固相萃取-电感耦合等离子体质谱法测定钢铁冶炼工业废水中铊

准确测定钢铁冶炼工业废水中铊,对钢铁冶炼排出的工业废水进行源头监测和控制铊污染具有重要意义。因钢铁冶炼工业废水盐分较高且铊含量较低,基体效应较为显著,故实验以γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)改性纳米二氧化硅材料作为吸附剂,用固相萃取技术对铊离子进行分离富集,以2.0 μg/L ¹⁰³Rh作为内标,²⁰⁵Tl作为检测对象,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定钢铁冶炼工业废水中铊的方法。优化后的固相萃取条件如下:吸附pH值为8.5,吸附时间为15 min,样品体积为40 mL,吸附速率为1.5 mL/min,用5.0 mL 1.0 mol/L硝酸以0.5 mL/min的速率进行洗脱,富集倍数为8。在优化的实验条件下,在铊的质量浓度为0.10~10.0 μg/L范围内,以铊质量浓度为横坐标,铊信号强度与铑内标元素强度的比值为纵坐标,绘制校准曲线,其线性相关系数为0.999 9。检出限为0.002 3 μg/L,定量限为0.007 7 μg/L。将实验方法应用于钢铁冶炼工业废水中铊的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=7)为0.55%~2.8%,加标回收率为93%～101%。将实验方法应用于模拟钢铁冶炼工业废水中铊的测定,测定值与理论值基本一致。     

过氧化钠熔融-电感耦合等离子体质谱法测定黑钨矿中铊

黑钨矿中铊会污染土壤和水源,开采之前需要对黑钨矿中的铊含量进行检测。采用过氧化钠熔融分解样品,用30 mL硝酸浸取分解产物,选择²⁰⁵Tl为测定同位素,以10 ng/mL铱为内标进行校正,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定黑钨矿中铊的分析方法。对过氧化钠用量及熔融时间进行优化,结果发现,对于0.30 g样品,采用2.5 g过氧化钠于700 ℃熔融20 min后,样品中铊可被硝酸浸取完全。在优化的实验条件下,校准曲线相关系数为0.999 9,线性范围为0.05~10 ng/mL,方法检出限为0.03 μg/g,定量限为0.099 μg/g。按照实验方法对黑钨矿样品中铊进行测定,结果的相对标准偏差(RSD, n=11)小于3%。将实验方法应用于钨矿石成分分析标准物质中铊的测定,结果与认定值的相对误差小于5%。先用酸消解法处理黑钨矿样品,所得不溶物继续用过氧化钠熔融处理,合并两次分解所得溶液后用火焰原子吸收光谱法进行测定,结果与实验方法保持一致。     

乙醚萃取分离-电感耦合等离子体质谱法测定岩石样品中铊

准确测定岩石样品中铊的含量,对于有效监控矿物开采和加工过程中的铊污染,具有重要意义。因岩石样品中铊含量很低,故一般在测定前需对铊进行分离富集以消除大量基体元素对铊测定的干扰。实验采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸分解岩石样品,在样品溶液中加入氢溴酸使之与三价铊(Tl³⁺)发生络合反应生成溴化铊,用乙醚萃取溴化铊,实现了铊与基体元素的分离。将乙醚萃取液于60℃电热板加热挥发以除去乙醚,再用加入硝酸加热消解的方式除去残余乙醚,加硝酸和沸水浸取,以5.0ng/mL ¹⁸⁵Re为内标,²⁰⁵Tl⁺为测定对象,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行测定,实现了对岩石样品中铊的测定。实验表明,铊质量浓度在5.00~40.00ng/mL范围内与铊信号强度和内标元素信号强度的比值呈线性关系,相关系数为0.9998,方法检出限为0.0049ng/mL。将实验方法应用于岩石实际样品,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)均小于5%,加标回收率为96%~103%。采用实验方法测定岩石标准物质中铊,测定值与认定值基本一致。     

镉离子印迹聚合物分离富集-火焰原子吸收光谱法测定痕量镉

利用沉淀聚合法制备了镉离子印迹聚合物,并用红外光谱仪和扫描电镜对其进行表征,测得其对镉的最大吸附量为36.10 mg/g。将印迹聚合物用于镉的分离富集,建立了镉离子印迹聚合物分离富集-火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定痕量镉的方法。实验表明,用盐酸调节pH 值为5.5,控制上样流速为0.6 mL/min后,用10 mL水洗涤,控制洗脱液流速为1.0 mL/min,柱上吸附的镉可被10.0 mL 0.5 mol/L盐酸完全洗脱。采用FAAS测定洗脱液中的镉,镉质量浓度在0.50~60.0 μg/L范围内与吸光度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.999 0。方法的检出限为0.18 μg/L。实验方法用于河水水样中镉的测定,测定值与原子荧光光谱法(AFS)基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6)为1.6%～2.5%,加标回收率为95%~103%。     

电感耦合等离子体质谱法测定聚氯乙烯加工用稀土复合热稳定剂中铅

稀土复合热稳定剂中含有有机化合物,为确保试样溶解完全,实验采用先灼烧再用混合酸消解的方法对试样进行前处理。实验表明,采用马弗炉于600℃灼烧30min,试样可变为灰白色,再用硝酸-氢氟酸-高氯酸进行消解,以2%(V/V)硝酸为测定介质,以²⁰⁸Pb作为测定同位素,可实现电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对聚氯乙烯加工用稀土复合热稳定剂中铅的测定。采用10.00ng/mL铊为内标校正基体效应和信号漂移;在0.50~25.00ng/mL的质量浓度范围内,以铅质量浓度为横坐标,铅与铊内标信号强度的比值为纵坐标绘制校准曲线,其相关系数大于0.9995。方法检出限为0.06ng/mL,方法测定下限为0.19ng/mL。采用实验方法测定两个聚氯乙烯加工用稀土复合热稳定剂试样中铅的含量,其质量分数分别为1.70和1.20μg/g,其相对标准偏差(n=11)小于10%,加标回收率为96%~105%。     

聚氨酯泡沫塑料吸附-电感耦合等离子体质谱法测定地质化探样品中金

由于地质化探样品中金的品位较低,需将金分离富集后再进行测定。实验将样品经650 ℃高温灼烧后以王水(1+1)溶解,加入溴水以确保金全部被氧化为金,采用经20 g/L氢氧化钠-10%丙酮溶液处理过的聚氨酯泡沫塑料吸附金后于700 ℃灼烧灰化,用王水(1+1)溶解灰分,以5.0 ng/mL¹⁸⁵Re为内标,实现了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对地质化探样品中金的测定。实验表明:用取样器加入1.0 mL饱和溴水进行氧化,控制吸附体积约为100 mL,加入泡沫塑料后振荡吸附35 min,金的吸附率可达到98.9%。金在1～10 μg/mL质量浓度范围内与其对应的信号强度呈线性关系,相关系数为0.999 4,方法检出限为0.12 ng/g。采用实验方法对铂族元素地球化学成分分析标准物质、金矿石标准物质、化探金标准物质中金进行测定,测得结果与认定值的相对误差(RE)小于9%,相对标准偏差(RSD,n=12)小于10%。     

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定锌精矿中痕量铊

选取5 mL王水为溶剂,采用微波消解法处理锌精矿样品,以²⁰⁵Tl作为测定同位素,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定锌精矿中痕量Tl的定量分析方法。优化后的微波消解程序如下:消解温度为190 ℃,升温时间为20 min,消解保持时间为20 min。采用直接稀释法消除基体效应,控制测试液中固体质量浓度不大于0.5 mg/mL。实验表明,Tl质量浓度在0.10~50.00 μg/L范围内与其对应的峰强度呈良好的线性关系,校准曲线相关系数为0.999 9。方法检出限为0.001 8 μg/L,方法测定下限为0.006 μg/L。对锌精矿实际样品中的痕量Tl进行分析,测定结果与国家标准方法中泡塑富集-电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定值基本一致,相对标准偏差(RSD,n=11)均小于5%。     

液-液微萃取分光光度法测定钢铁及合金中钒

结合自行设计的50 μL液滴吸光度测定的分光光度计,建立了液-液微萃取分光光度法测定钢铁及合金中钒的分析方法。当萃取剂(三氯甲烷)用量为0.50 mL,萃取时间为60 s,钽试剂三氯甲烷的浓度为2.0 g/L,测定效果最佳。实验表明,钒在0.025~0.5 μg/mL范围内与其对应的吸光度呈良好的线性关系,线性方程为A=4.135 ρ,线性相关系数r=0.999,方法检出限为0.002 μg/mL。方法应用于钢铁及合金标准物质中钒的测定,结果与认定值相同,相对标准偏差(RSD,n=5)为1.5%~4.1%。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定金精矿中铊

目前在黄金行业,金精矿冶炼过程中环保元素如铊、砷等的检测受到越来越多的关注,而金精矿中铊的检测尚无标准可依。采用盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸分解金精矿样品,在王水介质中,在过氧化氢、三氯化铁存在下,使用聚氨酯泡沫富集铊,与杂质元素分离,并在沸水浴中使用硝酸(1+99)进行解脱,选择Tl 190.801nm为分析线,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铊,建立了金精矿中铊的测定方法。通过试验,确定了最优分离富集参数,即为15%(V/V)王水、3%(V/V)过氧化氢、0.5g/L铁盐介质。铊的质量浓度在0.10~500μg/mL范围内与其发射强度呈线性,相关系数为0.999 9;方法的测定下限为6.5μg/g。金精矿中共存元素由于泡沫的分离富集作用而不影响测定。实验方法用于测定4个金精矿样品中铊,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为2.1%~5.0%;按照实验方法对金精矿样品中铊进行加标回收试验,回收率为92%~101%。     

硝酸铵-钼酸铵-微晶酚酞体系分离富集铅(Ⅱ)

Pb²⁺作为一种具有生物蓄积毒性的重金属离子,严重危害着环境和人体健康,微痕量Pb²⁺的分离富集工作一直是研究热点。固相萃取技术虽能够获得较高的富集率,但材料的制备较为繁琐,应用上受到了限制。实验利用钼酸铵作为微痕量Pb²⁺的沉淀剂,建立了一种以微晶酚酞作吸附剂分离富集微痕量Pb²⁺的方法。分别考察了钼酸铵溶液的用量、酚酞溶液用量、酸度、盐的类型及用量、吸附温度、吸附时间、Pb²⁺的初始浓度对富集率的影响。结果表明,当体系中Pb²⁺的含量为100 μg时,控制体系的pH=3~7,加入1.0 mL 5.0×10^-4 mol/L钼酸铵溶液,1.0 g 硝酸铵,0.3 mL 70 g/L酚酞乙醇溶液,震荡摇匀后,静置10 min,Pb²⁺与钼酸铵反应生成的离子缔合物被定量吸附到微晶酚酞表面上,从而实现了微痕量Pb²⁺的分离富集。方法成功应用于合成水样中微痕量Pb²⁺的定量分离,富集率在95%～105%,能够满足微痕量Pb²⁺的分离富集要求。     

电热消解-电感耦合等离子体质谱法测定准东煤中15种元素

基于全自动消解仪优化程序,以混合酸体系(硝酸-氢氟酸-高氯酸)消解样品,通过选择合适的待测同位素以及干扰元素校正方程校正质谱干扰,建立了电热消解-电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)测定准东煤中铍、钒、锰、钴、镍、铜、锌、钼、镉、钡、铊、铅、银、铬、锑等15种元素的新方法。确定的最佳实验条件如下:采用标准模式测定铅、镍;采用碰撞模式,以氦气流速为3.0mL/min测定铍、锰、钴、铜、锌、钼、镉、钡、铊、铬、锑,以氦气流速为4.0mL/min测定钒、银;以~(187)Re对~(205)Tl、~(208)Pb进行校正,以~(115)In对~9 Be、~(51)V、~(55)Mn、~(59)Co、~(60)Ni、~(63)Cu、~(66)Zn、~(98)Mo、~(111)Cd、~(138)Ba、~(107)Ag、~(52)Cr、~(121)Sb进行校正可消除基体效应和信号漂移现象的影响。15种元素校准曲线的线性相关系数均大于0.999 9,方法检出限在0.005~0.400μg/g之间。采用实验方法对准东五彩湾煤样中15种元素进行测定,所得结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.4%~3.3%,加标回收率为94%~115%;除镉、铊、银因含量低超出电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)的检出限外,其他元素的测得结果均与ICPAES基本一致。     

电感耦合等离子体质谱法测定高纯二氧化碲中10种杂质元素

杂质元素含量对保证高纯二氧化碲产品的纯度具有重要的意义。采用1.0 mL硝酸-5.0 mL盐酸-3.0 mL酒石酸溶液溶解样品,以¹³³Cs为内标元素,用动能歧视碰撞池(KED)模式测定钙、铁和硒,采用标准模式测定其他元素,建立了采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定高纯二氧化碲中镁、铝、钙、铁、镍、铜、硒、锑、铅、铋等10种杂质元素含量的方法。方法检出限介于0.012～0.21 μg/L之间,方法定量限在0.040～0.59 μg/L之间。按照实验方法对高纯二氧化碲样品进行测定,每个样品平行测定7次,各元素测定结果的相对标准偏差在1.2%～3.4%之间,加标回收率在95%～106%之间。方法可用于纯度为99.999%二氧化碲材料的检测。     

锍镍试金-电感耦合等离子体质谱法测定分金渣中铑和铱

建立测定分金渣中铑和铱含量的检测方法,对实现分金渣中铑和铱的有效提取、铑和铱冶炼新工艺开发及提高铜阳极泥的综合回收利用率具有重大意义。分金渣经锍镍试金预处理,用6 mol/L盐酸溶解锍镍扣使得含铑和铱的沉淀与其他杂质元素分离,趁热过滤,沉淀经王水(1+1)密封消解,以¹⁰³Rh和¹⁹³Ir为测定同位素,实现了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对分金渣中铑和铱的测定。对锍镍试金配料、溶解锍镍扣的盐酸浓度、封闭消解温度和时间等条件进行了考察。通过选择合适的测定同位素消除了可能存在的质谱干扰,选用¹⁸⁵Re作为¹⁰³Rh的内标,²⁰³Tl作为¹⁹³Ir的内标消除了信号漂移的影响。在优化的实验条件下测定铑和铱混合标准溶液系列,结果表明,铑、铱在10~50 μg/L质量浓度范围内分别和铑、铱质谱强度与内标质谱强度之比呈线性关系,相关系数大于0.999,方法检出限分别为0.58 μg/L和0.035 μg/L,定量限分别为1.74 μg/L和0.11 μg/L。按照实验方法测定6个分金渣试样中铑和铱,测定结果的相对标准偏差(RSD)在1.7%~4.9%之间,加标回收率在90%~103%之间。根据分金渣实际物相组成以及铑和铱的含量,使用金粉(wAu>99.99%)、银粉(wAg>99.99%)、铂粉(海绵铂,wPt>99.97%)、钯粉(海绵钯,wPd>99.97%)、纯铑粉(海绵铑,wRh>99.97%)和纯铱粉(海绵铱,wIr>99.97%)研磨均匀混合后制备分金渣模拟试样,按照实验方法进行测定,测定值与理论值相一致。     

电感耦合等离子体串联质谱法测定高温合金中痕量砷

高温合金中Co含量较高,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定高温合金中As时,⁵⁹Co¹⁶O⁺会严重干扰As的分析,这一直是ICP-MS测定高温合金中痕量As的研究难点。在串联四极杆(MS/MS)模式下向碰撞/反应池内通入O₂,设置一级质量过滤器(Q1)m/z=75,⁷⁵As⁺可以与O₂反应生成⁷⁵As¹⁶O⁺,而干扰离子不能与O₂发生反应,将二级质量过滤器(Q2)设置为m/z=91,仅⁷⁵As¹⁶O⁺通过并被检测器检测,从而避免了⁵⁹Co¹⁶O⁺的质谱干扰。据此,建立了电感耦合等离子体串联质谱法(ICP-MS/MS)测定高温合金中痕量As的方法。采用As质量浓度为1.000 ng/mL、Co质量浓度为1.000~1 000 μg/mL的系列标准溶液考察了单四极杆和MS/MS两种模式下Co对As测定的质谱干扰。结果表明,在MS/MS模式下,As的回收率均在100%左右,这说明在MS/MS质量转移模式下,采用O₂为反应气,通过两次质量选择,可以成功消除Co基体带来的严重干扰。对O₂流速进行了优化,选择O₂流速为0.375 mL/min。方法线性范围为1.00~100 ng/mL,线性相关系数为1.000 0,检出限为0.006 7 μg/g,定量限为0.023 μg/g。选择纯钴标准样品为测定对象,按照实验方法对其中As进行测定,并进行加标回收试验,回收率在96%~102%之间。采用所建立的方法对镍基高温合金标准物质和高温合金样品中As进行测定,测定结果分别与认定值或原子荧光光谱法测定值基本一致,实际样品测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为1.6%～2.8%。