管接收。然后经放大,解调,再由数据处理系统得到结果。
在一定条件下,荧光强度与待测元素的原子浓度呈正比关系。
If=kC
其中:If——荧光强度
k——常数
C——试样溶液的待测元素原子浓度
注:对于汞元素也可采用汞离子(Hg2+)与过量的还原剂SnCl2发生还原反应的原理获得原子态汞蒸气(Hg0):
Hg2++Sn2+ Hg0+Sn4+
用这种方法测汞的灵敏度比前一个方法略高一些,此反应不生成氢气,因此原子化炉不产生火焰。但是点火开关不必关闭,玻璃管口的高温,可以促使排出的气体向上升,而不积聚在管路中。(本仪器推荐使用该方法)
3.2 气路系统
1.气路原理
a. 气体钢瓶 b. 载气流量计 c. 屏气流量计 d. 二通电磁阀 e. 反应瓶 f. 干燥架 g. 原子嘴 h. 荧光池 i. 排气泵 A. 泵排气口(增压排气) B. 排气口(常压排气) |
图八 气路原理图 |
氩气(或氮气)进入仪器后分成两路。其中一路作为载气,通入反应瓶,将反应生成汞气从原子嘴底部吹送入荧光池,使汞气在光路交叉中心发生荧光反应。另一路作为屏蔽气,从原子嘴玻璃管外围通入荧光池,以防止空气组分对汞原子荧光的猝灭。
2.气路调节
系统控制供给发生器的载气和原子化炉屏蔽气的流量。其流量分别通过各自流量计的调节阀进行手动调节。为了防止空气组分对原子荧光的猝灭,屏蔽气可大一些,一般可控制在0.5~0.7L/min为宜(以观察到的火焰不晃动为宜)。为了保证待测元素的原子在激发区有足够的密度和停留时间,载气流量要适当,过大或过小都会使灵敏度降低,因此载气流量要通过试验确定。蠕动泵的反应瓶(小反应瓶)一般控制0.06~0.2L/min,手动的反应瓶(大反应瓶)一般控制0.3~0.4L/min。
3.3 光路系统
两个空芯阴极灯发出的光束分别经各自聚光透镜会聚在原子化炉的火焰中心。激发产生的原子荧光,以与入射光线成45º角射向光电倍增管聚光镜,以1:1的成像关系会聚成像在光电倍增管的光阴极面上,三块透镜的焦距相同。
第四章 仪器的使用方法
4.1 仪器面板结构
仪器面板结构参考图九。
图中按键说明:
1. 调压:光电倍增管负高压调节旋钮,顺时针方向负高压升高。
2. 调零:对仪器零位的调节,顺时针方向调节时瞬时数字升高。(刚进入测量状态时可调)
3. 切换:备用。
4. 打印:当对测试的结果满意时,可按此键将结果打印出来。每打印一个数据,样品号增1。(与PC机连接时,该打印机一般不配)
5. 清洗:对应显示屏的“连测”功能,用于连续测量。
6. 测量:对应显示屏的“单测”功能,用于单次测量。
4.2 使用步骤(砷)
1. 测定前的准备工作
a. 将光电倍增管的负高压电位调节器逆时针方向旋到较低的位置,以免负高压过高导致开机时损坏光电倍增管。(刚进入测量状态时可调、或按一下打印键)
b. 检查反应瓶,看是否有残液;倒空废液瓶中废液,加入一定量的吸收液。
c. 检查气路是否都已连接好。
2. 打开电源,按向上箭头键(打印)或向下箭头键(清洗)选砷灯预热。按测量键出现砷灯预热30分钟。按切换键可以退出到主界面。
3. 按向上箭头键(打印)或向下箭头键(清洗)切换到测砷。按测量键(确定)出现界面。参考图十。
*注:“退出”对应提示软件中的“切换”,“连测”对应提示软件中的“清洗”,“单侧”对应提示软件中的“测量”。
4. 调整负高压,调整负高压电位器,使负高压升至所需要的值。(在200~600V之内调节)例如,在330V时,空白数值为326,用0.02mg/L的样品测得的数值为333,则灵敏度偏低,应将负高压提高。将电压调到380V,空白数值为708,用0.02mg/L的样品测得的数值为805,则灵敏度又偏高,应将负高压降低。再将电压调到350V,空白数值为590,用0.02mg/L的样品测得的数值为622,此时的负高压较为合理。
5. 调零,调整调零电位器,使仪器显示屏上的瞬态值达到“0”。
*注1:该值在-3和+3之间,均可视为零。
*注2:按下调压或调零时,如果没有反应,均可按下打印键解锁。
6. 开通气源
a. 打开钢瓶总阀之前,关紧减压器输出表调节阀及载气流量计调节阀,打开屏蔽气流量计调节阀,以免打开钢瓶总阀时由于载气流量太大而把发生器中的剩余废液带入气路系统而影响正常测定。
b. 打开钢瓶总阀,缓慢调节减压器输出表调节阀。调屏气至0.5~0.7L/min(推荐值为0.6L/min)。按测量后,调载气至0.06~0.2L/min(推荐值为0.1L/min)。
c. 气路稳定,气路系统从打开气源到所需流量,经过10分钟以后,才能达到稳定工作状态。
7. 扭紧蠕动泵,调节流量。将进样管放入纯水瓶中,按单测键,此时蠕动泵将纯水不断吸入管路,以清洗管路,氩气连续吹扫反应瓶,**其中残余的砷化氢气体。测量结束时,峰值显示可能与空白数值接近。如果远远超过,多做几次10%盐酸空白样品的测量,或重调光路,或调低高压,如果该值稳定,也属正常之列,可继续下一步测试。
8. 将样品管放入高锰酸钾溶液中测流速。高锰酸钾溶液达到三通处就行。蠕动泵外面压片有两根管路,将较长的一根通入待测样品,较短的一根通入硼氢化钾溶液。(注意:千万不能弄反,否则将会使样品过早流失,造成样品量不足,测量数值低)
9. 打开机器后面的点火开关,使电炉发红。按测量键出现界面。按测量键观察火焰,火焰要稳定。如果不稳定,可以调节屏气或者载气。参考图十一。
*注:“退出”对应提示软件中的“切换”,“连测”对应提示软件中的“清洗”,“单侧”对应提示软件中的“测量”。
10. 显示屏的行的中间一项显示仪器状态,当其显示“准备”时,表示仪器为空闲状态(或说仪器已准备好,等您按键)。此时,按下单测键,蠕动泵开始运作,抽取样品,仪器状态显示“取样”。
9秒钟后,蠕动泵停止运作,显示屏状态显示“换管”。此时有5秒钟的时间可以用来换管子,即把通入样品的塑料管取出后插入10%盐酸中。这样做的作用是,可以保证每次样品量的一定,也是每次测量后的清洗。
11. 5秒钟后,状态显示“读数”,蠕动泵又开始运作,仪器开始对反应产生的砷开始测量,后,显示屏的峰值栏显示后读数,将该数值记录下来以作计算用。
12. 测量结束后,仪器又进入空闲状态,可将进样管换回试样瓶,开始下一次测量。
13. 如果待测样品的量很多,测量时可以按“连测”键,操作人员只需切换管路和记录数据即可完成所有样品的测量。按任意键(显示“准备”时)可退出“连测”状态。
14. 按上述的方法测试完所有样品后,作数据处理。下面是一个数据处理的实例:
a. 绘制标准曲线
配制6种浓度的砷标准溶液,浓度分别为0、20、40、60、80、100μg/L,每种浓度的溶液测量3次,读取读数。测量条件为:负高压240V;载气150mL/min;屏气600mL/min
计算每个浓度样品所测得峰值的平均值,本例为:5.2、34.5、65.1、95.9、130.3、165.0。以砷浓度(μg/L)为横坐标,以峰值平均值为纵坐标绘制标准曲线。
b. 计算标准曲线的直线方程和相关系数
用小二乘法求出直线方程和相关系数:
y=a+b·x (1)
_ _
a=y-b·x (3)
式中:_
y——信号平均值
a——截距
b——斜率
x——浓度
r——相关系数
n——测量次数
_
x=∑x/n
_
Sxx =∑x2- | (∑x)2 |
n |
Syy =∑y2- | (∑y)2 |
n |
y=∑y/n
根据以上公式可得本例的直线方程为:
y=6.524x-4.7
相关系数为:r=0.9995
c. 实际样品汞浓度的计算
可从标准所绘制的标准曲线上直接查得。
也可根据下面的公式计算所得:
x=(y-a)/b
15. 数据也可以传送到计算机软件中处理,操作方法详见软件说明书。
4.2a 使用步骤(汞)
1. 测定前的准备工作
a. 将光电倍增管的负高压电位调节器逆时针方向旋到较低的位置,以免负高压过高导致开机时损坏光电倍增管。(刚进入测量状态时可调、或按一下打印键)
b. 检查反应瓶,看是否有残液;倒空废液瓶中废液,加入一定量的吸收液。
c. 检查气路是否都已连接好。
2. 打开电源,按向上箭头键(打印)或向下箭头键(清洗)选汞灯预热。按测量键出现汞灯预热30分钟。按切换键可以退出到主界面。
3. 按向上箭头键(打印)或向下箭头键(清洗)切换到测汞。按测量键(确定)出现界面。参考图十二。
*注:“退出”对应提示软件中的“切换”,“连测”对应提示软件中的“清洗”,“单侧”对应提示软件中的“测量”。
4. 调整负高压,调整负高压电位器,使负高压升至所需要的值。(在200~600V之内调节)例如,在350V时,空白数值为157,用2μg/L的样品测得的数值为282,则灵敏度偏高,应将负高压降低。将电压调到280V,空白数值为139,用2μg/L的样品测得的数值为151,则灵敏度又偏低,应将负高压提高。再将电压调到300V,空白数值为163,用2μg/L的样品测得的数值为197,此时的负高压较为合理。
5. 调零,调整调零电位器,使仪器显示屏上的瞬态值达到“0”。
*注1:该值在-3和+3之间,均可视为零。
*注2:按下调压或调零时,如果没有反应,均可按下打印键解锁。
6. 开通气源
a. 打开钢瓶总阀之前,关紧减压器输出表调节阀及载气流量计调节阀,打开屏蔽气流量计调节阀,以免打开钢瓶总阀时由于载气流量太大而把发生器中的剩余废液带入气路系统而影响正常测定。
b. 打开钢瓶总阀,缓慢调节减压器输出表调节阀。调屏气至0.5~0.7L/min(推荐值为0.6L/min)。按测量后,调载气至0.06~0.2L/min(推荐值为0.1L/min)。
c. 气路稳定,气路系统从打开气源到所需流量,经过10分钟以后,才能达到稳定工作状态。
7. 扭紧蠕动泵,调节流量。将进样管放入纯水瓶中,按单测键,此时蠕动泵将纯水不断吸入管路,以清洗管路,氩气连续吹扫反应瓶,**其中残余的汞蒸气。测量结束时,峰值显示可能与空白数值接近。如果远远超过,多做几次纯水样品的测量,或重调光路,或调低高压,如果该值稳定,也属正常之列,可继续下一步测试。
8. 将样品管放入高锰酸钾溶液中测流速。高锰酸钾溶液达到三通处就行。蠕动泵外面压片有两根管路,将较长的一根通入待测样品,较短的一根通入氯化亚锡溶液。(注意:千万不能弄反,否则将会使样品过早流失,造成样品量不足,测量数值低)
9. 显示屏的行的中间一项显示仪器状态,当其显示“准备”时,表示仪器为空闲状态(或说仪器已准备好,等您按键)。此时,按下单测键,蠕动泵开始运作,抽取样品,仪器状态显示“取样”。
9秒钟后,蠕动泵停止运作,显示屏状态显示“换管”。此时有5秒钟的时间可以用来换管子,即把通入样品的塑料管取出后插入纯水中。这样做的作用是,可以保证每次样品量的一定,也是每次测量后的清洗。
10. 5秒钟后,状态显示“读数”,蠕动泵又开始运作,仪器开始对反应产生的汞开始测量,后,显示屏的峰值栏显示后读数,将该数值记录下来以作计算用。
11. 测量结束后,仪器又进入空闲状态,可将进样管换回试样瓶,开始下一次测量。
12. 如果待测样品的量很多,测量时可以按“连测”键,操作人员只需切换管路和记录数据即可完成所有样品的测量。按任意键(显示“准备”时)可退出“连测”状态。
13. 按上述的方法测试完所有样品后,作数据处理。下面是一个数据处理的实例:
a. 绘制标准曲线
配制6种浓度的汞标准溶液,浓度分别为0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0μg/L,每种浓度的溶液测量3次,读取读数。测量条件为:负高压240V;载气150mL/min;屏气600mL/min
计算每个浓度样品所测得峰值的平均值,本例为:5.2、34.5、65.1、95.9、130.3、165.0。以汞浓度(μg/L)为横坐标,以峰值平均值为纵坐标绘制标准曲线。
b. 计算标准曲线的直线方程和相关系数
用小二乘法求出直线方程和相关系数:
y=a+b·x (1)
_ _
a=y-b·x (3)
式中:_
y——信号平均值
a——截距
b——斜率
x——浓度
r——相关系数
n——测量次数
_
x=∑x/n
_
Sxx =∑x2- | (∑x)2 |
n |
Syy =∑y2- | (∑y)2 |
n |
y=∑y/n
根据以上公式可得本例的直线方程为:
y=65.24x-4.7
相关系数为:r=0.9995
c. 实际样品汞浓度的计算
可从标准所绘制的标准曲线上直接查得。
也可根据下面的公式计算所得:
x=(y-a)/b
14. 数据也可以传送到计算机软件中处理,操作方法详见软件说明书。
4.3 测定条件的设定
由于测定条件直接影响仪器的灵敏度和稳定性,还影响仪器的使用寿命,所以测定条件需认真选定。
1. 负高压的设定:光电倍增管的负高压对仪器的灵敏度和稳定性影响直接,灵敏度随负高压的增加而急剧增加。但太高会增加暗电流和噪声,基线随之漂移,严重影响稳定性。当然也不能过低,否则灵敏度太低,检测下限变差。可根据待测试样中待测元素含量高低,在200~600V之间选定。
2. 流量设定:为了保证待测元素的原子在激发区有足够的密度和停留时间,载气流量要适当,过大或过小都会使荧光强度值下降。因此载气流量好由试验确定,一般小反应瓶0.06~0.2(蠕动泵),大反应瓶0.3~0.4L/min为宜。仪器灵敏度在一定范围内随着屏蔽气流量的增大而增加,屏蔽气流量一般以0.5~0.7L/min为宜。
4.4 测定结束后的处理
1. 将负高压旋钮逆时针方向旋到底,使其负高压显示低值,然后关闭仪器电源。
2. 排空蠕动泵中的废液,并用5%HNO3清洗反应瓶。
3. 关闭气瓶总阀,使其气压降至零后,再将载气流量计和氮气表调节阀关紧。
4. 开动通风泵30分钟,以便将仪器中剩余废汞蒸气排净。
5. 关闭排污泵。
4.5 测量举例
1. 砷的测量
A. 标准贮备液的配制:
砷储备标准液,含砷1mg/mL;**称取于100ºC干燥2h以上的三氧化二砷(As2O3)1.320g,加100g/L氢氧化钠10mL溶解,用水定量转入1000mL容量瓶中,加(1+9)硫酸25mL,定容至刻度。
B. 标准系列的配制:
吸取1mL浓度为1mg/mL砷的贮备液转入1000mL容量瓶,加入(1+1)的HCl溶液100mL,此溶液为1mg/L砷标准液(含盐酸体积比为5%),用此溶液按下表配制标准系列:
标样号 | 加入1mg/L标准液体积(mL) | 加入5%硫脲混合液体积(mL) | 加入(1+1)HCl溶液体积(mL) | 用蒸馏水定容后的体积(mL) | 浓度(mg/L) |
1 | 0.00 | 10 | 10 | 50 | 0.00 |
2 | 1.00 | 10 | 10 | 50 | 0.02 |
3 | 2.00 | 10 | 10 | 50 | 0.04 |
4 | 3.00 | 10 | 10 | 50 | 0.06 |
5 | 4.00 | 10 | 10 | 50 | 0.08 |
6 | 5.00 | 10 | 10 | 50 | 0.10 |
C. 还原剂的配制:
KBH41.4%(W/V)(在0.2%NaOH溶液中):
称取2gNaOH溶于1000mL蒸馏水中,溶解后加入14gKBH4 (可用硼氢化钠NaBH4 10g代替) 继续溶解,过滤后使用。 D. 测量:将进样管插入待测溶液中,按测量按钮,大约十秒钟后显示屏上出现“换管”字样,此时泵停止运行大约五秒钟,将进样管插入HCl溶液(V/V10%HCl)中。大约四十秒钟后,显示屏上出现“读数”字样,显示测量结果。
测量条件:负高压:300V。
氩气流量;150mL/600mL。
注:测量时应注意原子炉内是否有火焰,没有火焰是无法测试的。
E. 注释:
a. 试样必须用硫脲(5%)+抗坏血酸(5%)预先还原As(V)至As(III)价,还原速度受温度影响,室温低于15ºC时,至少应放置30分钟。
b. 应注意使用优级纯HCl,减少空白。
c. 硼氢化钾浓度对砷的测定有较大影响。
d. 分析空白:量取20mL去离子水于25mL比色管中,加入2.5mL盐酸,2mL硫脲(5%)——抗坏血酸(5%)混合溶液,混匀。放置20min。此为分析空白液,测定其读数(海水用)。
F. 食品中砷的测定:(参考GB/T 5009.11)
a. 湿消解:称取固体样品5g,置入50~100mL锥形瓶中,同时做两份试剂空白,加硝酸20~40mL,硫酸1.25mL,摇匀后放置过夜,置于电热板上加热消解。若消解液处理至10mL左右时仍有未分解物质或色泽变深,稍冷,补加硝酸5~10 mL,再消解至10mL观察,如此重复两三次,注意避免碳化。如仍不能消解完全,则加入高氯酸1~2mL,继续加热至消解完全后,再持续蒸发至高氯酸的白烟散尽,硫酸的白烟开始冒出,冷却,加水25mL,再蒸发至冒硫酸白烟,冷却,用水将内容物定量转入25mL容量瓶或比色管中,其间加入50g/L硫脲2.5mL,补充至刻度并混匀,备测。
b. 干灰化:一般应用于固体样品,称取1~2.5g(**至小数点第2位)于50~100mL坩埚中:同时做两份试剂空白。加150g/L硝酸镁10mL混匀,低热蒸干,将氧化镁1g仔细覆盖在干渣上,于电炉上碳化至无黑烟,移入550ºC高温炉灰化4小时。取出放冷,小心加入(1+1)盐酸10mL,以中和氧化镁并溶解灰份,转入25mL容量瓶或比色管。向容量瓶或比色管中加入50g/L硫脲2.5mL,另用(1+9)硫酸12.5mL分次涮洗坩埚后转出合并,直到25mL刻度,混匀备测。
c. 测量:将进样管插入待测溶液中,按测量按钮,大约十秒钟后显示屏上出现“换管”字样,此时泵停止运行大约五秒钟,将进样管插入HC了了溶液(V/V10%HCl)中。大约四十秒钟后,显示屏上出现“读数”字样,显示测量结果。
d. 计算:如果采用荧光强度测量方式,则需先对标准系列的结果进行回归运算然后根据回归方程求出试剂空白液和样品被测液的砷浓度,再按下计算样品的砷含量:
式中:X——样品的含砷量,mg/kg(或mg/L)
C——样品被测液的浓度,ng/mL
C0——试剂空白液的浓度,ng/mL
m——样品的量,g(或mL)
2. 汞的测量
所有测试用试剂均为分析纯,测试中凡是涉及到水的地方均用去离子水。
A. 标准贮备液的配制:
称取1.080gHgO,加入1:1HCl 70mL溶解,加入24mL(1+1)HNO3,1.0gK2Cr2O7,溶解后移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液含有1mg/mL汞。
B. 标准系列的配制:
吸取汞贮备液1mL,用固定液稀释至10000mL,此溶液含汞为100μg/L。用此溶液按下表配制标准系列:
标样号 | 加入100μg/L标准液体积(mL) | 加入固定液体积(mL) | 终体积(mL) | 浓度(μg/L) |
1 | 0 | 5 | 50 | 0 |
2 | 1 | 4 | 50 | 2 |
3 | 2 | 3 | 50 | 4 |
4 | 3 | 2 | 50 | 6 |
5 | 4 | 1 | 50 | 8 |
6 | 5 | 0 | 50 | 10 |
C. 还原剂的配制:
7%氯化亚锡溶液:称取70g氯化亚锡于烧杯内,加入150mL浓盐酸,稍加热到透明。冷却后,再用去离子水稀释到1000mL(必要时通氩气除汞),随用随配。(如果该氯化亚锡溶液含汞量高,可以延长加热时间)
D. 测量条件:负高压:-350V 载气:150mL/min 屏气:600mL/min。
E. 测量:将进样管插入待测溶液中,按测量按钮,大约十秒钟后显示屏上出现“换管”字样,此时泵停止运行大约五秒钟,将进样管插入去离子水中。大约四十秒钟后,显示屏上出现“读数”字样,显示测量结果。
测量条件:负高压:-350V。
氩气流量;150mL/600mL。
F. 食品中汞的测定:(参考GB/T 5009.17)
.a. 样品消解
高压消解法:
鱼类肉类等样品水分含量高,可用捣碎机打成匀浆,称取匀浆1.00~5.00g,置于聚四氟乙烯塑料罐中,加盖留缝放于65ºC鼓风干燥烤箱或一般烘箱中烘至近干,取出,加5mL硝酸,混匀后放置过夜,再加7mL过氧化氢,加上内盖放入不锈钢外套中,旋紧密封。然后将消解器放入普通干燥箱(烘箱)中加热,升温至120ºC后保持恒温2~3h,至消解完全,自然冷至室温。将消解液用硝酸溶液(1+9)定量转移并定容至25mL,摇匀。同时做试剂空白实验。待测。
微波消解法:
称取0.10~0.50g样品于消解罐中加入1~5mL硝酸,1~2mL过氧化氢,盖好**阀后,将消解罐放入微波炉消解系统中,设置微波炉消解系统的佳分析条件至完全消解,冷却后用硝酸溶液(1+9)定量转移并定容至25mL(低含量样品可定容至10mL),混匀待测。
微波分析条件
步骤 | 1 | 2 | 3 |
功率(%) | 50 | 75 | 90 |
压力(psi) | 50 | 100 | 160 |
升压时间(min) | 30 | 30 | 30 |
保压时间(min) | 5 | 7 | 5 |
排风量(%) | 100 | 100 | 100 |
b. 测量:将进样管插入待测溶液中,按测量按钮,大约十秒钟后显示屏上出现“换管”字样,此时泵停止运行大约五秒钟,将进样管插入去离子水中。大约四十秒钟后,显示屏上出现“读数”字样,显示测量结果。
c. 计算:
X= | (C-C0)×V×1000 |
m×1000×1000 |
式中:X——样品汞的含量 mg/kg(或mg/L)
C——样品消化液测定浓度 ng/mL
C0——试剂空白液测定浓度 ng/mL
V——样品消化液总体积 mL
m——样品质量(体积) g(mL)
3. 铅的测量
A.原理
样品经酸加热消化后,在酸性介质中,样品中的铅与硼氢化钠(NaBH4)或硼氢化钾(KBH4)反应生成挥发性铅的氢化物(PbH4),以氩气为载气,将氢化物导入电热石英原子化器中原子化,在特制铅空心阴极灯照射下,基态铅原子被激发至高能态,在去活化回到基态时,发射出特征波长的荧光,其荧光强度于铅含量成正比,根据标准系列进行定量。
B.试剂
除特殊规定外,本标准所用试剂均为优级纯试剂。实验用水为蒸馏水或同等纯度的水。
⑴硝酸+高氯酸(4+1)混合酸:分别量取硝酸400mL、高氯酸100mL,混匀。
⑵盐酸溶液(1+1):量取250 mL盐酸倒入250mL水中,混匀。
⑶草酸溶液(10g/L):称取1g草酸,加水溶解至100mL,混匀。
⑷铁***[K3Fe(CN)6]溶液(100g/L):称取10g铁***,加水溶解并稀释至100mL,混匀。
⑸氢氧化钠溶液(2g/L):称取2g氢氧化钠,溶于1L水中,混匀。
⑹硼氢化钠(NaBH4)溶液(10g/L):称取10g硼氢化钠溶于(2g/L)氢氧化钠溶液并定容至1000mL,混匀,用前现配(可用KBH4硼氢化钾 14g代替)。
⑺铅标准储备液(1.00mg/mL):由国家标准物质研究中心提供。
⑻铅标准应用液(1.00µg/mL):**吸取铅标准储备液(1.00mg/mL),用水逐级稀释至1.00µg/mL。
C.标准贮备液的配制:
铅标准储备液(1.00mg/mL):也可以从国家标准物质研究中心购买。
铅标准储备液,含铅1mg/mL;**称取1.000g高纯铅,加入20mL HNO3(1+1)溶解, 加热至溶液近干,用HCl赶HNO3 三次。加入250mL HCl (1+1), 加热溶解PbCl2,溶液转入1000mL容量瓶中,再加250mL HCl(1+1), 用水定容至刻度。
D.标准系列的配制:
吸取1.0 mL 1mg/mLPb贮备液,移入1000mL容量瓶中,加入3mol/L HC1 10mL,用蒸馏水稀释至刻度。此溶液含Pb 1.0mg/L。用此溶液按下表配制Pb的标准系列*。
标样号 5µg/mL 20%HCl 10%(W/V) 2%草酸 终体积 浓度 标样体积 体积 K3Fe(CN)6+ 体积 (mL) (mL) (mL) (mL) (mL) (mg/L) 1 0 5.0 10 10 50 0.00 2 1 5.0 10 10 50 0.02 3 2 5.0 10 10 50 0.04 4 3 5.0 10 10 50 0.06 5 4 5.0 10 10 50 0.08 5 5 5.0 10 10 50 0.10 |
*用水稀释至终体积为50mL。
E.还原剂的配制:
KBH4 14g/L(W/V)(在0.2%NaOH溶液中):
称取2gNaOH溶于1L水中,溶解后加入14gKBH4(可用硼氢化钠NaBH4 10g代替)继续溶解,过滤后使用。
F. 测量:将进样管插入待测溶液中,按测量按钮,大约十秒钟后显示屏上出现“换管”字样,此时泵停止运行大约五秒钟,将进样管插入HCl了溶液(2%)中。 大约四十秒钟后,显示屏上出现“读数”字样,显示测量结果。
测量条件:负高压:400V。
氩气流量;80mL/500mL。
注:测量时应注意原子炉内是否有火焰,没有火焰是无法测试的。
G. 注释:a. 酸的浓度对铅的测定有较大影响,反应后废液中的PH值为8-9。
b. 应注意使用优级**Cl,减少空白。
c. 硼氢化钾浓度对铅的测定有较大影响。
H.食品中铅的测定:(参考GB/T 5009.)
(1)样品消化
湿消解:称取固体样品0.20-2.00g,液体样品2.00-10.00g(或mL),置于50-100mL消化容器中(锥形瓶),然后加入硝酸+高氯酸(4+1)混合酸5-10mL摇匀浸泡,放置过夜。次日置于电热板上加热消解,至消化液呈淡黄色或无色(如消解过呈色泽较深,稍冷补加少量硝酸,继续消解),稍冷加入20mL水再继续加热赶酸,至消解液0.5-1.0mL止,冷却后用少量水转入25mL容量瓶中,并加入��酸(1+1)0.5mL,草酸溶液(10g/L)0.5mL,摇匀,再加入铁***(100g/L)1.00mL,用水准确稀释定容至25mL,摇匀,在冰箱放置次日测定,同时做试剂空白。
测量:改革设定好仪器的佳条件,逐步将炉温升至所需温度,稳定10-20min后开始测量,连续用标准系列的零管进样,待读数稳定之后,转入标准系列的测量,绘制标准曲线。转入样品测量,分别测定样品空白和样品消化液,每测不同的样品前都应清洗进样器,样品测定结果按式(1)计算。
(2)操作:将进样管插入待测溶液中,按测量按钮,大约十秒钟后显示屏上出现“换管”字样,此时泵停止运行大约五秒钟,将进样管插入HCL溶液中。大约四十秒钟后,显示屏上出现“读数”字样,显示测量结果。
计算:如果采用荧光强度测量方式,则需先对标准系列的结果进行回归运算然后根据回归方程求出试剂空白液和样品被测液的铅浓度,再按下计算样品的铅含量:
(1)
式中:X——样品的含铅量,mg/kg(或mg/L)
C——样品被测液的浓度,ng/mL
C0——试剂空白液的浓度,ng/mL
m——样品的量,g(或mL)
4. 镉的测量
A 方法提要
在硫酸介质中,一定量的硫脲和二价钴离子存在下,硼氢化钾将二价镉还原为气态组分,以氩气作载气将其导入低温原子化器,以镉特种空心阴极灯作激发光源,使镉原子产生荧光。荧光强度在一定范围内与镉的含量成正比。
B. 试剂与溶液
1. 硫酸(优级纯)
2. 硝酸 (优级纯)
3. 高氯酸 (优级纯)
4. 过氧化氢 (30%)
5. 氢氧化钾 固体 分析纯
6. 硫脲溶液 (50g/L) 称取10 g硫脲用硫酸(0.20 mol./L)溶解并稀释至200ml,混匀.
7. 钴溶液 50µg/mL:称取0.4038g六水氯化钴(CoCl2·6H2O)或0.220克氯化钴(CoCl),用水溶解于100ml容量瓶中,稀释至刻度.此溶液每毫升相当于1mg钴,临用时逐级稀释至含钴离子浓度为50ug/ml.
8 硼氢化钾溶液30g/L:称取5g氢氧化钾(2.2)溶于约700mL去离子水中,加入30g硼氢化钾并使其溶解。用去离子水稀释至1000mL,摇匀,过滤后使用。(用时现配)
6. 镉标准储备溶液 [ρ(Cd)=100µg/mL]:称取高纯金属镉0.1000g,加入10mL盐酸(1),加热溶解。用去离子水洗入1000mL容量瓶中定容,摇匀。或购买国家标准物资中心镉标准溶液。
7. 镉标准使用溶液[ρ(cd)=0.010µg/mL]:吸取镉标准储备溶液(2.f)5.0mL于500mL容量瓶中,加入1.0mL硫酸(2.1),用去离子水定容,摇匀。吸取上述溶液10mL于100mL容量瓶中,加入2.0mL硫酸(2.1),用去离子水定容,摇匀。
C. 标准系列的配制:
吸取1mL 1mg/mL cd的贮备液于1000mL容量瓶中,加50mL 1:1 HCL,用蒸馏水冲稀至刻度,此溶液含1.00µg/mL cd,吸此溶液10mL于100mL容量瓶,加2mL 1:1 HCL,用水稀释至刻度,此溶液含0.10µg/mL cd。用此溶液按下表配制标准系列:
标样号 0.10µg/mL 20%(V/V)HCL 100µg/mL钴溶液 100g/L硫脲 终体积 浓度 标样体积 体积 (mL) (mL) (mL) (mL) (mL) (ng/mL) 1 0 10 1 10 50 0.00 2 1 10 1 10 50 2.00 3 2 10 1 10 50 4.00 4 3 10 1 10 50 6.00 5 4 10 1 10 50 8.00 6 5 10 1 10 50 10.00 |
*用水系稀释至终体积为50mL。
D. 还原剂的配制:
KBH4 5%(W/V)(在0.5%NaOH溶液中):
称取1gNaOH溶于200mL蒸馏水中,溶解后加入10gKBH4继续溶解,过滤后使用。
E. 测量:
将进样管插入待测溶液中,按测量按钮,大约十秒钟后显示屏上出现“换管”字样,此时泵停止运行大约五秒钟,将进样管插入H2so4溶液(0.2 mol/L)中。 大约四十秒钟后,显示屏上出现“读数”字样,显示测量结果。
测量条件:负高压:400V。
氩气流量;80mL/500mL。
注:测量时应注意原子炉内是否有火焰,没有火焰是无法测试的。
F. 注释:
a. 酸的浓度对镉的测定有较大影响。
b. 应注意使用优级**2so4,减少空白。
c. 硼氢化钾浓度对镉的测定有较大影响。
G 样品测定
吸取水样80mL于100mL容量瓶中,加入盐酸(2.1)1.0mL,硫脲溶液(2.2)10mL,钴溶液1.0mL,用去离子水定容,摇匀。
样品加入标准回收:
吸取镉标准使用溶液(2.7)0.00、2.00、4.00mL分别加入已吸取80mL水样的100mL容量瓶中,以下同标准曲线(3)。见表1
表1 加标回收
样品 | 加标质量 | 测定结果 | 回收率 |
| µg | µg/L | % |
自来水 | 0.00 | 0.060 | |
自来水 | 0.020 | 0.331 | 108.4 |
自来水 | 0.040 | 0.586 | 105.2 |
H 标准物质测定
将GBW(E)080401溶液稀释10倍,即ω(CD)=0.010µg/mL,取此溶液2.50、5.00mL分别于100mL容量瓶中,以下同标准曲线(3)。见表2
表2 标准物质测定结果
标准物质 | 标准值 | 测定值 |
| µg/L | µg/L |
GBW(E)080401 | 0.25 | 0.267 |
GBW(E)080401 | 0.50 | 0.518 |
I 样品预处理
0.2000g肝样(或其它动物肝)用4mL硝酸浸泡6H以后,加入2mL高氯酸后在电热板上慢慢加热,冷却后,加入10mL 1M盐酸再在电热板上缓慢加热至溶液澄清。溶液转移到50mL容量瓶中,用水稀释至刻度。
0.200g河底沉积物用12mL硝酸-氢氟酸-高氯酸混合物(6:2:4V/V)在PTFE烧杯中消解。在电热板上加热至烟雾产生并蒸至将干为止。冷却后,加入10mL盐酸并加热直至溶解盐分。冷却后,转移至50mL容量瓶中。
自来水样品过滤后,用6M盐酸酸化至0.24M。
5, 硒的测量
A, 原理
在盐酸介质中,硼氢化钾将四价硒还原为硒化氢。以氩气作载气将硒化氢从母液中分离并导入石英炉原子化器中原子化。以硒特种空心阴极灯作激发光源,使硒原子发出荧光,在一定浓度范围内,荧光强度与硒的含量成正比。
水样经硝酸+高氯酸混酸消化,将四价以下的无机和有机硒氧化成四价硒;经盐酸消化将六价硒还原为四价硒,由此测定总硒浓度。
B, 试剂
B.1硝酸+高氯酸混合酸(1+1):将硝酸(ρ20=1.42g/mL,优级纯)与高氯酸(ρ20=1.68g/mL,优级纯)等体积混合。
B.2盐酸(ρ20=1.19g/mL),优级纯。
B.3 盐酸溶液(5+95):取25mL盐酸(B.2),用纯水稀释至500mL。
B.4 盐酸溶液(1+1)。
B.5 氢氧化钠溶液(2g/L):称取1g氢氧化钠溶于纯水中,稀释至500mL。
B.6 硼氢化钠溶液(NaBH4)溶液(18g/L):称取硼氢化钠9.0g溶于氢氧化钠溶液(B.5)500mL,混匀。
B.7 铁***(100g/L):称取10.0g铁***,溶于100mL蒸馏水中,混匀。
B.8硒标准储备溶液[ρ(Se)=100.0µg/mL]:**称取100.0mg硒(光谱纯),溶于少量硝酸中,加2mL高氯酸(ρ20=1.68g/mL,优级纯),置沸水浴中加热3h~4h冷却后再加8.4mL盐酸,再置沸水浴中煮2min,用纯水定容至1000mL。
B.9 硒标准中间溶液[ρ(Se)=1.0µg/mL]:取5.0mL硒标准储备溶液(B.8)于500mL容量瓶中,用纯水定容至刻度。
C. 标准系列的配制:
标样号 | 加入0.5mg/L标准液体积(mL) | 铁***(100g/L) | 加入(1+1)HCl溶液体积(mL) | 用蒸馏水定容后的体积(mL) | 浓度(mg/L) |
1 | 0.00 | 5 | 20 | 50 | 0.00 |
2 | 1.00 | 5 | 20 | 50 | 0.01 |
3 | 2.00 | 5 | 20 | 50 | 0.02 |
4 | 3.00 | 5 | 20 | 50 | 0.03 |
5 | 4.00 | 5 | 20 | 50 | 0.04 |
6 | 5.00 | 5 | 20 | 50 | 0.05 |
c.1 样品预处理
取25mL水样加入2.5mL硝酸-高氯酸混合酸(B.1),在电热板上加热消解。当溶液冒有白烟时,取下冷却,再加入2.5mL盐酸溶液(B.4),继续加热至溶液冒有白烟时,以完全将六价硒还原成四价硒。取下冷却,转移至比色管中,用纯水定容至10mL。同时做空白试验。
c.2 在样品溶液中分别加入2mL盐酸(B.2),1mL铁***(B.7),混匀。
c.3 测定条件
负高压:390V;炉高:8mm;载气流量:350mL/min;屏蔽气流量:800mL/min;测量方法:标准曲线法;
c.4 测定
开机,设定仪器佳条件,点燃原子化器炉丝,稳定30min后开始测定,绘制标准曲线、计算回归方程(Y=aX+b)。
以所测样品的荧光强度,从标准曲线或回归方程中查的样品消化溶液中硒元素的质量浓度(µg/L)。
c.5 计算
样品中硒的质量浓度计算见式(21):
…………………………(21)
式���:
ρ(Se)——样品中硒的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);
ρ——样品消化液测定浓度,单位为微克每升(µg/L)。
第五章 维护保养
5.1 简单的调试和维护
1. 光源的调节
将一张半透明白纸置于原子化炉顶部,使白纸平面垂直于阴极灯射出的光线(允许有±10º的误差)。调节铁盒上的四颗白尼龙螺钉,使阴极灯的光斑抛物线顶点射在玻璃管中心距玻璃管上端7~8mm处即可。
注:调整光路前,务必将光电倍增管的负高压电位调节器逆时针方向旋到较低的位置,以免负高压过高导致损坏光电倍增管。
2.原子化炉位置调节
原子化炉的位置在仪器出厂前已做过佳调节,务必不要作任何改动。
3. 反应瓶清洗
a. 测定结束后,在关闭气源之前,用蒸馏水注入反应瓶中,清洗2~4次。
b. 测量结束后,一定要用清水清洗管路5次以上,再把两活片松开。如果较长时间不用,反应瓶应拆下清洗。
5.2 保修期
厂方对本仪器给予为期一年(自装运之日起)的保修。保修**于修理或更换由于制造或工艺使用材料的缺陷而造成的有故障部件,或者是在保修期内变坏的部件,则保证给予免费修理直至更换。但因用户使用不当或保管不妥人为造成而出现故障,修理酌收成本费。
5.3 注意事项
1. 仪器工作过程中,如出现异常声响或显示屏和按键不反应,必须马上关机,重新启动后如还不正常则应停止工作进行维修。
2. 测定试样时,一般应按照从低浓度至高浓度的顺序进行。测定较高浓度样品后,好用还原剂清洗1~2次反应瓶,以便**剩余的汞和砷。
3. 还原剂和排出的废液都含有较强的酸性,因此不要让其碰到仪器各部位,以防腐蚀或漏电。
4. 机箱内有1000V负高压,因此拆机维修时应关闭电源。
5. 气体流量一旦选好后,在测定过程中要保持相对稳定,以防影响灵敏度和稳定性。由于气路分支在调节流量时互相影响,因而流量计调节时要与气瓶氩气压力表配合反复调节。
6. 在测定过程中切勿按其它按键,以防止出现异常。
7. 校准工作液:一定要现用现配。
8. 在测定过程中要严防反应液被大流量的载气吹入原子化器。
5.4 仪器故障原因及排除
仪器在使用过程中,由于种种原因可能会出现某些故障,其原因和排除的方法可参看“常见故障及排除一览表”
常见故障及排除一览表
故障现象 | 一般原因 | 排除方法 |
基线漂移 | 1 负高压过高 2 光电管座接触** 3 光电管损坏 4 接地** | 1 调整负高压 2 光电管重新插紧 3 换光电管 4 检查接地 |
零点高 | 1 原子化炉位置过高 2 荧光室内有灰尘。 | 1 调整原子化炉位置 2 **荧光室内灰尘。 |
无信号 | 1空芯阴极灯灯不亮 2高压开路; 3光电信号短路; 4原子化炉玻璃管破裂; 5气路堵塞或接头脱下 | 1检查空芯阴极灯及电源 2检查电路 3检查电路 4更换原子化炉 5检查气路 |
灵敏度低 | 1原子化炉位置不当; 2光源位置不当 3负高压过低 4气体流量不适宜; 5放大器出故障 | 1调整原子化炉位置 2调整光源位置 3适当提高负高压 4调整气体流量 5检修放大器 |
回基点慢 | 1湿度太大 2样品浓度大高 | 1大流量载气和屏蔽气开通数分钟; 2适当稀释样品。 |
稳定性差 | 1屏蔽气流量太低; 2外电压不稳 3电路接地** 4负高压不稳 5光电管插座不干净 6放大器性能不稳 | 1加大屏蔽气流量; 2加接稳压器; 3检查接地 4检查负高压电路 5拆下管座,用酒精或丙酮擦干净 6检修放大器。 |
附录一 试验用试剂和溶液的制备
本仪器所用试剂为优级纯试剂,测定用水为去离子水或同等纯度的水。
一测砷用试剂和溶液的制备
- 氢氧化钠溶液(2g/L)。
- 硼氢化钾(KBH4)溶液(14g/L):称取硼氢化钾14.0g,溶于2g/L氢氧化钠溶液1000mL中,混匀。此液于冰箱可保存10天,取出后应当日使用(也可称取10g硼氢化钠代替14g硼氢化钾)。
- 硼氢化钾(KBH4)溶液(14g/L):称取硼氢化钾14.0g,溶于2g/L氢氧化钾溶液1000mL中,混匀。此液于冰箱可保存10天,取出后应当日使用(也可称取10g硼氢化钠代替14g硼氢化钾)。
- 硫脲溶液(50g/L):称取5.0克硫脲,5.0克抗坏血酸(A·R)于150ml烧杯中,再加入100ml去离子水溶解,临用前现配。
- 硫酸溶液(1+9):量取硫酸100mL,小心倒入900mL水中,混匀。
- 氢氧化钠溶液(100g/L)(供配制砷标准液用,少量即够。)
- 砷标准溶液(可直接向国家标准物质研究中心购买)。
a. 砷储备标准液,含砷0.1mg/mL:**称取于100ºC干燥2h以上的三氧化二砷(As2O3)0.1320g,加100g/L氢氧化钠10mL溶解,用水定量转入1000mL容量瓶中,加(1+9)硫酸25mL,定容至刻度。
b. 砷使用标准液,含砷1µg/mL:吸取1.00mL砷储备标准液于100mL容量瓶中,用10% (V/V)HCl溶液稀释至刻度,此液应当日配制使用。
- 湿消解试剂:硝酸、硫酸、高氯酸。
- 干灰化试剂:六水硝酸镁(150g/L)、氧化镁、盐酸(1+1)。
二测汞用试剂和溶液的制备(氯化亚锡还原法)
1. 硝酸。
2. 浓盐酸。
3. 重铬酸钾。
4. 氯化亚锡。
5. 硝酸——重铬酸钾溶液(固定液):称取0.05g重铬酸钾,溶于去离子水,加入5mL硝酸,再用去离子水稀释到100mL。
6. 5%硝酸溶液:量取50mL硝酸,用去离子水稀释到1000mL。
7. 7%氯化亚锡溶液:称取70g氯化亚锡于烧杯内,加入150mL浓盐酸,稍加热到透明。冷却后,再用去离子水稀释到1000mL(必要时通氩气除汞),随用随配。(如果该氯化亚锡溶液含汞量高,可以延长加热时间)
8. 汞标准物质:**标准物质。
9. 汞标准溶液:将汞标准物质用硝酸—重铬酸钾溶液逐级稀释,随用随配。
三 测铅用试剂和溶液的制备
1.硝酸+高氯酸(4+1)混合酸:分别量取硝酸400mL、高氯酸100mL,混匀。
2.盐酸溶液(1+1):量取250 mL盐酸倒入250mL水中,混匀。
3.草酸溶液(10g/L):称取1g草酸,加水溶解至100mL,混匀。
4.铁***[K3Fe(CN)6]溶液(100g/L):称取10g铁***,加水溶解并稀释至100mL,混匀。
5.氢氧化钠溶液(2g/L):称取2g氢氧化钠,溶于1L水中,混匀。
6.硼氢化钠(NaBH4)溶液(10g/L):称取10g硼氢化钠溶于(2g/L)氢氧化钠溶液并定容至1000mL,混匀,用前现配(可用KBH4硼氢化钾 14g代替)。
7.铅标准储备液(1.00mg/mL):由国家标准物质研究中心提供。
8.铅标准应用液(1.00µg/mL):**吸取铅标准储备液(1.00mg/mL),用水逐级稀释至1.00µg/mL。
四测镉用试剂和溶液的制备
1. 硫酸(优级纯)
2. 硝酸 (优级纯)
3. 高氯酸 (优级纯)
4. 过氧化氢 (30%)
5. 氢氧化钾 固体 分析纯
6. 硫脲溶液 (50g/L) 称取10 g硫脲用硫酸(0.20 mol./L)溶解并稀释至200ml,混匀.
7. 钴溶液 50µg/mL:称取0.4038g六水氯化钴(CoCl2·6H2O)或0.220克氯化钴(CoCl),用水溶解于100ml容量瓶中,稀释至刻度.此溶液每毫升相当于1mg钴,临用时逐级稀释至含钴离子浓度为50ug/ml.
8 硼氢化钾溶液30g/L:称取5g氢氧化钾(2.2)溶于约700mL去离子水中,加入30g硼氢化钾并使其溶解。用去离子水稀释至1000mL,摇匀,过滤后使用。(用时现配)
6. 镉标准储备溶液 [ρ(Cd)=100µg/mL]:称取高纯金属镉0.1000g,加入10mL盐酸(1),加热溶解。用去离子水洗入1000mL容量瓶中定容,摇匀。或购买国家标准物资中心镉标准溶液。
7. 镉标准使用溶液[ρ(cd)=0.010µg/mL]:吸取镉标准储备溶液(2.f)5.0mL于500mL容量瓶中,加入1.0mL硫酸(2.1),用去离子水定容,摇匀。吸取上述溶液10mL于100mL容量瓶中,加入2.0mL硫酸(2.1),用去离子水定容,摇匀。
附录二 易损件的更换
1. 电热丝:
由于仪器在打开电源时即接通电热丝,因此电热丝的使用寿命比较短,需要经常更换。更换电热丝的方法非常简单:
a. 关闭电源,拔下电源线。
b. 取下烟囱。
c. 用螺丝刀旋下烟囱座顶部的两颗螺钉,即可将烟囱座的整个前半部分拿下,露出原子化炉。
d. 旋下白色陶瓷上靠近玻璃管的两颗螺钉,即可将坏的电热丝拿掉。
e. 取出附件中新的电热丝,绕在玻璃管口,并卡在玻璃管与陶瓷的槽之间,使其不能脱出,必要时可将玻璃管稍向下按。
f. 将电热丝的两端绕在两颗螺钉上,将螺钉旋紧。(*切记千万不可使电热丝短路)
g. 将烟囱座前半部和烟囱按原样装好即可。
注:如点火时电热丝不发红有可能是电热丝太长所致,拆下剪去二三圈即可,不必更换。
2. 玻璃管:
玻璃管为石英制品,一般寿命在10年左右。但是由于使用不当或不小心所致,石英玻璃管也会损坏,从而导致影响测量。
由于原子化炉的内部结构比较复杂,该玻璃管的更换一般都是由本厂的技术人员到现场完成。
3. 反应瓶:
反应瓶为易碎物品,因此本厂另外赠送一个反应瓶。若再有损坏,可向本厂购买。
附录三测汞玻璃仪器的清洗
所有玻璃仪器使用前应在1:1硝酸溶液中浸泡过夜,然后冲洗干净。如仍不能满足要求,可将玻璃仪器置于0.1%KMnO4—2%H2SO4溶液中煮30分钟,然后用水冲洗干净。如器壁上沾有色MnO2,可放入稀草酸溶液中浸泡洗去。
附录四调试准备事项
汞标准溶液
浓硫酸 优级纯
浓盐酸 优级纯
浓硝酸 优级纯
重铬酸钾 光谱纯或基准
氯化亚锡 优级纯,分析纯也可
高锰酸钾 优级纯
氩气(氮气) 纯度99.99%以上(纯氮、高纯氮或纯氩、高纯氩)
压力表 总表头(0-25MPa),减压表头(0-0.4MPa)
容量瓶 100ml 10 只
1000ml 1-2 只
移液管 1ml 5 根
2ml 10 根
5ml 5 根
10ml 5 根
烧杯 50ml 5 只
100-250ml 2 只
1000ml 1 只
说明:1、以上化学药品所标的纯度为测试低要求。
2、压力表的减压表表头好按以上参数购买,如无法购买大可选择(0-1.0MPa),或直接向我公司购买。
否则可能会导致仪器内部电磁阀损坏。
3、玻璃器皿的数量仅供用户参考,用户可根据自身情况确定。
4、汞标准溶液购买单位及联系方法:
国家标准物质研究中心 电话:010-64204432
中国医药(集团)上海化学试剂公司 电话:021-63219651
地址:上海市宁波路52号
1.1 主要用途及适用范围
QM201D原子荧光光度计是用来检测痕量汞元素和砷元素及其它11种元素的专用测定仪器。它操作简易,灵敏度高,采用半自动的蠕动泵进样系统,或采用我公司传统的外挂式反应瓶装置,该装置易清洗,可靠性高。
QM201D原子荧光光度计可以方便、快速的对液体试样中微量汞和微量砷及其它11种元素进行测定,也能对经过处理转化为溶液的固体及气体试样进行测定,例如头发、鱼鲜、肉类、谷类、原油、土壤、大气等。该仪器可广泛应用于环境监测、卫生防疫、食品检验、冶金地质、进出口商检、科学研究及厂矿企业等各个部门对各种样品中微量汞和微量砷及其它11种元素的测定。
1.2 主要技术指标
1. 标准曲线的相关系数不小于0.997
2. 重复性、变异系数不大于5%
3. 检测下限
汞:不大于0.05μg/L 砷:不大于0.5μg/L
4. 测量范围
汞:0.15~100μg/L 砷:1.5~1000μg/L
**章 安装
2.1 验收
开箱后,请核对仪器的设备和附件与装箱单是否相符。如有损坏或缺件,请立即与厂方联系。
2.2 仪器适用的工作环境
1. 远离强电磁场及冲击振动源
2. 避免灰尘,潮湿和腐蚀性气体
3. 避免阳光直射
4. 室温:5~35ºC
5. 环境湿度小于90%
2.3 仪器适用的工作条件
1. 电源要求
电压:交流220±20V,频率:50Hz,消耗
功率:300VA
2. 气源要求
用氩气作为载气和屏蔽气,其纯度要求在
99.99%以上
2.4 排风系统的安装
因为仪器所测试的元素为有毒物质,为保证实验人员的**,本仪器应配有强制排风系统。排风口应安装于距仪器烟囱上方30cm处(如图二)。
注:不得与烟囱直接相连。
2.5 组装
把仪器平稳的安放在工作台上后组装
下列部件:
- 空芯阴极灯
安装(如图三):
在仪器后面旋去三颗螺钉,向后拔出左上盖,见仪器内部有两个斜置的铁 图三 空芯阴极灯的安装
盒。旋去铁盒上的螺钉(非白尼龙螺钉),掀开铁盒上盖,将空芯阴极灯置于铁盒内的两根弹簧上,发射端向前。空芯阴极灯前端与黑色挡光口应保持2~4mm的距离。然后盖上铁盒,旋紧螺钉(非白尼龙螺钉)。空芯阴极灯后端有插座,应插入机箱内底部的两个插口中。插口旁标有“汞灯”和“砷灯”字样,请务必不要插错。
光路调整:
先关闭仪器后面板上的点火开关,然后开启电源开关,此时空芯阴极灯也进入预热状态。将一张半透明白纸置于原子化炉顶部,使白纸平面垂直于阴极灯射出的光线(允许有±10º的误差)。调节铁盒上的四颗白尼龙螺钉,使阴极灯的光斑抛物线顶点射在玻璃管中心距玻璃管上端7~8mm处即可。
| a 汞气出口 b 溶液注入口 c 排废液口 |
图四、反应瓶结构 |
注:调整光路前,务必将光电倍增管的负高压电位调节器逆时针方向旋到较低的位置,以免负高压过高导致损坏光电倍增管。
- 反应瓶
反应瓶为易碎品,特别是上端的弯曲管,应特别小心。从包装盒中小心取出反应瓶,将其坐入仪器面板上的反应瓶座内。具体管路的接法参见“蠕动泵的安装”。
- 蠕动泵的安装及调试
a. 安装
蠕动泵共有四片压片,每片压片上都有一条活动槽。里面的两片装外径5mm的硅胶管,用于排废液;外面的两片装外径3mm的硅胶管,用于吸取试样和氯化亚锡溶液。从试样、氯化亚锡到活动槽的乳胶管用外径2.5mm的塑料管连接,出活动槽后再用该管连接到聚液器,两路汇合后用外径4.5mm的塑料管引出。利用玻璃三通管从旁路引入载气(氮气或氩气),后一起通入反应瓶使气液分离。反应产生的气体从反应瓶的弯曲管进入仪器发生荧光反应,从弯曲管到汞气入口之间也可以根据实际情况接干燥管。废液则从反应瓶的底部被里面的压片分两路抽出。
b. 调试
1. 主要目的是使排出废液回路的能力略大于进入液体的能力。
2.先脱开反应瓶顶端连接管,把蠕动泵废液侧调节轮压紧,按测量键看排出是否正常。
3.当废液排出正常后,再把进液侧活片压上,看进液是否正常。当进液已能正常吸入,则观察反应瓶是否有残液,残液不能高于溶液注入口的根部,参看图四(反应瓶结构),若高于则松开调节轮,停止进液,使其单独排液直至将废液排净。再通过调节进液侧调节轮:调松则进液量变小;调紧则进液量变大。达到排液速度略大于进液速度。
4. 进样管弯曲部分长度约160cm,总进样量(从进样孔到与SnCl2汇合处(参考图五)约2.5ml。
5. 控制进样时的进样量,这点很重要,即从马达开始转动吸液到马达停转时止(约9秒)刚好使样品到达二路交汇处,宁可未到交汇处,不要超过,必要时可用高锰酸钾(有颜色的溶液易观察)做实验。
注:对蠕动泵的调试应主机安装调试正常后进行。
4.烟囱
将烟囱小端向下置入仪器顶部的圆口中,在附件中找出两颗螺钉旋入左右两侧以固定烟囱(也可不固定)。
5.组装气路
将氩气减压阀(可用氧气减压阀)装到气体钢瓶上,用内径为8mm的塑料管从氩气表的流量计出口端与仪器后面板的进气口相连接。
使用气体钢瓶时须严格遵守下列各点:
a. 安装氩气减压阀之前,确认钢瓶出口端无人后将钢瓶总阀打开,先放一点气以除去瓶口上的灰尘。
b. 在打开钢瓶总阀之前要把氩气表流量计的调节阀关紧,然后将钢瓶总阀打开,使用时总阀要全开。
c. 钢瓶要直立放置。
d. 可用肥皂水检查各连接处,检查有否漏气。
e. 使用后要先关紧钢瓶总阀,待压力表指针回零后,方可将氩气表的流量计调节阀关紧。
6. 压力表的使用
压力表分高压表和低压表:高压表用来指示当前气瓶内气体的压力;低压表用来指示调节输出气体的压力。
使用压力表时,应先将调节螺杆调节至不受压为止,然后缓缓打开气瓶总阀,直至高压表指示出瓶内压力,一般满瓶气压不超过15MPa。而后再调节螺杆(调节之前,关紧流量计载气旋钮,松开流量计屏气旋钮),使低压表的刻度不超过0.05MPa,一般为0.03MPa。如图六所示。
7. 电源的连接
用电源线将仪器的电源插座与稳压器的输出插座相连接,并且地线接地。
注:可以不用稳压器,也可以不用接地。
8.打印机的连接(打印机为选配件)
在包装箱中将打印机取出,从附件中取出打印机连接线分别接在打印机和主机的输出接口上。
注意:连接打印机时,一��要关闭打印机电源和主机电源。
第三章 基本原理
3.1 基本原理
QM201D原子荧光光度计原理如图七:
A. 光电倍增管 B. 空芯阴极灯 C. 原子化炉 |
图七 仪器原理图 |
首先,酸化过的样品溶液中的砷元素或汞元素与还原剂(一般为硼氢化钾或硼氢化钠)反应在氢化物发生系统中生成氢化物。
KBH4+3H2O+H+=H3BO3+K++8H*+Em+=EHn+H2(气体)
式中Em+代表待测元素,EHn为气态氢化物(m可以等于或不等于n)
过量氢气和气态氢化物与载气(氩气)混合,进入原子化炉,使待测元素原子化。
待测元素的激发光源(一般为空芯阴极灯)的特征谱线通过聚焦,激发氩氢焰中待测物原子,得到的荧光信号被日盲光电倍增管接收。然后经放大,解调,再由数据处理系统得到结果。
在一定条件下,荧光强度与待测元素的原子浓度呈正比关系。
If=kC
其中:If——荧光强度
k——常数
C——试样溶液的待测元素原子浓度
注:对于汞元素也可采用汞离子(Hg2+)与过量的还原剂SnCl2发生还原反应的原理获得原子态汞蒸气(Hg0):
Hg2++Sn2+ Hg0+Sn4+
用这种方法测汞的灵敏度比前一个方法略高一些,此反应不生成氢气,因此原子化炉不产生火焰。但是点火开关不必关闭,玻璃管口的高温,可以促使排出的气体向上升,而不积聚在管路中。(本仪器推荐使用该方法)
3.2 气路系统
1.气路原理
| a. 气体钢瓶 b. 载气流量计 c. 屏气流量计 d. 二通电磁阀 e. 反应瓶 f. 干燥架 g. 原子嘴 h. 荧光池 i. 排气泵 A. 泵排气口(增压排气) B. 排气口(常压排气) |
图八 气路原理图 |
氩气(或氮气)进入仪器后分成两路。其中一路作为载气,通入反应瓶,将反应生成汞气从原子嘴底部吹送入荧光池,使汞气在光路交叉中心发生荧光反应。另一路作为屏蔽气,从原子嘴玻璃管外围通入荧光池,以防止空气组分对汞原子荧光的猝灭。
2.气路调节
系统控制供给发生器的载气和原子化炉屏蔽气的流量。其流量分别通过各自流量计的调节阀进行手动调节。为了防止空气组分对原子荧光的猝灭,屏蔽气可大一些,一般可控制在0.5~0.7L/min为宜(以观察到的火焰不晃动为宜)。为了保证待测元素的原子在激发区有足够的密度和停留时间,载气流量要适当,过大或过小都会使灵敏度降低,因此载气流量要通过试验确定。蠕动泵的反应瓶(小反应瓶)一般控制0.06~0.2L/min,手动的反应瓶(大反应瓶)一般控制0.3~0.4L/min。
3.3 光路系统
两个空芯阴极灯发出的光束分别经各自聚光透镜会聚在原子化炉的火焰中心。激发产生的原子荧光,以与入射光线成45º角射向光电倍增管聚光镜,以1:1的成像关系会聚成像在光电倍增管的光阴极面上,三块透镜的焦距相同。
第四章 仪器的使用方法
4.1 仪器面板结构
仪器面板结构参考图九。
图中按键说明:
1. 调压:光电倍增管负高压调节旋钮,顺时针方向负高压升高。
2. 调零:对仪器零位的调节,顺时针方向调节时瞬时数字升高。(刚进入测量状态时可调)
3. 切换:备用。
4. 打印:当对测试的结果满意时,可按此键将结果打印出来。每打印一个数据,样品号增1。(与PC机连接时,该打印机一般不配)
5. 清洗:对应显示屏的“连测”功能,用于连续测量。
6. 测量:对应显示屏的“单测”功能,用于单次测量。
4.2 使用步骤(砷)
1. 测定前的准备工作
a. 将光电倍增管的负高压电位调节器逆时针方向旋到较低的位置,以免负高压过高导致开机时损坏光电倍增管。(刚进入测量状态时可调、或按一下打印键)
b. 检查反应瓶,看是否有残液;倒空废液瓶中废液,加入一定量的吸收液。
c. 检查气路是否都已连接好。
2. 打开电源,按向上箭头键(打印)或向下箭头键(清洗)选砷灯预热。按测量键出现砷灯预热30分钟。按切换键可以退出到主界面。
3. 按向上箭头键(打印)或向下箭头键(清洗)切换到测砷。按测量键(确定)出现界面。参考图十。
*注:“退出”对应提示软件中的“切换”,“连测”对应提示软件中的“清洗”,“单侧”对应提示软件中的“测量”。
4. 调整负高压,调整负高压电位器,使负高压升至所需要的值。(在200~600V之内调节)例如,在330V时,空白数值为326,用0.02mg/L的样品测得的数值为333,则灵敏度偏低,应将负高压提高。将电压调到380V,空白数值为708,用0.02mg/L的样品测得的数值为805,则灵敏度又偏高,应将负高压降低。再将电压调到350V,空白数值为590,用0.02mg/L的样品测得的数值为622,此时的负高压较为合理。
5. 调零,调整调零电位器,使仪器显示屏上的瞬态值达到“0”。
*注1:该值在-3和+3之间,均可视为零。
*注2:按下调压或调零时,如果没有反应,均可按下打印键解锁。
6. 开通气源
a. 打开钢瓶总阀之前,关紧减压器输出表调节阀及载气流量计调节阀,打开屏蔽气流量计调节阀,以免打开钢瓶总阀时由于载气流量太大而把发生器中的剩余废液带入气路系统而影响正常测定。
b. 打开钢瓶总阀,缓慢调节减压器输出表调节阀。调屏气至0.5~0.7L/min(推荐值为0.6L/min)。按测量后,调载气至0.06~0.2L/min(推荐值为0.1L/min)。
c. 气路稳定,气路系统从打开气源到所需流量,经过10分钟以后,才能达到稳定工作状态。
7. 扭紧蠕动泵,调节流量。将进样管放入纯水瓶中,按单测键,此时蠕动泵将纯水不断吸入管路,以清洗管路,氩气连续吹扫反应瓶,**其中残余的砷化氢气体。测量结束时,峰值显示可能与空白数值接近。如果远远超过,多做几次10%盐酸空白样品的测量,或重调光路,或调低高压,如果该值稳定,也属正常之列,可继续下一步测试。
8. 将样品管放入高锰酸钾溶液中测流速。高锰酸钾溶液达到三通处就行。蠕动泵外面压片有两根管路,将较长的一根通入待测样品,较短的一根通入硼氢化钾溶液。(注意:千万不能弄反,否则将会使样品过早流失,造成样品量不足,测量数值低)
9. 打开机器后面的点火开关,使电炉发红。按测量键出现界面。按测量键观察火焰,火焰要稳定。如果不稳定,可以调节屏气或者载气。参考图十一。
*注:“退出”对应提示软件中的“切换”,“连测”对应提示软件中的“清洗”,“单侧”对应提示软件中的“测量”。
10. 显示屏的行的中间一项显示仪器状态,当其显示“准备”时,表示仪器为空闲状态(或说仪器已准备好,等您按键)。此时,按下单测键,蠕动泵开始运作,抽取样品,仪器状态显示“取样”。
9秒钟后,蠕动泵停止运作,显示屏状态显示“换管”。此时有5秒钟的时间可以用来换管子,即把通入样品的塑料管取出后插入10%盐酸中。这样做的作用是,可以保证每次样品量的一定,也是每次测量后的清洗。
11. 5秒钟后,状态显示“读数”,蠕动泵又开始运作,仪器开始对反应产生的砷开始测量,后,显示屏的峰值栏显示后读数,将该数值记录下来以作计算用。
12. 测量结束后,仪器又进入空闲状态,可将进样管换回试样瓶,开始下一次测量。
13. 如果待测样品的量很多,测量时可以按“连测”键,操作人员只需切换管路和记录数据即可完成所有样品的测量。按任意键(显示“准备”时)可退出“连测”状态。
14. 按上述的方法测试完所有样品后,作数据处理。下面是一个数据处理的实例:
a. 绘制标准曲线
配制6种浓度的砷标准溶液,浓度分别为0、20、40、60、80、100μg/L,每种浓度的溶液测量3次,读取读数。测量条件为:负高压240V;载气150mL/min;屏气600mL/min
计算每个浓度样品所测得峰值的平均值,本例为:5.2、34.5、65.1、95.9、130.3、165.0。以砷浓度(μg/L)为横坐标,以峰值平均值为纵坐标绘制标准曲线。
b. 计算标准曲线的直线方程和相关系数
用小二乘法求出直线方程和相关系数:
y=a+b·x (1)
_ _
a=y-b·x (3)
式中:_
y——信号平均值
a——截距
b——斜率
x——浓度
r——相关系数
n——测量次数
_
x=∑x/n
_
Sxx =∑x2- | (∑x)2 |
n |
Syy =∑y2- | (∑y)2 |
n |
y=∑y/n
根据以上公式可得本例的直线方程为:
y=6.524x-4.7
相关系数为:r=0.9995
c. 实际样品汞浓度的计算
可从标准所绘制的标准曲线上直接查得。
也可根据下面的公式计算所得:
x=(y-a)/b
15. 数据也可以传送到计算机软件中处理,操作方法详见软件说明书。
4.2a 使用步骤(汞)
1. 测定前的准备工作
a. 将光电倍增管的负高压电位调节器逆时针方向旋到较低的位置,以免负高压过高导致开机时损坏光电倍增管。(刚进入测量状态时可调、或按一下打印键)
b. 检查反应瓶,看是否有残液;倒空废液瓶中废液,加入一定量的吸收液。
c. 检查气路是否都已连接好。
2. 打开电源,按向上箭头键(打印)或向下箭头键(清洗)选汞灯预热。按测量键出现汞灯预热30分钟。按切换键可以退出到主界面。
3. 按向上箭头键(打印)或向下箭头键(清洗)切换到测汞。按测量键(确定)出现界面。参考图十二。
*注:“退出”对应提示软件中的“切换”,“连测”对应提示软件中的“清洗”,“单侧”对应提示软件中的“测量”。
4. 调整负高压,调整负高压电位器,使负高压升至所需要的值。(在200~600V之内调节)例如,在350V时,空白数值为157,用2μg/L的样品测得的数值为282,则灵敏度偏高,应将负高压降低。将电压调到280V,空白数值为139,用2μg/L的样品测得的数值为151,则灵敏度又偏低,应将负高压提高。再将电压调到300V,空白数值为163,用2μg/L的样品测得的数值为197,此时的负高压较为合理。
5. 调零,调整调零电位器,使仪器显示屏上的瞬态值达到“0”。
*注1:该值在-3和+3之间,均可视为零。
*注2:按下调压或调零时,如果没有反应,均可按下打印键解锁。
6. 开通气源
a. 打开钢瓶总阀之前,关紧减压器输出表调节阀及载气流量计调节阀,打开屏蔽气流量计调节阀,以免打开钢瓶总阀时由于载气流量太大而把发生器中的剩余废液带入气路系统而影响正常测定。
b. 打开钢瓶总阀,缓慢调节减压器输出表调节阀。调屏气至0.5~0.7L/min(推荐值为0.6L/min)。按测量后,调载气至0.06~0.2L/min(推荐值为0.1L/min)。
c. 气路稳定,气路系统从打开气源到所需流量,经过10分钟以后,才能达到稳定工作状态。
7. 扭紧蠕动泵,调节流量。将进样管放入纯水瓶中,按单测键,此时蠕动泵将纯水不断吸入管路,以清洗管路,氩气连续吹扫反应瓶,**其中残余的汞蒸气。测量结束时,峰值显示可能与空白数值接近。如果远远超过,多做几次纯水样品的测量,或重调光路,或调低高压,如果该值稳定,也属正常之列,可继续下一步测试。
8. 将样品管放入高锰酸钾溶液中测流速。高锰酸钾溶液达到三通处就行。蠕动泵外面压片有两根管路,将较长的一根通入待测样品,较短的一根通入氯化亚锡溶液。(注意:千万不能弄反,否则将会使样品过早流失,造成样品量不足,测量数值低)
9. 显示屏的行的中间一项显示仪器状态,当其显示“准备”时,表示仪器为空闲状态(或说仪器已准备好,等您按键)。此时,按下单测键,蠕动泵开始运作,抽取样品,仪器状态显示“取样”。
9秒钟后,蠕动泵停止运作,显示屏状态显示“换管”。此时有5秒钟的时间可以用来换管子,即把通入样品的塑料管取出后插入纯水中。这样做的作用是,可以保证每次样品量的一定,也是每次测量后的清洗。
10. 5秒钟后,状态显示“读数”,蠕动泵又开始运作,仪器开始对反应产生的汞开始测量,后,显示屏的峰值栏显示后读数,将该数值记录下来以作计算用。
11. 测量结束后,仪器又进入空闲状态,可将进样管换回试样瓶,开始下一次测量。
12. 如果待测样品的量很多,测量时可以按“连测”键,操作人员只需切换管路和记录数据即可完成所有样品的测量。按任意键(显示“准备”时)可退出“连测”状态。
13. 按上述的方法测试完所有样品后,作数据处理。下面是一个数据处理的实例:
a. 绘制标准曲线
配制6种浓度的汞标准溶液,浓度分别为0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0μg/L,每种浓度的溶液测量3次,读取读数。测量条件为:负高压240V;载气150mL/min;屏气600mL/min
计算每个浓度样品所测得峰值的平均值,本例为:5.2、34.5、65.1、95.9、130.3、165.0。以汞浓度(μg/L)为横坐标,以峰值平均值为纵坐标绘制标准曲线。
b. 计算标准曲线的直线方程和相关系数
用小二乘法求出直线方程和相关系数:
y=a+b·x (1)
_ _
a=y-b·x (3)
式中:_
y——信号平均值
a——截距
b——斜率
x——浓度
r——相关系数
n——测量次数
_
x=∑x/n
_
Sxx =∑x2- | (∑x)2 |
n |
Syy =∑y2- | (∑y)2 |
n |
y=∑y/n
根据以上公式可得本例的直线方程为:
y=65.24x-4.7
相关系数为:r=0.9995
c. 实际样品汞浓度的计算
可从标准所绘制的标准曲线上直接查得。
也可根据下面的公式计算所得:
x=(y-a)/b
14. 数据也可以传送到计算机软件中处理,操作方法详见软件说明书。
4.3 测定条件的设定
由于测定条件直接影响仪器的灵敏度和稳定性,还影响仪器的使用寿命,所以测定条件需认真选定。
1. 负高压的设定:光电倍增管的负高压对仪器的灵敏度和稳定性影响直接,灵敏度随负高压的增加而急剧增加。但太高会增加暗电流和噪声,基线随之漂移,严重影响稳定性。当然也不能过低,否则灵敏度太低,检测下限变差。可根据待测试样中待测元素含量高低,在200~600V之间选定。
2. 流量设定:为了保证待测元素的原子在激发区有足够的密度和停留时间,载气流量要适当,过大或过小都会使荧光强度值下降。因此载气流量好由试验确定,一般小反应瓶0.06~0.2(蠕动泵),大反应瓶0.3~0.4L/min为宜。仪器灵敏度在一定范围内随着屏蔽气流量的增大而增加,屏蔽气流量一般以0.5~0.7L/min为宜。
4.4 测定结束后的处理
1. 将负高压旋钮逆时针方向旋到底,使其负高压显示低值,然后关闭仪器电源。
2. 排空蠕动泵中的废液,并用5%HNO3清洗反应瓶。
3. 关闭气瓶总阀,使其气压降至零后,再将载气流量计和氮气表调节阀关紧。
4. 开动通风泵30分钟,以便将仪器中剩余废汞蒸气排净。
5. 关闭排污泵。
4.5 测量举例
1. 砷的测量
A. 标准贮备液的配制:
砷储备标准液,含砷1mg/mL;**称取于100ºC干燥2h以上的三氧化二砷(As2O3)1.320g,加100g/L氢氧化钠10mL溶解,用水定量转入1000mL容量瓶中,加(1+9)硫酸25mL,定容至刻度。
B. 标准系列的配制:
吸取1mL浓度为1mg/mL砷的贮备液转入1000mL容量瓶,加入(1+1)的HCl溶液100mL,此溶液为1mg/L砷标准液(含盐酸体积比为5%),用此溶液按下表配制标准系列:
标样号 | 加入1mg/L标准液体积(mL) | 加入5%硫脲混合液体积(mL) | 加入(1+1)HCl溶液体积(mL) | 用蒸馏水定容后的体积(mL) | 浓度(mg/L) |
1 | 0.00 | 10 | 10 | 50 | 0.00 |
2 | 1.00 | 10 | 10 | 50 | 0.02 |
3 | 2.00 | 10 | 10 | 50 | 0.04 |
4 | 3.00 | 10 | 10 | 50 | 0.06 |
5 | 4.00 | 10 | 10 | 50 | 0.08 |
6 | 5.00 | 10 | 10 | 50 | 0.10 |
C. 还原剂的配制:
KBH41.4%(W/V)(在0.2%NaOH溶液中):
称取2gNaOH溶于1000mL蒸馏水中,溶解后加入14gKBH4 (可用硼氢化钠NaBH4 10g代替) 继续溶解,过滤后使用。 D. 测量:将进样管插入待测溶液中,按测量按钮,大约十秒钟后显示屏上出现“换管”字样,此时泵停止运行大约五秒钟,将进样管插入HCl溶液(V/V10%HCl)中。大约四十秒钟后,显示屏上出现“读数”字样,显示测量结果。
测量条件:负高压:300V。
氩气流量;150mL/600mL。
注:测量时应注意原子炉内是否有火焰,没有火焰是无法测试的。
E. 注释:
a. 试样必须用硫脲(5%)+抗坏血酸(5%)预先还原As(V)至As(III)价,还原速度受温度影响,室温低于15ºC时,至少应放置30分钟。
b. 应注意使用优级纯HCl,减少空白。
c. 硼氢化钾浓度对砷的测定有较大影响。
d. 分析空白:量取20mL去离子水于25mL比色管中,加入2.5mL盐酸,2mL硫脲(5%)——抗坏血酸(5%)混合溶液,混匀。放置20min。此为分析空白液,测定其读数(海水用)。
F. 食品中砷的测定:(参考GB/T 5009.11)
a. 湿消解:称取固体样品5g,置入50~100mL锥形瓶中,同时做两份试剂空白,加硝酸20~40mL,硫酸1.25mL,摇匀后放置过夜,置于电热板上加热消解。若消解液处理至10mL左右时仍有未分解物质或色泽变深,稍冷,补加硝酸5~10 mL,再消解至10mL观察,如此重复两三次,注意避免碳化。如仍不能消解完全,则加入高氯酸1~2mL,继续加热至消解完全后,再持续蒸发至高氯酸的白烟散尽,硫酸的白烟开始冒出,冷却,加水25mL,再蒸发至冒硫酸白烟,冷却,用水将内容物定量转入25mL容量瓶或比色管中,其间加入50g/L硫脲2.5mL,补充至刻度并混匀,备测。
b. 干灰化:一般应用于固体样品,称取1~2.5g(**至小数点第2位)于50~100mL坩埚中:同时做两份试剂空白。加150g/L硝酸镁10mL混匀,低热蒸干,将氧化镁1g仔细覆盖在干渣上,于电炉上碳化至无黑烟,移入550ºC高温炉灰化4小时。取出放冷,小心加入(1+1)盐酸10mL,以中和氧化镁并溶解灰份,转入25mL容量瓶或比色管。向容量瓶或比色管中加入50g/L硫脲2.5mL,另用(1+9)硫酸12.5mL分次涮洗坩埚后转出合并,直到25mL刻度,混匀备测。
c. 测量:将进样管插入待测溶液中,按测量按钮,大约十秒钟后显示屏上出现“换管”字样,此时泵停止运行大约五秒钟,将进样管插入HC了了溶液(V/V10%HCl)中。大约四十秒钟后,显示屏上出现“读数”字样,显示测量结果。
d. 计算:如果采用荧光强度测量方式,则需先对标准系列的结果进行回归运算然后根据回归方程求出试剂空白液和样品被测液的砷浓度,再按下计算样品的砷含量:
式中:X——样品的含砷量,mg/kg(或mg/L)
C——样品被测液的浓度,ng/mL
C0——试剂空白液的浓度,ng/mL
m——样品的量,g(或mL)
2. 汞的测量
所有测试用试剂均为分析纯,测试中凡是涉及到水的地方均用去离子水。
A. 标准贮备液的配制:
称取1.080gHgO,加入1:1HCl 70mL溶解,加入24mL(1+1)HNO3,1.0gK2Cr2O7,溶解后移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液含有1mg/mL汞。
B. 标准系列的配制:
吸取汞贮备液1mL,用固定液稀释至10000mL,此溶液含汞为100μg/L。用此溶液按下表配制标准系列:
标样号 | 加入100μg/L标准液体积(mL) | 加入固定液体积(mL) | 终体积(mL) | 浓度(μg/L) |
1 | 0 | 5 | 50 | 0 |
2 | 1 | 4 | 50 | 2 |
3 | 2 | 3 | 50 | 4 |
4 | 3 | 2 | 50 | 6 |
5 | 4 | 1 | 50 | 8 |
6 | 5 | 0 | 50 | 10 |
C. 还原剂的配制:
7%氯化亚锡溶液:称取70g氯化亚锡于烧杯内,加入150mL浓盐酸,稍加热到透明。冷却后,再用去离子水稀释到1000mL(必要时通氩气除汞),随用随配。(如果该氯化亚锡溶液含汞量高,可以延长加热时间)
D. 测量条件:负高压:-350V 载气:150mL/min 屏气:600mL/min。
E. 测量:将进样管插入待测溶液中,按测量按钮,大约十秒钟后显示屏上出现“换管”字样,此时泵停止运行大约五秒钟,将进样管插入去离子水中。大约四十秒钟后,显示屏上出现“读数”字样,显示测量结果。
测量条件:负高压:-350V。
氩气流量;150mL/600mL。
F. 食品中汞的测定:(参考GB/T 5009.17)
.a. 样品消解
高压消解法:
鱼类肉类等样品水分含量高,可用捣碎机打成匀浆,称取匀浆1.00~5.00g,置于聚四氟乙烯塑料罐中,加盖留缝放于65ºC鼓风干燥烤箱或一般烘箱中烘至近干,取出,加5mL硝酸,混匀后放置过夜,再加7mL过氧化氢,加上内盖放入不锈钢外套中,旋紧密封。然后将消解器放入普通干燥箱(烘箱)中加热,升温至120ºC后保持恒温2~3h,至消解完全,自然冷至室温。将消解液用硝酸溶液(1+9)定量转移并定容至25mL,摇匀。同时做试剂空白实验。待测。
微波消解法:
称取0.10~0.50g样品于消解罐中加入1~5mL硝酸,1~2mL过氧化氢,盖好**阀后,将消解罐放入微波炉消解系统中,设置微波炉消解系统的佳分析条件至完全消解,冷却后用硝酸溶液(1+9)定量转移并定容至25mL(低含量样品可定容至10mL),混匀待测。
微波分析条件
步骤 | 1 | 2 | 3 |
功率(%) | 50 | 75 | 90 |
压力(psi) | 50 | 100 | 160 |
升压时间(min) | 30 | 30 | 30 |
保压时间(min) | 5 | 7 | 5 |
排风量(%) | 100 | 100 | 100 |
b. 测量:将进样管插入待测溶液中,按测量按钮,大约十秒钟后显示屏上出现“换管”字样,此时泵停止运行大约五秒钟,将进样管插入去离子水中。大约四十秒钟后,显示屏上出现“读数”字样,显示测量结果。
c. 计算:
X= | (C-C0)×V×1000 |
m×1000×1000 |
式中:X——样品汞的含量 mg/kg(或mg/L)
C——样品消化液测定浓度 ng/mL
C0——试剂空白液测定浓度 ng/mL
V——样品消化液总体积 mL
m——样品质量(体积) g(mL)
3. 铅的测量
A.原理
样品经酸加热消化后,在酸性介质中,样品中的铅与硼氢化钠(NaBH4)或硼氢化钾(KBH4)反应生成挥发性铅的氢化物(PbH4),以氩气为载气,将氢化物导入电热石英原子化器中原子化,在特制铅空心阴极灯照射下,基态铅原子被激发至高能态,在去活化回到基态时,发射出特征波长的荧光,其荧光强度于铅含量成正比,根据标准系列进行定量。
B.试剂
除特殊规定外,本标准所用试剂均为优级纯试剂。实验用水为蒸馏水或同等纯度的水。
⑴硝酸+高氯酸(4+1)混合酸:分别量取硝酸400mL、高氯酸100mL,混匀。
⑵盐酸溶液(1+1):量取250 mL盐酸倒入250mL水中,混匀。
⑶草酸溶液(10g/L):称取1g草酸,加水溶解至100mL,混匀。
⑷铁***[K3Fe(CN)6]溶液(100g/L):称取10g铁***,加水溶解并稀释至100mL,混匀。
⑸氢氧化钠溶液(2g/L):称取2g氢氧化钠,溶于1L水中,混匀。
⑹硼氢化钠(NaBH4)溶液(10g/L):称取10g硼氢化钠溶于(2g/L)氢氧化钠溶液并定容至1000mL,混匀,用前现配(可用KBH4硼氢化钾 14g代替)。
⑺铅标准储备液(1.00mg/mL):由国家标准物质研究中心提供。
⑻铅标准应用液(1.00µg/mL):**吸取铅标准储备液(1.00mg/mL),用水逐级稀释至1.00µg/mL。
C.标准贮备液的配制:
铅标准储备液(1.00mg/mL):也可以从国家标准物质研究中心购买。
铅标准储备液,含铅1mg/mL;**称取1.000g高纯铅,加入20mL HNO3(1+1)溶解, 加热至溶液近干,用HCl赶HNO3 三次。加入250mL HCl (1+1), 加热溶解PbCl2,溶液转入1000mL容量瓶中,再加250mL HCl(1+1), 用水定容至刻度。
D.标准系列的配制:
吸取1.0 mL 1mg/mLPb贮备液,移入1000mL容量瓶中,加入3mol/L HC1 10mL,用蒸馏水稀释至刻度。此溶液含Pb 1.0mg/L。用此溶液按下表配制Pb的标准系列*。
标样号 5µg/mL 20%HCl 10%(W/V) 2%草酸 终体积 浓度 标样体积 体积 K3Fe(CN)6+ 体积 (mL) (mL) (mL) (mL) (mL) (mg/L) 1 0 5.0 10 10 50 0.00 2 1 5.0 10 10 50 0.02 3 2 5.0 10 10 50 0.04 4 3 5.0 10 10 50 0.06 5 4 5.0 10 10 50 0.08 5 5 5.0 10 10 50 0.10 |
*用水稀释至终体积为50mL。
E.还原剂的配制:
KBH4 14g/L(W/V)(在0.2%NaOH溶液中):
称取2gNaOH溶于1L水中,溶解后加入14gKBH4(可用硼氢化钠NaBH4 10g代替)继续溶解,过滤后使用。
F. 测量:将进样管插入待测溶液中,按测量按钮,大约十秒钟后显示屏上出现“换管”字样,此时泵停止运行大约五秒钟,将进样管插入HCl了溶液(2%)中。 大约四十秒钟后,显示屏上出现“读数”字样,显示测量结果。
测量条件:负高压:400V。
氩气流量;80mL/500mL。
注:测量时应注意原子炉内是否有火焰,没有火焰是无法测试的。
G. 注释:a. 酸的浓度对铅的测定有较大影响,反应后废液中的PH值为8-9。
b. 应注意使用优级**Cl,减少空白。
c. 硼氢化钾浓度对铅的测定有较大影响。
H.食品中铅的测定:(参考GB/T 5009.)
(1)样品消化
湿消解:称取固体样品0.20-2.00g,液体样品2.00-10.00g(或mL),置于50-100mL消化容器中(锥形瓶),然后加入硝酸+高氯酸(4+1)混合酸5-10mL摇匀浸泡,放置过夜。次日置于电热板上加热消解,至消化液呈淡黄色或无色(如消解过呈色泽较深,稍冷补加少量硝酸,继续消解),稍冷加入20mL水再继续加热赶酸,至消解液0.5-1.0mL止,冷却后用少量水转入25mL容量瓶中,并加入盐酸(1+1)0.5mL,草酸溶液(10g/L)0.5mL,摇匀,再加入铁***(100g/L)1.00mL,用水准确稀释定容至25mL,摇匀,在冰箱放置次日测定,同时做试剂空白。
测量:改革设定好仪器的佳条件,逐步将炉温升至所需温度,稳定10-20min后开始测量,连续用标准系列的零管进样,待读数稳定之后,转入标准系列的测量,绘制标准曲线。转入样品测量,分别测定样品空白和样品消化液,每测不同的样品前都应清洗进样器,样品测定结果按式(1)计算。
(2)操作:将进样管插入待测溶液中,按测量按钮,大约十秒钟后显示屏上出现“换管”字样,此时泵停止运行大约五秒钟,将进样管插入HCL溶液中。大约四十秒钟后,显示屏上出现“读数”字样,显示测量结果。
计算:如果采用荧光强度测量方式,则需先对标准系列的结果进行回归运算然后根据回归方程求出试剂空白液和样品被测液的铅浓度,再按下计算样品的铅含量:
(1)
式中:X——样品的含铅量,mg/kg(或mg/L)
C——样品被测液的浓度,ng/mL
C0——试剂空白液的浓度,ng/mL
m——样品的量,g(或mL)
4. 镉的测量
A 方法提要
在硫酸介质中,一定量的硫脲和二价钴离子存在下,硼氢化钾将二价镉还原为气态组分,以氩气作载气将其导入低温原子化器,以镉特种空心阴极灯作激发光源,使镉原子产生荧光。荧光强度在一定范围内与镉的含量成正比。
B. 试剂与溶液
1. 硫酸(优级纯)
2. 硝酸 (优级纯)
3. 高氯酸 (优级纯)
4. 过氧化氢 (30%)
5. 氢氧化钾 固体 分析纯
6. 硫脲溶液 (50g/L) 称取10 g硫脲用硫酸(0.20 mol./L)溶解并稀释至200ml,混匀.
7. 钴溶液 50µg/mL:称取0.4038g六水氯化钴(CoCl2·6H2O)或0.220克氯化钴(CoCl),用水溶解于100ml容量瓶中,稀释至刻度.此溶液每毫升相当于1mg钴,临用时逐级稀释至含钴离子浓度为50ug/ml.
8 硼氢化钾溶液30g/L:称取5g氢氧化钾(2.2)溶于约700mL去离子水中,加入30g硼氢化钾并使其溶解。用去离子水稀释至1000mL,摇匀,过滤后使用。(用时现配)
6. 镉标准储备溶液 [ρ(Cd)=100µg/mL]:称取高纯金属镉0.1000g,加入10mL盐酸(1),加热溶解。用去离子水洗入1000mL容量瓶中定容,摇匀。或购买国家标准物资中心镉标准溶液。
7. 镉标准使用溶液[ρ(cd)=0.010µg/mL]:吸取镉标准储备溶液(2.f)5.0mL于500mL容量瓶中,加入1.0mL硫酸(2.1),用去离子水定容,摇匀。吸取上述溶液10mL于100mL容量瓶中,加入2.0mL硫酸(2.1),用去离子水定容,摇匀。
C. 标准系列的配制:
吸取1mL 1mg/mL cd的贮备液于1000mL容量瓶中,加50mL 1:1 HCL,用蒸馏水冲稀至刻度,此溶液含1.00µg/mL cd,吸此溶液10mL于100mL容量瓶,加2mL 1:1 HCL,用水稀释至刻度,此溶液含0.10µg/mL cd。用此溶液按下表配制标准系列:
标样号 0.10µg/mL 20%(V/V)HCL 100µg/mL钴溶液 100g/L硫脲 终体积 浓度 标样体积 体积 (mL) (mL) (mL) (mL) (mL) (ng/mL) 1 0 10 1 10 50 0.00 2 1 10 1 10 50 2.00 3 2 10 1 10 50 4.00 4 3 10 1 10 50 6.00 5 4 10 1 10 50 8.00 6 5 10 1 10 50 10.00 |
*用水系稀释至终体积为50mL。
D. 还原剂的配制:
KBH4 5%(W/V)(在0.5%NaOH溶液中):
称取1gNaOH溶于200mL蒸馏水中,溶解后加入10gKBH4继续溶解,过滤后使用。
E. 测量:
将进样管插入待测溶液中,按测量按钮,大约十秒钟后显示屏上出现“换管”字样,此时泵停止运行大约五秒钟,将进样管插入H2so4溶液(0.2 mol/L)中。 大约四十秒钟后,显示屏上出现“读数”字样,显示测量结果。
测量条件:负高压:400V。
氩气流量;80mL/500mL。
注:测量时应注意原子炉内是否有火焰,没有火焰是无法测试的。
F. 注释:
a. 酸的浓度对镉的测定有较大影响。
b. 应注意使用优级**2so4,减少空白。
c. 硼氢化钾浓度对镉的测定有较大影响。
G 样品测定
吸取水样80mL于100mL容量瓶中,加入盐酸(2.1)1.0mL,硫脲溶液(2.2)10mL,钴溶液1.0mL,用去离子水定容,摇匀。
样品加入标准回收:
吸取镉标准使用溶液(2.7)0.00、2.00、4.00mL分别加入已吸取80mL水样的100mL容量瓶中,以下同标准曲线(3)。见表1
表1 加标回收
样品 | 加标质量 | 测定结果 | 回收率 |
| µg | µg/L | % |
自来水 | 0.00 | 0.060 | |
自来水 | 0.020 | 0.331 | 108.4 |
自来水 | 0.040 | 0.586 | 105.2 |
H 标准物质测定
将GBW(E)080401溶液稀释10倍,即ω(CD)=0.010µg/mL,取此溶液2.50、5.00mL分别于100mL容量瓶中,以下同标准曲线(3)。见表2
表2 标准物质测定结果
标准物质 | 标准值 | 测定值 |
| µg/L | µg/L |
GBW(E)080401 | 0.25 | 0.267 |
GBW(E)080401 | 0.50 | 0.518 |
I 样品预处理
0.2000g肝样(或其它动物肝)用4mL硝酸浸泡6H以后,加入2mL高氯酸后在电热板上慢慢加热,冷却后,加入10mL 1M盐酸再在电热板上缓慢加热至溶液澄清。溶液转移到50mL容量瓶中,用水稀释至刻度。
0.200g河底沉积物用12mL硝酸-氢氟酸-高氯酸混合物(6:2:4V/V)在PTFE烧杯中消解。在电热板上加热至烟雾产生并蒸至将干为止。冷却后,加入10mL盐酸并加热直至溶解盐分。冷却后,转移至50mL容量瓶中。
自来水样品过滤后,用6M盐酸酸化至0.24M。
5, 硒的测量
A, 原理
在盐酸介质中,硼氢化钾将四价硒还原为硒化氢。以氩气作载气将硒化氢从母液中分离并导入石英炉原子化器中原子化。以硒特种空心阴极灯作激发光源,使硒原子发出荧光,在一定浓度范围内,荧光强度与硒的含量成正比。
水样经硝酸+高氯酸混酸消化,将四价以下的无机和有机硒氧化成四价硒;经盐酸消化将六价硒还原为四价硒,由此测定总硒浓度。
B, 试剂
B.1硝酸+高氯酸混合酸(1+1):将硝酸(ρ20=1.42g/mL,优级纯)与高氯酸(ρ20=1.68g/mL,优级纯)等体积混合。
B.2盐酸(ρ20=1.19g/mL),优级纯。
B.3 盐酸溶液(5+95):取25mL盐酸(B.2),用纯水稀释至500mL。
B.4 盐酸溶液(1+1)。
B.5 氢氧化钠溶液(2g/L):称取1g氢氧化钠溶于纯水中,稀释至500mL。
B.6 硼氢化钠溶液(NaBH4)溶液(18g/L):称取硼氢化钠9.0g溶于氢氧化钠溶液(B.5)500mL,混匀。
B.7 铁***(100g/L):称取10.0g铁***,溶于100mL蒸馏水中,混匀。
B.8硒标准储备溶液[ρ(Se)=100.0µg/mL]:**称取100.0mg硒(光谱纯),溶于少量硝酸中,加2mL高氯酸(ρ20=1.68g/mL,优级纯),置沸水浴中加热3h~4h冷却后再加8.4mL盐酸,再置沸水浴中煮2min,用纯水定容至1000mL。
B.9 硒标准中间溶液[ρ(Se)=1.0µg/mL]:取5.0mL硒标准储备溶液(B.8)于500mL容量瓶中,用纯水定容至刻度。
C. 标准系列的配制:
标样号 | 加入0.5mg/L标准液体积(mL) | 铁***(100g/L) | 加入(1+1)HCl溶液体积(mL) | 用蒸馏水定容后的体积(mL) | 浓度(mg/L) |
1 | 0.00 | 5 | 20 | 50 | 0.00 |
2 | 1.00 | 5 | 20 | 50 | 0.01 |
3 | 2.00 | 5 | 20 | 50 | 0.02 |
4 | 3.00 | 5 | 20 | 50 | 0.03 |
5 | 4.00 | 5 | 20 | 50 | 0.04 |
6 | 5.00 | 5 | 20 | 50 | 0.05 |
c.1 样品预处理
取25mL水样加入2.5mL硝酸-高氯酸混合酸(B.1),在电热板上加热消解。当溶液冒有白烟时,取下冷却,再加入2.5mL盐酸溶液(B.4),继续加热至溶液冒有白烟时,以完全将六价硒还原成四价硒。取下冷却,转移至比色管中,用纯水定容至10mL。同时做空白试验。
c.2 在样品溶液中分别加入2mL盐酸(B.2),1mL铁***(B.7),混匀。
c.3 测定条件
负高压:390V;炉高:8mm;载气流量:350mL/min;屏蔽气流量:800mL/min;测量方法:标准曲线法;
c.4 测定
开机,设定仪器佳条件,点燃原子化器炉丝,稳定30min后开始测定,绘制标准曲线、计算回归方程(Y=aX+b)。
以所测样品的荧光强度,从标准曲线或回归方程中查的样品消化溶液中硒元素的质量浓度(µg/L)。
c.5 计算
样品中硒的质量浓度计算见式(21):
…………………………(21)
式中:
ρ(Se)——样品中硒的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);
ρ——样品消化液测定浓度,单位为微克每升(µg/L)。
第五章 维护保养
5.1 简单的调试和维护
1. 光源的调节
将一张半透明白纸置于原子化炉顶部,使白纸平面垂直于阴极灯射出的光线(允许有±10º的误差)。调节铁盒上的四颗白尼龙螺钉,使阴极灯的光斑抛物线顶点射在玻璃管中心距玻璃管上端7~8mm处即可。
注:调整光路前,务必将光电倍增管的负高压电位调节器逆时针方向旋到较低的位置,以免负高压过高导致损坏光电倍增管。
2.原子化炉位置调节
原子化炉的位置在仪器出厂前已做过佳调节,务必不要作任何改动。
3. 反应瓶清洗
a. 测定结束后,在关闭气源之前,用蒸馏水注入反应瓶中,清洗2~4次。
b. 测量结束后,一定要用清水清洗管路5次以上,再把两活片松开。如果较长时间不用,反应瓶应拆下清洗。
5.2 保修期
厂方对本仪器给予为期一年(自装运之日起)的保修。保修**于修理或更换由于制造或工艺使用材料的缺陷而造成的有故障部件,或者是在保修期内变坏的部件,则保证给予免费修理直至更换。但因用户使用不当或保管不妥人为造成而出现故障,修理酌收成本费。
5.3 注意事项
1. 仪器工作过程中,如出现异常声响或显示屏和按键不反应,必须马上关机,重新启动后如还不正常则应停止工作进行维修。
2. 测定试样时,一般应按照从低浓度至高浓度的顺序进行。测定较高浓度样品后,好用还原剂清洗1~2次反应瓶,以便**剩余的汞和砷。
3. 还原剂和排出的废液都含有较强的酸性,因此不要让其碰到仪器各部位,以防腐蚀或漏电。
4. 机箱内有1000V负高压,因此拆机维修时应关闭电源。
5. 气体流量一旦选好后,在测定过程中要保持相对稳定,以防影响灵敏度和稳定性。由于气路分支在调节流量时互相影响,因而流量计调节时要与气瓶氩气压力表配合反复调节。
6. 在测定过程中切勿按其它按键,以防止出现异常。
7. 校准工作液:一定要现用现配。
8. 在测定过程中要严防反应液被大流量的载气吹入原子化器。
5.4 仪器故障原因及排除
仪器在使用过程中,由于种种原因可能会出现某些故障,其原因和排除的方法可参看“常见故障及排除一览表”
常见故障及排除一览表
故障现象 | 一般原因 | 排除方法 |
基线漂移 | 1 负高压过高 2 光电管座接触** 3 光电管损坏 4 接地** | 1 调整负高压 2 光电管重新插紧 3 换光电管 4 检查接地 |
零点高 | 1 原子化炉位置过高 2 荧光室内有灰尘。 | 1 调整原子化炉位置 2 **荧光室内灰尘。 |
无信号 | 1空芯阴极灯灯不亮 2高压开路; 3光电信号短路; 4原子化炉玻璃管破裂; 5气路堵塞或接头脱下 | 1检查空芯阴极灯及电源 2检查电路 3检查电路 4更换原子化炉 5检查气路 |
灵敏度低 | 1原子化炉位置不当; 2光源位置不当 3负高压过低 4气体流量不适宜; 5放大器出故障 | 1调整原子化炉位置 2调整光源位置 3适当提高负高压 4调整气体流量 5检修放大器 |
回基点慢 | 1湿度太大 2样品浓度大高 | 1大流量载气和屏蔽气开通数分钟; 2适当稀释样品。 |
稳定性差 | 1屏蔽气流量太低; 2外电压不稳 3电路接地** 4负高压不稳 5光电管插座不干净 6放大器性能不稳 | 1加大屏蔽气流量; 2加接稳压器; 3检查接地 4检查负高压电路 5拆下管座,用酒精或丙酮擦干净 6检修放大器。 |
附录一 试验用试剂和溶液的制备
本仪器所用试剂为优级纯试剂,测定用水为去离子水或同等纯度的水。
一测砷用试剂和溶液的制备
- 氢氧化钠溶液(2g/L)。
- 硼氢化钾(KBH4)溶液(14g/L):称取硼氢化钾14.0g,溶于2g/L氢氧化钠溶液1000mL中,混匀。此液于冰箱可保存10天,取出后应当日使用(也可称取10g硼氢化钠代替14g硼氢化钾)。
- 硼氢化钾(KBH4)溶液(14g/L):称取硼氢化钾14.0g,溶于2g/L氢氧化钾溶液1000mL中,混匀。此液于冰箱可保存10天,取出后应当日使用(也可称取10g硼氢化钠代替14g硼氢化钾)。
- 硫脲溶液(50g/L):称取5.0克硫脲,5.0克抗坏血酸(A·R)于150ml烧杯中,再加入100ml去离子水溶解,临用前现配。
- 硫酸溶液(1+9):量取硫酸100mL,小心倒入900mL水中,混匀。
- 氢氧化钠溶液(100g/L)(供配制砷标准液用,少量即够。)
- 砷标准溶液(可直接向国家标准物质研究中心购买)。
a. 砷储备标准液,含砷0.1mg/mL:**称取于100ºC干燥2h以上的三氧化二砷(As2O3)0.1320g,加100g/L氢氧化钠10mL溶解,用水定量转入1000mL容量瓶中,加(1+9)硫酸25mL,定容至刻度。
b. 砷使用标准液,含砷1µg/mL:吸取1.00mL砷储备标准液于100mL容量瓶中,用10% (V/V)HCl溶液稀释至刻度,此液应当日配制使用。
- 湿消解试剂:硝酸、硫酸、高氯酸。
- 干灰化试剂:六水硝酸镁(150g/L)、氧化镁、盐酸(1+1)。
二测汞用试剂和溶液的制备(氯化亚锡还原法)
1. 硝酸。
2. 浓盐酸。
3. 重铬酸钾。
4. 氯化亚锡。
5. 硝酸——重铬酸钾溶液(固定液):称取0.05g重铬酸钾,溶于去离子水,加入5mL硝酸,再用去离子水稀释到100mL。
6. 5%硝酸溶液:量取50mL硝酸,用去离子水稀释到1000mL。
7. 7%氯化亚锡溶液:称取70g氯化亚锡于烧杯内,加入150mL浓盐酸,稍加热到透明。冷却后,再用去离子水稀释到1000mL(必要时通氩气除汞),随用随配。(如果该氯化亚锡溶液含汞量高,可以延长加热时间)
8. 汞标准物质:**标准物质。
9. 汞标准溶液:将汞标准物质用硝酸—重铬酸钾溶液逐级稀释,随用随配。
三 测铅用试剂和溶液的制备
1.硝酸+高氯酸(4+1)混合酸:分别量取硝酸400mL、高氯酸100mL,混匀。
2.盐酸溶液(1+1):量取250 mL盐酸倒入250mL水中,混匀。
3.草酸溶液(10g/L):称取1g草酸,加水溶解至100mL,混匀。
4.铁***[K3Fe(CN)6]溶液(100g/L):称取10g铁***,加水溶解并稀释至100mL,混匀。
5.氢氧化钠溶液(2g/L):称取2g氢氧化钠,溶于1L水中,混匀。
6.硼氢化钠(NaBH4)溶液(10g/L):称取10g硼氢化钠溶于(2g/L)氢氧化钠溶液并定容至1000mL,混匀,用前现配(可用KBH4硼氢化钾 14g代替)。
7.铅标准储备液(1.00mg/mL):由国家标准物质研究中心提供。
8.铅标准应用液(1.00µg/mL):**吸取铅标准储备液(1.00mg/mL),用水逐级稀释至1.00µg/mL。
四测镉用试剂和溶液的制备
1. 硫酸(优级纯)
2. 硝酸 (优级纯)
3. 高氯酸 (优级纯)
4. 过氧化氢 (30%)
5. 氢氧化钾 固体 分析纯
6. 硫脲溶液 (50g/L) 称取10 g硫脲用硫酸(0.20 mol./L)溶解并稀释至200ml,混匀.
7. 钴溶液 50µg/mL:称取0.4038g六水氯化钴(CoCl2·6H2O)或0.220克氯化钴(CoCl),用水溶解于100ml容量瓶中,稀释至刻度.此溶液每毫升相当于1mg钴,临用时逐级稀释至含钴离子浓度为50ug/ml.
8 硼氢化钾溶液30g/L:称取5g氢氧化钾(2.2)溶于约700mL去离子水中,加入30g硼氢化钾并使其溶解。用去离子水稀释至1000mL,摇匀,过滤后使用。(用时现配)
6. 镉标准储备溶液 [ρ(Cd)=100µg/mL]:称取高纯金属镉0.1000g,加入10mL盐酸(1),加热溶解。用去离子水洗入1000mL容量瓶中定容,摇匀。或购买国家标准物资中心镉标准溶液。
7. 镉标准使用溶液[ρ(cd)=0.010µg/mL]:吸取镉标准储备溶液(2.f)5.0mL于500mL容量瓶中,加入1.0mL硫酸(2.1),用去离子水定容,摇匀。吸取上述溶液10mL于100mL容量瓶中,加入2.0mL硫酸(2.1),用去离子水定容,摇匀。
附录二 易损件的更换
1. 电热丝:
由于仪器在打开电源时即接通电热丝,因此电热丝的使用寿命比较短,需要经常更换。更换电热丝的方法非常简单:
a. 关闭电源,拔下电源线。
b. 取下烟囱。
c. 用螺丝刀旋下烟囱座顶部的两颗螺钉,即可将烟囱座的整个前半部分拿下,露出原子化炉。
d. 旋下白色陶瓷上靠近玻璃管的两颗螺钉,即可将坏的电热丝拿掉。
e. 取出附件中新的电热丝,绕在玻璃管口,并卡在玻璃管与陶瓷的槽之间,使其不能脱出,必要时可将玻璃管稍向下按。
f. 将电热丝的两端绕在两颗螺钉上,将螺钉旋紧。(*切记千万不可使电热丝短路)
g. 将烟囱座前半部和烟囱按原样装好即可。
注:如点火时电热丝不发红有可能是电热丝太长所致,拆下剪去二三圈即可,不必更换。
2. 玻璃管:
玻璃管为石英制品,一般寿命在10年左右。但是由于使用不当或不小心所致,石英玻璃管也会损坏,从而导致影响测量。
由于原子化炉的内部结构比较复杂,该玻璃管的更换一般都是由本厂的技术人员到现场完成。
3. 反应瓶:
反应瓶为易碎物品,因此本厂另外赠送一个反应瓶。若再有损坏,可向本厂购买。
附录三测汞玻璃仪器的清洗
所有玻璃仪器使用前应在1:1硝酸溶液中浸泡过夜,然后冲洗干净。如仍不能满足要求,可将玻璃仪器置于0.1%KMnO4—2%H2SO4溶液中煮30分钟,然后用水冲洗干净。如器壁上沾有色MnO2,可放入稀草酸溶液中浸泡洗去。
附录四调试准备事项
汞标准溶液
浓硫酸 优级纯
浓盐酸 优级纯
浓硝酸 优级纯
重铬酸钾 光谱纯或基准
氯化亚锡 优级纯,分析纯也可
高锰酸钾 优级纯
氩气(氮气) 纯度99.99%以上(纯氮、高纯氮或纯氩、高纯氩)
压力表 总表头(0-25MPa),减压表头(0-0.4MPa)
容量瓶 100ml 10 只
1000ml 1-2 只
移液管 1ml 5 根
2ml 10 根
5ml 5 根
10ml 5 根
烧杯 50ml 5 只
100-250ml 2 只
1000ml 1 只
说明:1、以上化学药品所标的纯度为测试低要求。
2、压力表的减压表表头好按以上参数购买,如无法购买大可选择(0-1.0MPa),或直接向我公司购买。
否则可能会导致仪器内部电磁阀损坏。
3、玻璃器皿的数量仅供用户参考,用户可根据自身情况确定。
* 如果您需要更多关于其他检测仪器的资料与预算,请致电申贝仪器公司总机:0512-67681058