碱溶液提取-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定土壤中六价铬的含量

针对HJ 1082-2019存在的检测范围窄、高盐分带来的基线漂移以及谱线干扰等情况,提出了题示方法。取样品5.0 g,加入50 mL含0.5 mol·L^(-1)氢氧化钠和0.28 mol·L^(-1)碳酸钠的碱提取液(pH>11.5)、0.4 g氯化镁和0.5 mL磷酸盐缓冲液(pH 7.0),放入40 mm磁子,于95℃以速率600 r·min^(-1)搅拌60 min,冷却,以转速4000 r·min^(-1)离心5 min。分取滤液25 mL,调节酸度至pH 7.0~7.5,然后用水定容至50 mL。分取1 mL,用水稀释10倍后,采用电感耦合等离子原子发射光谱法测定其中六价铬的含量。结果表明:六价铬标准曲线的线性范围在2 mg·L^(-1)以内,检出限(3.143s)为0.096 mg·kg^(-1);5种土壤中六价铬成分分析标准物质的测定值均在认定值的不确定度范围内,且测定值的相对标准偏差(n=6)为1.1%~3.7%;按照标准加入法对实际样品进行加标回收试验,回收率为90.0%~112%。

活性炭动态富集-火焰原子吸收光谱法测定金矿石中金的影响因素探讨

金在新一轮找矿突破战略行动矿产分析中占有重要的地位,采用活性炭动态富集-火焰原子吸收光谱法测定岩石矿物样品中金的分析方法已被广泛应用。然而其分析条件的影响因素较多,在测定过程中活性炭的用量、灰分的大小、吸附层的设计以及洗涤液溶液温度等因素对测定结果的准确性具有重要影响。分别以活性炭用量、不同灰分值、吸附层数以及洗涤溶液的温度为变量,对金分析标准物质GBW(E)070013b、GBW07297a、GBW07299a、GBW07810进行实验对比分析。结果表明,金的回收率随着活性炭用量的增加而不断提升,在0.5 g后趋于稳定;活性炭灰分值越大,金元素损失越多,当灰分值小于0.05%时,回收率趋于稳定,接近99%;活性炭吸附层设计为双层和三层时,测定值的平均值与认定值的相对偏差(RE)和相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0.14%~3.2%和0.040%~3.7%,优于混合层和单层,满足岩石矿物质控标准规范中正确度和精密度的要求;抽滤洗涤热溶液(70~80℃)时,金矿石标准物质金元素的平行样的准确度和相对标准标准偏差最小,均小于2.1%,通过方法验证,测定金的正确度精密度(RSD,n=6)分别小于0.76%和3.8%,满足DZ/T 0130.3—2006《地质矿产实验室测试质量管理规范》中岩石矿物样品化学成分分析的质量要求。优化了活性炭吸附测金的实验条件,方法的正确度和精密度均满足要求,能满足金矿石中金的准确测定。

土壤中氟的化学形态分析方法研究

氟是一种与健康密切相关的必需微量元素,人体对氟的摄入不足或过量都可能会引发健康问题。查明土壤中氟的赋存形态,对了解氟的生物有效性、迁移转化规律及预防氟缺乏或过剩可能导致的生态环境和健康问题具有重要意义。通过将氟的形态划分为水溶态、吸附态、氧化结合态和固定态,重点研究了固液比、超声时间、超声温度对水溶态氟的提取影响,确定了固液比1∶10、超声时间30 min以及超声温度(25±5)℃为最佳提取条件,并在此条件下,开展了弱酸(H_(2)C_(2)O_(4))、弱碱(NaHCO_(3))提取剂的先后顺序和不同浓度NH_(3)OHCl-C_(2)H_(4)O_(2)提取液对吸附态氟及氧化结合态氟提取效果的影响。结果表明,土壤的pH值对提取吸附态的氟有一定影响,确定了酸性土壤使用先碱后酸、碱性土壤使用先酸后碱的吸附态氟提取顺序;得出了使用0.25 mol/L浓度的NH_(3) OHCl-C_(2)H_(4)O_(2)提取液会使氧化结合态氟的提取率更高的结论。所使用的方法精密度RSD在3.6%~22.8%,准确度RD在0.42%~10.5%,回收率在81.0%~99.2%,均优于区域生态地球化学评价(DZ/T 0289—2015)规范的要求。方法简单有效,并易于控制,可为研究氟在土壤中的迁移转化提供科学依据。

陕西紫阳地区茶园土壤氟形态测定及影响茶叶氟含量主要因素

氟在人体生长发育和骨骼代谢中起着重要作用,近年来通过饮茶摄入氟与人体健康的关系受到较大关注。本文以大巴山区紫阳县茶园土壤为研究对象,采集64组茶园土壤和对应茶叶样品,测定土壤理化性质、土壤氟形态、茶叶氟含量,通过多元回归分析建立了影响大巴山区茶叶氟含量的Freundlich模型,并检验了模型的预测精度。结果显示:①研究区茶园表层土壤氟含量范围为487.37~1120.78mg/kg,平均值为730.63mg/kg;研究区茶叶氟含量为31.23~112.49mg/kg,平均值为57.58mg/kg,所有样品均未超过农业标准(NY659-2003)限值;②研究区茶园土壤氟的形态分布为:残渣态>水溶态>有机态>铁锰结合态>可交换态,水溶态氟含量范围为5.27~23.15mg/kg,平均值为9.72mg/kg,远高于中国地氟病发生区水溶态氟的平均含量2.5mg/kg,说明研究区存在一定生态风险。土壤水溶态氟与茶叶氟含量有显著相关性(n=64,r=0.82,p<0.01),其余形态与茶叶氟含量无显著相关性;③以水溶态氟、CEC、交换性铝、有机质、pH五个因子为变量,构建了影响茶叶氟含量的多元回归方程,采用Freundlich模型预测茶叶氟含量,该模型可以解释86.0%的变异,通过验证模型的预测精度达到88.0%,总体来说预测效果较好。本研究结合土壤理化性质、土壤氟形态数据构建了预测茶叶氟的模型,并达到可靠程度,可以为紫阳地区及相似地区茶叶氟生态风险评价、指导绿色农业发展提供理论依据。

电感耦合等离子体质谱法测定碳酸盐岩中30种痕量元素及干扰校正研究

应用电感耦合等离子体质谱法（ ICP-MS ）分析碳酸盐岩样品中的痕量元素，其中高钙基体的存在会对元素的分析信号产生明显的抑制或增强作用，从而引起显著的基体干扰。本文研究了硝酸-盐酸-高氯酸-氢氟酸四酸敞开溶样体系下ICP-MS同时测定碳酸盐岩中30种痕量元素的方法。重点分析了质谱干扰包括样品基体本身所带来的谱线干扰、同量异位素干扰和多原子离子干扰，并对钙含量高的碳酸盐岩样品中Ca对Hi的干扰进行了试验，分别采用数学公式或干扰系数等方法对干扰因素进行校正，使分析结果得到了明显改善。标准物质的测定值与标准值基本一致，方法精密度（ RSD）除个别元素为10%~15%，大多数元素均小于10%，符合地质样品分析规范要求。

生物降解性形状记忆聚合物及其在生物医学工程方面的应用

综述了生物降解性形状记忆聚合物如聚乳酸、聚己内酯、聚氨酯等的最新研究进展及其形状记忆机理。聚乳酸、聚己内酯和聚氨酯分别是通过相态转化、物理或化学交联以及相分离来实现形状记忆特性的。着重讨论了生物降解性形状记忆聚合物在生物医学工程领域的应用研究现状,详述了其在药物缓释、医疗器械、骨组织以及手术缝合线方面的应用,并展望了生物降解性形状记忆聚合物今后的发展前景。

生物降解性形状记忆发泡聚己内酯的制备及性能

采用强化辐射交联的聚己内酯(PCL)作为基体,制备了一种可降解性形状记忆泡沫材料。研究了PCL的强化辐射交联特性、辐射剂量对发泡的影响以及该泡沫材料的形状记忆性。结果表明,含有多个双键官能团的单体(TMPTA)对PCL的辐射交联具有明显的促进作用;且添加多官能团单体的辐射交联规律不再遵从Charlesby-Pinner关系式,而用陈-刘-唐关系式处理,得到比较好的线性关系。同时还研究了发泡对交联PCL形状记忆性能的影响,发现PCL泡沫的形状记忆性能与辐射剂量和发泡剂的用量密切相关。当辐射剂量较高或发泡剂用量较高时,得到较好的形状记忆效应。

敞开酸溶和偏硼酸锂碱熔ICP-MS法测定多金属矿中的稀土元素及铌钽锆铪

用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定地质样品中的稀土及难熔元素,混合酸敞开酸溶法和碱熔融法是两种主要的溶样方法。但地质样品组分复杂,元素之间存在相互共生的现象,对于特殊元素、特殊样品用传统酸溶法会造成部分元素消解不完全,使测定结果不准确;而碱熔法的操作过程繁琐,且溶液盐度高,易产生基体干扰和堵塞仪器进样系统。本文改进了传统四酸和五酸体系,采用氢氟酸-硝酸-硫酸敞开酸溶体系,用国家一级标准物质制作标准曲线测定15种稀土元素,方法准确度(ΔlgC)为0.001~0.027。同时改进了偏硼酸锂碱熔法,样品用偏硼酸锂碱熔提取,加入氢氧化钠调节溶液至碱性条件,所测元素与偏硼酸锂共沉淀后过滤分离熔剂,再用硝酸复溶测定15种稀土元素及铌钽锆铪。两种溶样方法的测定值与认定值的相对误差为1.09%~9.30%。将混合酸敞开酸溶法测定稀土元素、偏硼酸锂碱熔法测定铌钽锆铪的结果与其他实验室密闭酸溶法相比,两组数据的相对偏差为0.13%~15.32%。本实验表明,混合酸敞开酸溶法适用于测定地质样品中的稀土元素,偏硼酸锂碱熔法不仅适用于测定地质样品中的稀土元素及铌钽锆铪,也适用于测定如古老高压变质岩石及铝含量高的样品中的铌钽锆铪。

电感耦合离子体质谱法测定碳酸盐岩中30种痕量元素及干扰校正研究

研究并优化了四酸溶样体系下ICP-MS同时测定碳酸盐岩中Ba、Be、Bi、Cd、Ce、Co、Cr、Cs、Cu、Ga、Hf、In、La、Li、Mn、Mo、Nb、Ni、Pb、Rb、Sb、Sc、Sr、Ta、Th、Tl、U、V、W、Zn 30种痕量元素的方法。选用适当的国家一级标准物质随样品一起溶解来绘制工作曲线,使得结果有了一定的改善。研究了ICP-MS的干扰因素及干扰的校正研究,通过在线加入内标103Rh、最佳化仪器参数、选择适当的同位素以及运用数学公式校正,提高了测定结果的准确度和精密度,适用于批量测定地质样品碳酸盐岩中的多种痕量元素。

电感耦合等离子体质谱法测定水系沉积物中镍的不确定度评定

以铑(Rh)作为内标校正体系,用四酸溶样-电感耦合等离子体质谱法对水系沉积物中的镍进行了测定,分析了测定过程中的不确定度来源,重点对其主要不确定度分量和合成进行了评定。结果表明,样品的称量、试液的定容以及标准的配制过程是引入不确定度的主要因素。

物理化学还原法处理-电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定污染土壤中的六价铬

定量分析土壤中六价铬Cr(Ⅵ)含量对于生态环境的恢复治理具有重大意义。使用机械球磨-多硫化钙(CPS)物理-化学相结合的处理方法,以电感耦合等离子体光谱仪(ICP-OES)为测试手段,测定污染土壤中的Cr(Ⅵ),同时还探讨了球磨转速、球磨时间和球料比等球磨工艺条件以及还原剂添加量对六价铬浸出浓度的影响。结果表明,当球磨速度500 r/min、球磨时间2 h、球料比12、还原剂添加量为3%时,Cr(Ⅵ)的浸出浓度可显著降低至3.0 mg/kg以下(GB 36600-2018,第一类用地筛选值),大大减少了还原剂的使用量。通过研究碱消解提取过程中的化学反应,控制pH值的条件范围,确保Cr(Ⅵ)的准确测定。同时,碳酸钠、磷酸缓冲溶液、氯化镁在提取过程中的重要作用也不容忽视;在碱消解提取过程中,计算出盐分在提取液中的理论含量,并通过稀释达到降低盐分浓度、拓宽线性范围,减小基体影响的目的。与传统化学还原法相比,物理化学法可以更快、更有效地减少和固化土壤中的Cr(Ⅵ)。

基于灰色关联度-RSM模型对原子吸收光谱法测定金元素条件的多目标优化

以金矿石中的金元素为研究对象,基于灰色关联度和RSM模型提出原子吸收光谱法分析Au测定条件参数的多目标优化模型。选取泡塑预处理方式、振荡时间、王水浓度和硫脲浓度为优化目标,确定测量结果相对误差的绝对值为质量指标;建立基于信噪比的正交设计试验,分析试验结果的质量指标及对应的信噪比并进行量纲化处理,计算灰色关联系数和关联度;确定优化目标的极差分别为0.026、0.116、0.176、0.375,定性判断泡塑处理方式目标最不显著。根据RSM模型确定王水浓度、振荡时间、硫脲浓度为单因素的Box-Behnken方法试验,采用三因素三水平曲面设计对测定结果相对误差的绝对值进行分析,制作显著水平表并完成响应曲面试验;建立二次多项式回归方程的预测模型并进行显著性分析,其F=217.24,p<0.0001表明该模型具有高度的显著性,模型的相关系数为0.9969,校正决定系数为0.9924,表明该模型可以解释超过99%的响应值变化;绘制响应曲面图和等高线图对试验数据进行回归拟合,通过响应曲面的形状和等高线的陡峭程度进行判定分析,最终寻找最优化目标参数为王水浓度、振荡时间、硫脲浓度分别为11.33%、27.39 min和0.97%时,样品测量结果的相对误差最小。模型验证结果表明,在最优化目标参数条件组合下选择不同质量浓度的金矿石国家标准物质进行样品制备,测定结果的正确度和精密度均符合DZ/T 0130.3—2006(地质矿产实验室测试质量管理规范),表明基于灰色关联度-RSM模型对原子吸收光谱法分析金矿石中金元素的多目标优化参数准确可靠,验证了该方法的科学性和正确性,能够被应用于实际的生产中去。该方法对于定性判断各条件参数间的主次关系,定量计算各条件参数的最佳组合水平具有独特优势,有望在寻找多目标优化设计参数领域的平台上发挥作用,更加有效地确定最佳目标组合。

氢化环氧树脂体系形状记忆效应的研究

将顺丁烯二酸酐(MA)与不同比例的氢化环氧树脂、聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)共混,经完全固化制备出一种新型的形状记忆氢化环氧树脂体系。利用DMA,DSC、弯曲测试和U型形状记忆测试系统研究了该固化体系的动态力学性能、力学性能和形状记忆性能,结果表明:该固化体系交联点之间存在较长的柔性链段,导致部分结晶现象的出现;固化体系的玻璃化转变温度(Tg)最高达124℃,并且Tg随PPGDGE含量的增加而线性降低;该形状记忆氢化环氧固化体系具有优良的形状记忆性能,经过5次形状记忆测试,变形的试样均能在数分钟内完全恢复到变形前的状态,形变恢复率达100%。

LC-ICP-MS技术分析土壤中的砷形态

建立了土壤中亚砷酸根(As~Ⅲ),砷酸根(As~Ⅴ),一甲基砷酸(MMA),二甲基砷酸(DMA)的液相色谱-电感耦合等离子体质谱(LC-ICP-MS)在线联用检测方法。以磷酸为提取剂,抗坏血酸为还原剂,水浴加热1h可以有效提取土壤中的As;4种砷形态经过Hamilton PRP-x100阴离子交换柱,用15mmol/L的(NH_4)_2HPO_4以1mL/min的流速进行洗脱分离。实验结果表明,3种土壤标准物质的As提取率在86.61%~108.06%之间,平均提取率为99.94%,且该方法检测的相对误差<10%,RSD(n=3)不大于3.69%。同时,对比了Hamilton PRP-x100阴离子交换柱与IonPac AS19阴离子交换柱对4种砷形态的分离效果。

基于5种重金属元素全量及化学形态评价陕南某矿集区周边土壤生态风险

为了研究陕南某矿集区周边土壤中5种重金属元素(铜、铅、锌、镉、砷)的化学形态及其生态风险,采用网格法采集样品529件,用改进BCR(欧共体标准物质局)提取法提取其中30件样品中5种重金属元素的化学形态,采用电感耦合等离子体质谱法测定其全量和各化学形态含量。通过对检测数据进行描述性统计、正态分布检验、皮尔逊(Pearson)相关性检验、主成分分析等进行目标元素富集程度以及同源性分析,采用潜在生态危害指数法进行生态风险评价,采用风险评价编码法(RAC)进行目标元素活性评价,采用次生相/原生相分布比值法(RSP)进行目标元素来源区分。结果显示:研究区土壤样品中5种目标元素测定值的最大值分别为陕西省土壤背景值(2006年调查数据)的3.88~30.53倍,铜以外的4种目标元素测定值超出GB 15618-2018规定筛选值的样品数占总样品数比例为8.0%~27.0%,5种目标元素测定值的变异系数为42.5%~228.6%,说明矿集区周边土壤存在这5种目标元素不同程度的富集,且各目标元素在土壤中分布不均;其中铜、铅、锌可能同源,镉、砷分别为单独来源。5种目标元素的总潜在生态危害指数平均值和最大值分别为29.42和406.22,说明采样土壤生态风险属于安全级别,但是部分区域土壤受镉、砷污染非常严重。5种目标元素残渣态含量占比为47.3%~70.7%,水溶态与弱酸提取态占比为12.5%~34.8%,说明5种目标元素的化学形态主要为稳定的残渣态,但是存在迁移转化到土壤的风险。RAC评价指数显示,5种目标元素均达到中度生态风险(基于平均值),其中锌和镉达到重度生态风险(基于最大值),铜达到极严重生态风险(基于最大值);RSP评价指数显示,铅属于无污染水平(基于最大值),砷、锌和镉达到轻度污染水平(基于最大值),铜达到重度污染水平(基于最大值),说明人为因素对铜影响较大,其他4种目标元素污染主要源于自然形成。

高频红外碳硫仪测定地球化学样品中有机碳

利用高频红外碳硫仪,建立盐酸预处理-红外吸收法测定地球化学样品中有机碳含量的分析方法。对样品的称取量、助熔剂的添加量、盐酸溶液的体积分数等条件进行了优化。高频红外碳硫分析仪专用陶瓷坩埚经过1200℃高温处理后,能够有效降低空白值。优化后的分析条件为:确定称样量为50 mg,使用体积分数为40%的盐酸溶液,选择0.5 g纯铁屑和1.5 g钨粒作为助熔剂;对土壤和水系沉积物等不同类型的地球化学样品进行6次测定,选择国家一级标准物质作为实验对象,其检测结果的相对误差为0.23%~3.63%,相对标准偏差为0.592%~4.551%,符合《多目标区域地球化学调查规范》规定,满足分析测试要求。该方法测定结果准确、稳定,流程短、操作简单,适用于地球化学样品中有机碳含量的测定。

静态顶空进样装置的使用和维护

对顶空进样装置的原理构造及应用范围进行了简单的介绍,以安捷伦7697A型号的顶空进样装置为例,结合平时的经验以及培训学习到的内容重点介绍了该设备的使用方法,基本的仪器维护及保养步骤。

新疆区域调查化探样品元素分析方法的选择及应用

区域地球化学调查样品分析方法是确保分析数据质量的最主要因素。以电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和X-射线荧光光谱仪(XRF)联合测定新疆某地区区域地球化学调查样品中的V、Cr、Cu、Zn、Co、Ni、Ba、Ti、Mo、W和Pb共11种元素,并将ICP-MS和XRF测定同批样品的结果进行了比较,指出不同元素的最佳分析方法,并评价了各分析方法的精密度与准确度,建立了一套科学的适用于区域地球化学调查样品分析的方法配套方案,本方法检出限和精密度均符合DZ0130.4-2006及补充说明中1∶5万化探样品测定标准要求。经国家标准物质验证,结果与标准值相符。ICP-MS和XRF配套方案具有快速高效、灵敏度高的特点,可进行大规模多元素同时分析,适用于地球化学填图样品测试。

基于最小数据集的周至地区土壤重金属地球化学特征及成因分析

周至县是陕西省乃至全国的猕猴桃主产区之一,为了查明周至地区土壤重金属地球化学特征及其成因,采集了周至地区8个典型农用田中226件土壤样品,分析测试了Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、As、Hg、Sn、Co、Mn、V和Fe含量,通过地球化学数据分析、主成分分析、Norm值计算,构建由Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr和As组成的最小数据集对周至地区土壤重金属生态风险进行评价,并分析了其成因。结果显示,最小数据集7种重金属的单因子污染指数和综合污染指数值均小于1,潜在生态风险指数为30.90,说明研究区土壤重金属于安全级别。通过相关性分析及主成分分析认为,第1主成分包括Cu、Ni、Cr、Co、Mn和V,其含量与地质背景密切相关;第2主成分包括Pb、Zn和Cd,主要受人为活动影响;第3主成分是As、Sn和Hg,可能受土壤组成的影响或者人为活动的影响。

多目标区域地球化学调查样品分析质量控制

多目标区域地球化学调查样品的分析测试可为寻求地球化学异常提供数据基础,而质量控制的优劣直接决定分析质量。阐述了诸如低的检出限、合理的配套方案及最佳的仪器性能等多元素分析的要求;全面分析了测试过程中的质量控制方法,通过样品加工质量控制;分析方法准确度、精密度控制;重复性、异常点检验;过程控制;监控图控制等内、外部质量控制相结合的方法,形成了一套适合工作实际的质量控制流程图。分析了系统误差和偶然误差、异常点抽查、样品污染及低含量样品、数据验证等质量保证和质量措施对确保高质量分析数据的重要作用,为良好的元素成图效果作保证。