大气颗粒物中Cd元素检测方案(ICP-AES)

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analytikjena o应用领域/工业：co 化学/高分子工业 临床化学/药学/保健/医疗卫生 化妆用品 电子工业 能源 环境/水/废弃物 食品/农业 地质/矿业 材料分析 冶金/电镀 药学 精炼厂/石油化学 半导体工艺 ■其他 按环保标准 HJ777-2015ICP法测试大气颗粒物中24种元素 德国耶拿上海实验室 1 仪器介绍 PQ9000：高分辨率电感耦合等离子体发射光谱仪，蔡司技术光学系统，棱镜、中阶阶光栅两级色散，光学分辨率0.003nm， 波长范围 160~900nm，波长准确度0.0004nm。垂直炬管，双向观测，氩气反吹消除尾焰，尾焰消除彻底。轴向、轴向扩展、侧向、侧向扩展4种测量方式，适合各类(有机、高盐)样品分析，满足不同浓度的同时测量。高量子效率和紫外高灵敏度的新一代 CCD 检测器，像素分辨率 0.002nm， 同时记录元素线与其直接光谱环境，自动扣除背景。自激式、40.68MHz、0.7~1.7KW 功率可调射频发生器，各路气体均用质量流量控制器(MFC)控制，等离子体强劲稳定。吹扫光室、检测器用氩气又到等离子体使用，既能持续吹扫，提高灵敏度，又不额外消耗氩气，运行成体低。组合式炬管，卡擦式定位，操作方便。仪器无需预热，开机即测。 2 试验方法 2.1仪器参数 表1测试参数 名称 参数 功率 1200 W 等离子体气流量 12L/min 辅助气流量 0.5 L/min 雾化器流量 0.5 L/min 雾化器 玻璃同心雾化器，1.0 mL/min 雾化室 玻璃旋流雾化室，50mL 室温 20℃左右 中心管 石英，内径2mm 进样泵速 1.0 L/min 积分时间 3s 观测方式 轴向，或轴向扩展，或侧向 2.2试剂和材料 2.2.1硝酸、过氧化氢为优级纯，水为一级，氩气为高纯。 2.2.2 Ag标准储备溶液：1000 mg/L，市售。 2.2.3 Ag 校准曲线标准系列溶液：：0.00、0.010、0.050、0.10、0.50、、1.00(mg/L)，，1%(v/v)硝酸。 2.2.4XCCC-13A-500： 1000 mg/L。Li、Na、K、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、B、Al、Pb、P、As、Bi、Se、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd 24元素混合标准储备溶液，市售。 2.2.5 XCCC-13A-500校准曲线标准系列溶液：0.000、0.0010、0.0050、0.010、0.025、0.050、0.10、0.25、0.50、1.00、5.00、10.00(mg/L)， 1%(v/v)硝酸。 2.2.6XCCC-14B-500)：：1000 mg/L。Si、Sn、Sb、S、Ti、Mo、W、Re、Pd9元素混合标准储备溶液，，下市售。 2.2.7 XCCC-14B-500线准曲线标准系列溶液：0.00、0.010、0.050、0.25、、1.00、5.00(mg/L)，1%(v/v)硝酸。 2.2.8各元素校准曲线浓度范围 表2各元素校准曲线浓度范围 元素 标准点及C (mg/L) 标准建议 0 1 2 3 4 5 Ag 0.00~1.00 0 0.010 0.050 0.10 0.50 1.00 Be Sr Cd 0.00~1.00 0 0.0010 0.0050 0.025 0.10 0.50 Pb As Bi Cr Co Ni Cu 0.00~1.00 0 0.010 0.050 0.10 0.50 1.00 Ba V Mn Zn Sn Sb Ti 0.00~5.00 0 0.010 0.050 0.25 1.00 5.00 NaK MgCa Al Fe 0.00~10.00 0 0.050 0.25 1.00 5.00 10.00 2.3样品分解 2.3.1大气颗粒物样品：用中流量采样器特氟龙滤膜取之某市的环境空气。 2.3.2样品消解(按标准进行)：取整张滤膜样品用陶瓷剪刀剪成小块置于微波消解罐中， 加入 10.0mL 硝酸和 2.0mL过氧化氢，在微波消解仪中于120℃、160℃和200℃各分解10min、15min 和 15min。冷却后，以水淋洗消解罐内壁，加入约10mL水，静置0.5h 进行浸提。将浸提液用中速定量滤纸过滤于 50mL石英烧杯中，用1%硝酸洗涤消解罐和滤 纸各3次，弃去滤纸和特氟龙膜块。将石英烧杯置于调压电炉上低温非沸加热至约5mL，冷却后定容于 50mL容量瓶中。同时以未用的同批特氟龙滤膜做空白实验。 3结果与讨论 3.1分析结果 表3测试结果 元素与波长(nm) 校准曲线 方法检 出限/p g/L 大气颗粒物元素含量(pg/m) 浓度范围(mg/L) 观测方式 线性拟合系数R 线性方程 Ag 328.0683 0.010~1.00 轴向 0.999997 I=285590c-259 0.3 <0.3 Be 234.8605 0.0010~0.50 轴向 0.99997 I=738206c-496 0.05 <0.07 Sr407.7710 0.0010~0.50 轴向 0.99997 I=47084264c+18784 0.004 3.01 Cd214.4410 0.0010~0.50 轴向 0.99998 I=358907c-235 0.1 0.210 As 188.9790 0.010~1.00 轴向 0.999991 I=5012c-12 4 <4 Pb 220.3534 0.010~1.00 轴向 0.9998 I=15997c-43 2 16.4 Bi 223.0608 0.010~1.00 轴向 0.99992 I=11767c-33 3 <3 Co 240.7251 0.010~1.00 轴向 0.99993 I=29384c-71 2 <2 Cu 327.3960 0.010~1.00 轴向 0.99999 I=99518c+39 0.5 ≤0.5 Ni 351.5052 0.010~1.00 轴向 0.99997 I=45176c-174 2 2.27 Cr 425.4332 0.010~1.00 轴向 0.99993 I=258564c-521 0.9 <1 Zn 206.2000 0.010~5.00 轴向 0.9999994 I=105851c-38 0.4 25.2 Ba 233.5270 0.010~5.00 侧向 0.999991 I=71756c-35 0.5 6.16 Mn 257.6100 0.010~5.00 轴向扩展 0.9998 I=588817c+6784 0.07 15.8 V 292.4006 0.010~5.00 轴向 0.9999991 I=314865c-274 0.2 0.460 Fe 259.9396 0.050~10.00 轴向 0.99998 I=372523c+2043 0.3 247 Mg 285.2126 0.050~10.00 侧向 0.99998 I=93276c+489 0.4 92.4 Ca 315.8869 0.050~10.00 侧向 0.99999 I=25724c+445 2 388 Al 396.1520 0.050~10.00 轴向 0.99998 I=303827c-627 0.7 276 Na 589.5924 0.050~10.00 侧向 0.99999 I=38690c+822 4 186 K 769.8974 0.050~10.00 侧向 0.9998 I=8787c-688 27 146 Sn 189.9270 0.010~5.00 轴向 0.99998 I=6430c-0.03 3 <3 Sb 217.5810 0.010~5.00 轴向 0.9999 I=10195c-74 4 <4 Ti 334.9410 0.010~5.00 轴向 0.999998 I=1335603c-699 0.1 8.20 注：凡测定值小于测定下限的按小于测定下限计。 3.2部分校准曲线 400k Type Type Type Type Name Conc.[mg/L] Ints. Ints.-16 SD 309.43 RSD% Rem Cal-Zero1 Cal-Zero1 292.4006 nm conc.[mg/L] 28 9 51 80.13 RSD% Rem ICal-Std8 Cal-Std8 Cal-Zero1 Cal-Std8 Mean_ 0.010.05 5843 44 60122 3.19 1.09 2M1.5M 750k 500k Cal-Std10Cal-Std12 0.25 0.05 L518677776 980 0.89 2.112 0.39 250k. Cal-Std12 1.25 0.25 105892 0.25 17506 30270 0.86 0.33 Cal-Std14Cal-Std15 315284 4043 0.63 0.49 0.41 Cal-Std14Cal-Std15 Cal-Std15 5 1573950 877 7949 0.65 0.27 6343 0.40 0.760.40 < < y=a+bx y=a+bx Mn257.610 linear I区 a=6784.4404bb=588816.99 V292.401 linear a=-274.2575 b=314865.33 0.95 0.95 O Calibration O Recal. O Calibration O Recal. OK OK 3.3部分标准与样品光谱图 0.05l l0.05 1.00[ 3.4讨论 (1)用进口多元素混合标准溶液做校准曲线未见任何干扰。本次测试用 XCCC-13A24元素(Li、Na、K、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、B、A1、Pb、P、As、Bi、Se、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd)混合标准溶液和 XCCC-14B9元素(Si、Sn、Sb、S、Ti、Mo、W、Re、Pd)混合标准溶液以及 Ag 的单标3组做校准曲线，从校准曲线和样品的分析峰图看，未见任何谱线重叠干扰。高分辨率的 PQ9000 不必做干扰系数。 (2)校准曲线线性好， RSD 小。5个标准点，浓度范围达到3~4个数量级，6点拟合，无论从10ppb 开始还是从 1ppb 开始，无论轴向观测还是侧向观测，线性拟合系数 R=0.9998~0.9999994，优于“HJ777—2015空气和废气颗粒物中金属元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法”11.2规定的校准曲线的相关系数应大于0.999。充分反映了 PQ9000 的准确度、灵敏度和稳定性。 (3)检出限低，灵敏度高。PQ9000 测得的方法检出限是很低的，因为绝大多数元素都用了轴向观测。轴向观测的检测限全比侧向观测低，因为炬管不加长，氩气反吹消除尾焰彻底，没有尾焰产生的降低灵敏度和线性范围的自吸干扰、电离干扰、分子光谱干扰等；在光室、检测器和轴向取光的光路上都充满了氩气，没有空气、水分和尘埃对发射光的吸收、反射和散射损失；加之高分辨率的本质；耶拿一流的光学技术等成就了 PQ9000 的低检出限和高灵敏度。如：24个元素的校准曲线，75%的起始点从 1ppb 或 10ppb开始，而且拟合得很好。ICP-OES 法测大气颗粒物中的金属元素，由于样品需要消解稀释，浓度较低，所以仪器的灵敏度是第一重要的。 德国耶拿分析仪器股份公司北京代表处：北京市东城区朝阳门北大街8号，富华大厦B座13层 电话：010-65543879，65543849传真：010-65543265 e-mail： info@analytik-jena.com.cn 环保标准 HJICP 法测试大气颗粒物中元素ICP-OES--C