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摘要:在采用原子荧光光谱法测定样品溶液时,对汞和铋含量测定时有机质和还原剂在没有完全发生反应时,会产生大量泡沫,对测定结果的准确性产生一定的影响,同时也会对仪器产生损害。为了确保顺利测定汞和铋的含量,就在地质样品溶液中引入消泡剂,对消泡剂不同用法用量进行讨论,并观察其对测定结果的影响。根据实验结果表明,在地质样品溶液中引入消泡剂可以充分消除泡沫,使测定信号更加稳定。
关键词:消泡剂;原子荧光光谱法;地质样品;汞;铋;测定结果
目前在地质样品、食品样品及环境中对锡、铅、铋、汞等元素测定中广泛应用原子荧光光谱法,并经大量实验研究已经对原子荧光光谱仪进行了优化,从而减少仪器对测定结果及测定过程的影响。但因样品本身对测定结果的影响研究较少,在有机质中未完全消解的样品溶液和硼氢化钾产生化学反应时,会产生大量泡沫,而泡沫滞留会导致管路堵塞,从而导致测定信号发生中断或是不稳定的现象,气泡溢出到原子化器中造成污染,导致炉丝熔断,对后期的测定工作带来影响[1]。因此对硼氢化钾溶液与样品溶液发生化学反应中的发泡量进行控制,才能确保测定过程的稳定性。为了对多泡样品进行准确测定,同时避免泡沫对仪器产生损害,在地质样品测定中加入大庆5号消泡剂来减少样品中泡沫产量。在原子荧光光谱仪对地质样品中汞和铋元素含量测定中,比较在样品溶液和在还原剂中加入消泡剂两种方法来对测定结果所产生的影响,从而总结出消泡剂有效的使用方法,提高测定结果准确性。
1.实验部分
1.1仪器与参数
采用北京海光仪器公司有限公司的原子荧光光谱仪,以及北京有色金属研究总院的汞、铋等高强度空心阴极灯。工作条件:在负高压380v,载气流量700mL/min,辅气流量800mL/min,采用连续流动的进样方式,清洗6s,测定时间设为4s。
1.2实验试剂
采用北京金索坤技术开发有限公司的大庆5号消泡剂;12g/LKBH4,含有5g/L的NaOH;王水溶液比为2:1。10 Hg标准溶液,由国家物质研究中心所提供。200Bi标准溶液:称取0.1115g经100℃以上高温干燥过的高纯Bi2O3放置在烧杯中,逐渐滴入浓硝酸,使其全部溶解,并用6%的HNO3稀释到500mL,煮沸,除去NO2,定容到500ml,混匀。将两种标准溶液配制为10.0ng/mL的Hg和1.00的Bi混合储备溶液,并分别移取0、1.00、2.00、5.00ml的混合溶液放置到50ml容量瓶中,采用20%的HCL溶液稀释到刻度,混合配制成为标准系列溶液。
1.3实验方法:称取国家标准物质GBW07312、GBW07541、GBW07536样品放置在250ml容量瓶中,加入比例为2:1的王水,放置在电热板上,电热板温度为250℃,取下放凉,加入10ml盐酸,定容到刻度,摇匀。
2.结果与讨论
2.1消泡剂在样品溶液中对测定的影响
在地质测定中GBW07312是一种常用的标准样品,有机质含量较高,在常规测定中泡沫量较大。在10ml正常王水溶矿溶液中加入0.1ml消泡剂,在相同测定条件下,反應过程中没有产生大气泡,小气泡消失迅速,无其他异常现象,说明测定的稳定性良好,但信号强度发生了一定的改变。在10ml各标准系列溶液中加入0.1ml的消泡剂,主要是为了观察消泡剂对于测定结果和标准曲线影响。在标准曲线系列溶液及样品溶液中加入消泡剂,发现Hg的标准曲线空白变高,灵敏度减低,测定结果数据降低,由96ng/g降低到90ng/g,和参考值108ng/g相比明显较低。而Bi变化情况也和汞的变化类似,但变化的幅度较小,测定结果从1.2 降低到1.0 ,与参考值1.25 相比明显较低。为了避免消泡剂含量对测定结果产生影响,应该减少消泡剂用量,并将消泡剂加入到还原剂中,对其测定结果的影响进行观察。
2.2消泡剂在还原剂溶液中对测定的影响
在100mlKBH4溶液中分别加入0.0、0.1、0.2、0.5ml的消泡剂,并逐个对其未加入消泡剂的溶液和标准曲线计算测定。实验结果发现,只要消泡剂参与的反应过程均未产生泡沫。测定结果具体见下表1。由此可知,消泡剂含量与测定结果呈反比,随着消泡剂含量增加,曲线斜率和空白会发生一定的变化,虽然两者线性关系良好,但汞和铋两种元素测定灵敏度显著下降,在汞的测定中变化更加明显[5]。当消泡剂的含量为千分之一时,其测定结果和未加入消泡剂测定结果相差较小,满足测定的需要。在还原剂中加入消泡剂,如体积分数在千分之十以内,则样品荧光强度不会发生有明显的变化,究其原因可能是样品与标准曲线之间的介质差异所导致,使其消泡机理发生改变。根据实验现象发现,在生产测定中如加入较多含量易发泡样品,则可以在还原剂中加入少量消泡剂,曲线回归与真值结果更加接近。
结语:
在地质样品测定中加入大庆5号消泡剂,可以抑制泡沫产生,提高多泡样品测定稳定性,由于在样品溶液测定中加入少量消泡剂,对测定信号强度会产生一定的影响,但在还原剂中加入消泡剂则不会对信号强度产生明显的影响。由于消泡剂对样品溶液及标准曲线溶液介质差异存在不同的影响,为了确保测定结果准确与可靠,建议在标准曲线计算中按照未加入消泡剂曲线来进行计算。在多泡样品原子荧光光谱法测定中采用大庆5号消泡剂,可以解决在样品测定中测定结果不准确、不稳定的问题,同时也比避免在测定过程中溢出的泡沫对仪器产生污染或损害,进而还可以提高生产效率,确保仪器使用寿命。
参考文献:
[1]周慧君,帅琴,黄云杰,汤志勇,曾梦.双硫腙改性氧化石墨烯/壳聚糖复合微球固相萃取在线富集-原子荧光光谱法测定地质样品中痕量汞[J].岩矿测试,2017,36(05):474-480+449.
关键词:消泡剂;原子荧光光谱法;地质样品;汞;铋;测定结果
目前在地质样品、食品样品及环境中对锡、铅、铋、汞等元素测定中广泛应用原子荧光光谱法,并经大量实验研究已经对原子荧光光谱仪进行了优化,从而减少仪器对测定结果及测定过程的影响。但因样品本身对测定结果的影响研究较少,在有机质中未完全消解的样品溶液和硼氢化钾产生化学反应时,会产生大量泡沫,而泡沫滞留会导致管路堵塞,从而导致测定信号发生中断或是不稳定的现象,气泡溢出到原子化器中造成污染,导致炉丝熔断,对后期的测定工作带来影响[1]。因此对硼氢化钾溶液与样品溶液发生化学反应中的发泡量进行控制,才能确保测定过程的稳定性。为了对多泡样品进行准确测定,同时避免泡沫对仪器产生损害,在地质样品测定中加入大庆5号消泡剂来减少样品中泡沫产量。在原子荧光光谱仪对地质样品中汞和铋元素含量测定中,比较在样品溶液和在还原剂中加入消泡剂两种方法来对测定结果所产生的影响,从而总结出消泡剂有效的使用方法,提高测定结果准确性。
1.实验部分
1.1仪器与参数
采用北京海光仪器公司有限公司的原子荧光光谱仪,以及北京有色金属研究总院的汞、铋等高强度空心阴极灯。工作条件:在负高压380v,载气流量700mL/min,辅气流量800mL/min,采用连续流动的进样方式,清洗6s,测定时间设为4s。
1.2实验试剂
采用北京金索坤技术开发有限公司的大庆5号消泡剂;12g/LKBH4,含有5g/L的NaOH;王水溶液比为2:1。10 Hg标准溶液,由国家物质研究中心所提供。200Bi标准溶液:称取0.1115g经100℃以上高温干燥过的高纯Bi2O3放置在烧杯中,逐渐滴入浓硝酸,使其全部溶解,并用6%的HNO3稀释到500mL,煮沸,除去NO2,定容到500ml,混匀。将两种标准溶液配制为10.0ng/mL的Hg和1.00的Bi混合储备溶液,并分别移取0、1.00、2.00、5.00ml的混合溶液放置到50ml容量瓶中,采用20%的HCL溶液稀释到刻度,混合配制成为标准系列溶液。
1.3实验方法:称取国家标准物质GBW07312、GBW07541、GBW07536样品放置在250ml容量瓶中,加入比例为2:1的王水,放置在电热板上,电热板温度为250℃,取下放凉,加入10ml盐酸,定容到刻度,摇匀。
2.结果与讨论
2.1消泡剂在样品溶液中对测定的影响
在地质测定中GBW07312是一种常用的标准样品,有机质含量较高,在常规测定中泡沫量较大。在10ml正常王水溶矿溶液中加入0.1ml消泡剂,在相同测定条件下,反應过程中没有产生大气泡,小气泡消失迅速,无其他异常现象,说明测定的稳定性良好,但信号强度发生了一定的改变。在10ml各标准系列溶液中加入0.1ml的消泡剂,主要是为了观察消泡剂对于测定结果和标准曲线影响。在标准曲线系列溶液及样品溶液中加入消泡剂,发现Hg的标准曲线空白变高,灵敏度减低,测定结果数据降低,由96ng/g降低到90ng/g,和参考值108ng/g相比明显较低。而Bi变化情况也和汞的变化类似,但变化的幅度较小,测定结果从1.2 降低到1.0 ,与参考值1.25 相比明显较低。为了避免消泡剂含量对测定结果产生影响,应该减少消泡剂用量,并将消泡剂加入到还原剂中,对其测定结果的影响进行观察。
2.2消泡剂在还原剂溶液中对测定的影响
在100mlKBH4溶液中分别加入0.0、0.1、0.2、0.5ml的消泡剂,并逐个对其未加入消泡剂的溶液和标准曲线计算测定。实验结果发现,只要消泡剂参与的反应过程均未产生泡沫。测定结果具体见下表1。由此可知,消泡剂含量与测定结果呈反比,随着消泡剂含量增加,曲线斜率和空白会发生一定的变化,虽然两者线性关系良好,但汞和铋两种元素测定灵敏度显著下降,在汞的测定中变化更加明显[5]。当消泡剂的含量为千分之一时,其测定结果和未加入消泡剂测定结果相差较小,满足测定的需要。在还原剂中加入消泡剂,如体积分数在千分之十以内,则样品荧光强度不会发生有明显的变化,究其原因可能是样品与标准曲线之间的介质差异所导致,使其消泡机理发生改变。根据实验现象发现,在生产测定中如加入较多含量易发泡样品,则可以在还原剂中加入少量消泡剂,曲线回归与真值结果更加接近。
结语:
在地质样品测定中加入大庆5号消泡剂,可以抑制泡沫产生,提高多泡样品测定稳定性,由于在样品溶液测定中加入少量消泡剂,对测定信号强度会产生一定的影响,但在还原剂中加入消泡剂则不会对信号强度产生明显的影响。由于消泡剂对样品溶液及标准曲线溶液介质差异存在不同的影响,为了确保测定结果准确与可靠,建议在标准曲线计算中按照未加入消泡剂曲线来进行计算。在多泡样品原子荧光光谱法测定中采用大庆5号消泡剂,可以解决在样品测定中测定结果不准确、不稳定的问题,同时也比避免在测定过程中溢出的泡沫对仪器产生污染或损害,进而还可以提高生产效率,确保仪器使用寿命。
参考文献:
[1]周慧君,帅琴,黄云杰,汤志勇,曾梦.双硫腙改性氧化石墨烯/壳聚糖复合微球固相萃取在线富集-原子荧光光谱法测定地质样品中痕量汞[J].岩矿测试,2017,36(05):474-480+449.