元素分析技术在煤质分析中的实践

入炉煤质量直接关系到火电厂经济效益和生产安全,为科学配煤,合理制定燃烧调整方案,需要做好煤质分析工作,以及时、准确的测量煤质参数。元素分析技术有助于测定并分析煤炭中的Ti、Na、K、Ca、Fe、C、O、H、Si等元素,进而获得煤炭中的挥发份、热值、水分、灰分等工业指标,辅助监督与控制生产工艺,促进生产效益和产品品质提升。以激光光谱分析技术为例,深入探究元素分析技术在煤质分析中的实践,详细介绍测定方法原理、试验检测过程,并进行技术分析,以为相关工作人员提供一定参考。

探讨元素分析技术在煤质分析中的应用

中国具有丰富的煤炭资源,但作为能源消耗大国,煤炭产量和消耗量一直处于世界前列,中国煤炭产能过剩,煤炭的整体消费结构处于持续调整状态,但通过调查研究表明,中国煤炭的产能利用率较低。因此,需要运用煤炭工业指标对煤炭燃烧发电成本和煤炭质量进行分析,利用元素分析仪能够提取出煤炭中各类元素成分的总体含量,计算得到煤炭工业指标中的水分、热值、挥发量等数据。与传统的化学分析方式相比,元素分析法能够快速进行物料检测,对整个煤炭生产过程进行综合监督,全面提高煤炭加工质量,创造更高的经济效益。

激光诱导击穿光谱技术在光谱数据的增强和定量分析上的基础研究

激光诱导击穿光谱技术(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)是一种通过脉冲激光聚焦样品产生等离子体,对等离子体发射光谱进行分析进而得到物质成分和含量的一种原子发射光谱技术。LIBS由于其成本低、适用范围广、样品无需复杂的预处理、检测速度快且可实现原位检测等特点成为了元素分析的一大热门,在工业、环境保护、生物医学、珍贵物品鉴定、军事等领域都有着很好的应用前景。但在分析元素种类与含量时,对光谱结果的分析常会受到基体效应、自吸收效应、等离子体屏蔽效应等因素的影响,使得提高LIBS技术的精确度成为了一大议题。本文基于LIBS的简介和基本原理和技术优点,详细分析了LIBS现阶段存在的问题及光谱增强的途径,并综述了定量分析的指标和方法,为LIBS更精确的检测提供了更多途径。

X-射线荧光元素分析技术快速筛查化妆品中铅、汞、砷、锑

目的:用X-射线荧光元素分析技术建立快速筛查化妆品中铅、汞、锑、砷的方法。方法:本方法采用便携式X射线荧光元素分析仪,研究了乳液、霜及粉底对待测元素的基体影响,研究了元素间的干扰,考察了测量模式、测试时间和样品厚度对测量结果的影响。结果:样品不需预处理,采用校正工作曲线法,均获得了非常好的线性,铅、汞、锑、砷回收率分别为98.3%、94.0%、89.1%、102.6%,检出限为铅2 mg·kg-1、砷2 mg·kg-1、汞3 mg·kg-1、锑4 mg·kg-1。对12种市售样品进行检测,并与ICP-AES数据比较,数据结果 t检验分别为0.107、0.134,大于0.05,2种方法无显著性差异。结论:该方法适用于快速筛查化妆品中的铅、汞、砷、锑。

铁精矿多元素快速分析技术的试验及应用

本文通过对IED-2000P型多元素快速分析仪的试验及应用研究,验证了该仪器对快速分析铁精矿中铁、硅、硫、钾等元素的适用性和分析结果准确、可靠、快速的优点。

基于稀土元素指纹分析技术溯源我国茶叶产地的研究进展

茶叶是我国重要的特色经济作物,茶叶产地与品种名称往往是商品茶的代名词,开展茶叶产地溯源工作对维护市场良序发展和产业可持续发展具有重要作用。稀土元素常作为地球化学行为的示踪指示剂,是茶叶产地溯源的理想元素。通过文献查阅和统计可知,应用稀土元素指纹分析技术开展茶叶产地溯源的研究具有起步晚、发展迅速的特点,刊载研究论文的中文期刊有19个,外文期刊有1个,刊载论文数量最多的期刊是《食品安全质量检测学报》。同时,分析了稀土元素指纹分析技术、稀土元素指纹与其他化学成分联用分析技术等进行茶叶产地溯源存在优势和面临的困难,并且提出了建立一个适用于产地溯源的茶叶标准品库、建立一个全面的茶叶稀土元素特征数据库、建立一个低成本的监督识别方法与非监督识别方法耦合联用的茶叶稀土元素产地溯源判别模型等3方面的研究建议,对我国茶叶原产地保护及产业发展有积极借鉴作用。

IED2000型手提式多元素分析仪在卡拉先格尔一带地质找矿过程中的应用

野外多元素速测分析技术在新疆已有近二、三十年的推广应用,并取得了丰硕的找矿成果,但在近15年之内才获得了成熟的应用经验;当前,相关野外多元素速测分析仪器在新疆的各地质单位的推广程度很高,但能够成熟应用的仍然不多。以在新疆富蕴—青河县卡拉先格尔的IED2000型手提式多元素分析仪应用经历为例,简述了利用该项新技术方法所取得的找矿成果和应用经验。

丙烯腈/丙烯酸丁酯浓乳液快速聚合的竞聚率

利用元素分析技术测定浓乳液快速聚合方法制备的丙烯腈/丙烯酸丁酯(AN/BA)的共聚物的组成,用TM方法拟合实验数据计算竞聚率,得到的AN/BA浓乳液快速聚合的竞聚率数据用于分析间歇反应实验,理论计算结果与实验结果基本吻合。

稀有金属锂铍矿床研究中的几个关键科学问题——代序

20世纪30年代以来,国内外稀有金属矿床成因研究一直存在着争论,尤其在相关岩石的岩浆源区、岩浆的分异程度、岩浆-热液转换过程、流体作用及其对稀有金属富集成矿的贡献等方面的科学问题还存在不同认识;对于锂铍等超轻元素来说,测试技术的难点也制约了稀有金属锂铍矿床成因机制方面的研究。近年来,战略性新兴产业的蓬勃发展促进了新一轮稀有金属矿床找矿勘查和成因研究的高潮。在中国科学院地质与地球物理研究所吴福元院士的部署和组织下,经过两年多的努力,第二次青藏高原科学考察综合研究专题“稀有金属资源现状与远景评估”(2019QQKZ0802)和中国科学院地质与地球物理研究所重点部署项目“关键矿产资源锂铍的成矿理论创新与实践探索”(IGGCAS-201902)的课题组成员围绕锂铍的富集成矿机理开展了工作,在(1)青藏高原及其邻区稀有金属富集机理和成矿潜力、(2)中国东部火山岩型铍矿成矿潜力和找矿远景、(3)中国西部风化壳型元素Li-REE的富集机制、(4)元素铍的原位分析技术、(5)高分异花岗岩富集成矿判别标识的实践探索等5个方面取得了重要的进展。

稳定性同位素^(13)C标记小麦植株δ^(13)C值的检测方法研究

为准确检测稳定性同位素13C标记的小麦植株δ13C值,对元素分析仪-同位素比质谱仪联用技术(EA-IRMS)测定13C标记的小麦植株各器官中δ13C值进行了研究。结果表明,该方法对蔗糖标准物质(IAEA-CH-6)、小麦粉标准物质(OAS/Isotope)和13C标记小麦植株样品测定结果的精度良好,稳定性碳同位素的标准偏差小于0.11‰。对仪器的稳定性进行了测试,标准偏差为0.02‰;同位素信号在1e-9至1e-8A范围内,总体线性为0.003‰·n A-1。测得样品δ13C值的范围为-25.25%~23.32%。试验结果为研究光合产物在小麦植株体内的运转分配提供了可靠的技术支撑。

第三只眼看瓷器

瓷器在中国的历史源远流长，古代西方即称中同为“瓷器之国”。英文中国China的另外一个意思就是陶瓷、瓷器、瓷料。

同位素质谱仪测定小麦植株各器官δ^(15)N值的考察

建立了15N标记的小麦植株各器官中δ^(15)N值的元素分析仪-同位素比质谱仪联用技术(EA-IRMS)的测定方法.对仪器的稳定性和线性进行了条件优化,标准气N_2的同位素比值的标准偏差为0.03‰,在同位素信号值1e^(-9)~1e^(-8)A范围内,总体线性为0.009‰/n A.称取不同量的小麦粉标准物质(OAS/Isotope)测定δ^(15)N值,进样量为4 mg时标准偏差最小,为最佳称样量.对硫酸铵标准物质(IAEA-N2-6)、小麦粉标准物质和^(15)N标记小麦植株样品各器官进行测定,δ^(15)N值的标准偏差均小于5%,测定精度和准确度较好.方法为研究氮素在小麦体内运转及利用效率提供了有效的技术手段.

“联用技术及元素形态”国际课程探索与实践

充分利用线上教学的优势,对化学院本科生开设了“联用技术及元素形态”国际课程,避免了传统教学中组织、协调外籍/外地专家资源过程中必要的各种消耗,极大程度地整合教学资源、改善教学效果。在该课程的探索与实践过程中,学生们对痕量元素形态及基于等离子体质谱的各种联用技术产生了极大的兴趣,激发了他们的主动学习热情;教师之间及师生之间的沟通趋向更简单、更灵活、更实时,为后续线上线下混合式国际课程建设提供了良好的基础和借鉴。

头发氢稳定同位素比值检测的标准品选择研究

人头发中稳定同位素比值可追溯人的生活时空信息,构建可供比对的中国人头发稳定同位素比值数据库,对法庭科学研究和公安侦查意义重大。稳定同位素比值检测常因各实验室对样本的预处理和测量值校正方法不同等原因,影响其精确度和真实性,以致数据重现性较低而难以建库比对。本研究利用元素分析-同位素质谱技术(EA-IRMS),以中国人头发氢稳定同位素比值(δ~2H)检测方法为例,系统论证了其标准品选择和真值校正算法。首先,选择具有固体氢同位素真值的6种国际标准品(USGS42、USGS43、CBS、KHS、EMAP1和EMAP2)进行适合性评估;依据现有所测和文献报道的中国人头发的δ~2H值范围(-55‰^-80‰),选取3种真值囊括待测样品极负值、极正值和中间值的标准品进行组合,比较不同组合的标准曲线系数和拟合度R^2;经对比6种标准品组合,论证可得USGS42、USGS43和CBS组合的标准校正曲线拟合度R^2和标准曲线系数最适合且稳定。同时,选择北京和上海的两家实验室,历时4个月,共进行35次重复验证。结果表明,该标准品组合的校正曲线拟合度高、稳定性好(R^2≥0.999 7),适合作为头发δ~2H的标准校正方法,可作为中国人头发δ~2H数据库构建的推荐方法。本实验甄选标准品和真值校正曲线的思路亦可为其他稳定同位素标准库的建立提供参考。

同位素质谱仪测定水中δ^2H和δ^18O值的检测方法研究

为准确检测液态水中稳定性同位素δ^2 H和δ^18 O值,对元素分析仪-同位素比质谱仪联用技术(EAIRMS)测定水中稳定性氢氧同位素的方法进行了研究。结果表明,该方法对氢氧同位素标准水样测定精度良好,稳定性氢同位素的标准偏差小于为0.52‰,稳定性氧同位素的标准偏差小于0.09‰。氢氧同位素标准水样的δ^2 H和δ^18 O的测量值与标准值之间达到显著相关,R^2=1。测得水样样品的δ^2 H值范围为-26.06‰^-71.53‰,δ^18 O值范围为-2.84‰^-11.21‰。试验结果为研究不同类型水中稳定性氢氧同位素差异提供了可靠的技术支撑。