2022年第4期目录
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    有毒与有害物质(专栏)
  • 石洪玮,刘晓静,刘贵巧,徐东辉,毛雪飞
    摘要:
    为实现蔬菜中多种元素的快速检测,利用单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪(MW-EDXRF),建立了蔬菜中As、Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、Rb、Mn等元素的快速检测方法。对XRF的激发时间、载样量、样品压片等条件进行了优化,结果显示当累积激发时间达到600 s、载样量为2 g、样品压片15 Mpa保持60 s时,可以实现XRF最优检测性能。在最优条件下,As、Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、Rb、Mn的检出限(LOD)分别为0.07 mg/kg、0.07 mg/kg、0.07 mg/kg、0.32 mg/kg、0.32mg/kg、1.2 mg/kg、0.4 mg/kg、0.08 mg/kg、0.3 mg/kg;对菠菜、葱、胡萝卜、豆角、番茄、姜、空心菜、莲藕、芹菜、蒜等蔬菜样品测定11次的相对标准偏差(RSD)在3%~10%,表明方法具有良好的精密度;测定5种蔬菜基体标准物质的回收率在93%~119%,与微波消解电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定结果对比的线性回归系数(R2)>0.99(Cu的R2=0.9838),表明方法具有良好的检测准确度。同时,该仪器仅有不到10 kg,不需要样品消解处理,检测时间在10 min左右,非常适合蔬菜多种重金属的现场快速筛查。
  • 宋玥,周天慧,张萍,姚晓慧,刘丽萍,韩丹丹
    摘要:
    摘 要:采用微波消解-石墨炉原子吸收光谱法分析测定食用菌中总砷。取可食部分的食用菌粉碎均匀,采用微波消解对样品进行消解,将消解液于140℃赶酸至0.5mL ,用超纯水转移定容至25mL。以0.1%的硝酸钯为基体改进剂,塞曼扣背景,用石墨炉原子吸收光谱法测定总砷。方法检出限为0.4μg/L,线性范围为0~30 μg/L,线性相关系数(r)大于0.998,采用精密度考察方法重现性,不同浓度水平的RSD%均小于6.6%;三个浓度水平的加标回收率为80.6% ~ 103.9%,有证标准物质测定结果符合要求。实验结果表明,方法操作简便、灵敏、准确,适合食用菌中总砷的测定。对砷形态复杂的野生食用菌,微波消解后可直接采用石墨炉原子吸收光谱法测定总砷。
  • 杏艳,杨震,窦蓓蕾,郭峰,陈静,王晶晶,张霖琳
    摘要:
    为实现现场快速定量分析地表水中的多种重金属元素,建立了一种树脂预富集-单波长激发能量色散X射线荧光光谱法现场准确快速测定地表水中Cr(Ⅵ)、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb 10种元素的分析方法。对该方法其中的树脂预富集条件进行了优化,结果表明最佳预富集条件为:树脂粒度38μm-75μm;水样体积30mL;水样流速6mL/min;预富集完成后即刻测量;样品pH值为5。在方法学方面考察了该方法的检出限、精密度、正确度,其中Cr(Ⅵ)、Cu、Zn、As、Cd、Pb 元素的检出限低于地表水环境质量标准GB 3838-2002的限值要求;精密度中相对标准偏差范围为2.13%~10.4%;加标回收率为90.0%~114%之间。采用该方法测定实际地表水样品,并与ICP-MS法进行比对,其测定结果基本一致。研究表明该方法检出限可以满足地表水中Cr(Ⅵ)、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb 的检测要求,精密度和准确性较好。该研究对地表水中无机元素分析方法的拓展进行了有益尝试和积累,并为后续相关标准制订提供有益参考。
  • 黄河清,王露,杨桂兰,马欣萍,孙华,章明洪
    摘要:
    为评估便携式X射线荧光光谱法(PXRF)对化肥中砷、隔、铅、铬、汞五种重金属含量测定的可靠性,使用PXRF法分别对4个模拟污染化肥样品,以及在全国11个省、直辖市或自治区抽样的103个化肥样品进行测定,与肥料检测国家标准(GB/T 23349-2020)中实验室分析方法的测定结果进行了比较。结果表明:PXRF法对模拟污染化肥样品中As、Cd、Pb元素测定的准确度在90% ~ 115%之内,相对标准偏差小于10%,对Cr的测定准确度在115% ~ 140%之间,相对标准偏差在3.99% ~ 15.83%之间,对Hg的测定准确度在70% ~139%之间,相对标准偏差在3.68% ~ 9.37%之间。PXRF法测定的结果与实验室分析法所确定的参考值有较好的相关性,R2 在0.8906 ~ 0.9816之间,PXRF法各元素的最低检出含量低于国家标准限值或与之相当。因此PXRF法能满足肥料中五种重金属含量的快速筛查要求,可作为辅助手段用于肥料重金属污染抽查,有效减少抽样量,提高抽样效率。
  • 李恒
    摘要:
    大气中Pb、Cd、Cr、Mn、Ni、Tl等重金属污染物是目前国内外城市大气污染的主要因子之一,研究大气降尘中重金属元素含量具有重大意义。本文采用盐酸-硝酸混合酸为消解体系,在105℃条件下用电热板消解回流大气降尘样品2小时后定容测定,通过电感耦合等离子发射光谱法仪(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定大气降尘中铅、镉、铬、锌、锰、镍、铜和铊等8种重金属元素。测定结果表明: ICP-AES(铅、镉、铬、锌、锰、镍、铜)和ICP-MS(铊)两种方法的曲线线性好,准确度高,测定范围宽,检出限在0.024mg/kg-0.548mg/kg之间,精密度在0.15%-2.38%之间,能准确测定大气降尘中的重金属元素含量。
  • 崔艳红,常亮,邱烨,孔维恒,冯婷,薛辰全,刘鑫
    摘要:
    海洋中的汞在生物体内会转化为毒性高的甲基汞,影响海洋生物体的健康,进而威胁到人类的健康。同时,由于汞元素的记忆效应,使其会残留在光谱仪器设备中,影响仪器空白值和参数设置,以及测量结果的准确性和可靠性。海水中的汞含量处于超痕量水平,其分析检测是目前的难点之一。本文研究了一种大体积进样-原子荧光光谱法测定海水中痕量汞的方法,考察了不同前处理方式、酸的种类、还原剂浓度和原子化方式对检测的影响,并针对性利用烷基汞验证了不同条件下的检测结果,对方法进行了改进和验证,并对不同海域的海水进行了检测。实验结果表明:采用大体积进样,用盐酸代替硫酸,检测低浓度样品结果更准确;用甲基汞、乙基汞加标和低浓度还原剂对比验证过硫酸钾消解前处理时室温消化24h和加热煮沸1min两种消解方式,两种方式的加标回收率均接近100%;测量不同海域海水样品平行性好,结果准确,该方法对不同海域海水具有普遍适用性。
  • 刘德金,田荣,吴思聪,车敏,黄勇
    摘要:
    电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定重金属时常面临干扰问题。为提高ICP-OES测定水泥熟料中铬的准确度,研究选取了Cr205.560、Cr267.716和Cr283.563三条谱线,根据水泥熟料中主量元素(铁、铝、钙和镁)含量,设计不同浓度单元素干扰试验,结果表明:铁对Cr283.563谱线测定有较大的正干扰,钙对三条谱线均有较大的负干扰,两者导致的相对误差(RE)均在±10%以上,其他一般为负干扰,RE在±10%以内。进一步线性回归分析发现,除铝外,其他干扰元素的干扰大小与浓度呈强线性相关性。通过多元素复合干扰试验发现干扰导致的RE约为-18%~11%,同单元素干扰加和结果比较,两者相差约为8%~10%。实际样品检测结果表明实际干扰同多元素复合干扰试验基本相同,Cr283.563谱线测定结果误差可能更小,三条谱线的实际样品加标回收率大致相当,约为80%,经回收率修正,Cr205.560和Cr267.716谱线结果满意,而Cr283.563谱线误差较大。以多元素复合干扰试验溶液作为基体,采用基体匹配法测定可基本消除干扰影响。以钙溶液作为基体的简化基体匹配法同样有效,但仅可选用Cr205.560和Cr267.716谱线。本研究从实际干扰问题出发,通过系统分析问题,找到干扰的原因,并据此提出消除干扰方法,提高了测定铬的准确度,也为检测人员解决相关干扰问题提供借鉴。
  • 王劲榕
    摘要:
    本文采用硝酸和盐酸的混合酸低温溶解酸泥后,运用ICP-AES法同时测定进口酸泥中砷和汞。建立了最佳实验方法,确立各项分析条件,砷的测定范围:0.01%~10%,汞的测定范围:0.005%~10%。测定值相对标准偏差小于3%,加标回收率在97%~105%之间,该方法简单快速,准确度高,完全满足酸泥中砷和汞的测定要求。
  • 综述与评论
  • 周静,李紫嫣,胡建煜,刘睿,吕弋
    摘要:
    本文主要概述了近年来核酸工具酶辅助的基于金属稳定同位素标记的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测方法在生物分析中的发展和应用,简要介绍了该方法在蛋白质、核酸及一些生物小分子检测中的应用。最后对核酸工具酶辅助的基于金属稳定同位素标记的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测方法的发展前景做了展望。
  • 范玉芹,崔丽巍,[] 王黎明,赵甲亭,李柏,李玉锋
    摘要:
    金属组学是综合研究生命体内((特别是细胞内))自由或络合的全部金属原子的分布、含量、化学种态及其功能的一门学科,而大科学装置为金属组学研究提供了强有力的工具。本综述本文首先介绍了金属组学发展简史,然后介绍了基于大科学装置的同步辐射技术、中子技术、质子技术及缪子技术等,最后概述了基于大科学装置的空间金属组学、单细胞/单颗粒金属组学的应用示例。基于大科学装置的中子活化技术(NAA)NAA、X-射线荧光光谱(XRF)以及质子激发X射线谱(PIXE )等技术是开展非原位空间金属组学研究的有力手段,而XRF、PIXE以及缪子X射线荧光谱(MXA)为开展原位空间金属组学提供了有力工具,特别是基于XRF的技术,其空间分辨率可低至10 nm级别,是开展原位单细胞/单颗粒金属组学的利器。 新一代同步辐射光源、质子源及缪子源将为空间金属组学、特别是时空金属组学研究提供更强有力工具。
  • 李葳,易甜,姚晶晶
    摘要:
    随着工业发展,土壤中累积的重金属对人类产生健康威胁。在全面评估土壤重金属污染的情况下,通过非传统稳定同位素测量可以对其来源进行有效解析。鉴于这一新兴领域的快速发展,对非传统稳定同位素在土壤重金属源解析中的作用进行了阐述。在此基础上,提出了现有的问题和展望,为土壤重金属污染源解析理论、技术的研究与应用提供借鉴,推进土壤重金属污染防控的建立与完善。
  • 倪明辉,李燕,易镇鑫,朱顺官,朱晨光
    摘要:
    我国当前主要能源仍是煤炭资源,煤质快速检测有利于其清洁高效利用。激光诱导击穿光谱(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)作为一种快速光谱检测技术,具有样品需求量小、制样简便、可多元素同时测量等优点,其在煤质快速检测中的应用潜力已得到广泛认可。本文从激光诱导击穿光谱仪器(实验室台式、在线式和便携式)的研发现状、激光诱导击穿光谱对煤质(金属元素、非金属元素和工业指标)的检测现状、煤质分析性能提升方法,以及激光诱导击穿光谱定量分析模型研究等方面介绍了近几年来LIBS技术在煤质检测中的应用现状及未来展望。
  • 吴世豪,张云峰,王继芬,赵鹏,宋祥瑞,吴小军,常靖
    摘要:
    作为一种常用的元素分析方法,X射线荧光光谱(XRF)技术具有分析范围广、检测速度快、不损耗样品等优点,被广泛应用于各类痕迹物证的检验鉴定。本文简要介绍了XRF技术的发展现状,重点阐述了这项技术在国内外物证鉴定领域的应用进展,并对当前研究中的不足以及进一步的发展做了简要展望。
  • 资源与环境
  • 李盛冬,倪明辉,许斐,韦祎,李燕
    摘要:
    为了提高激光诱导击穿光谱(LIBS)定量测量煤质的精度问题,先对原始数据进行预处理,包括异常值剔除、基线校正,谱线筛选,再将LIBS与偏最小二乘回归法(PLSR)结合建立定量模型以应用于煤质灰分的分析。结果表明,经过预处理后训练样品的拟合度(R2)从0.9740提高到0.9841,均方根误差(RMSE)从0.9613降低到了0.7527,预测均方根误差(RMSEP)从2.2731降到2.0017,同时平均绝对误差(MAE)和平均相对误差分别从1.9747、0.1094降低到1.5572、0.0757。研究表明,基于马氏距离(MD)的异常数据剔除算法结合基于稀疏矩阵技术的基线估计与降噪算法(BEADS),能够在一定程度上能够改善数据的稳定性和光谱信噪比,有利于提高数据建模的预测精度。
  • 王楠,周宇,陈明丽,高春英,任士远,曲虹郦
    2022,12(4):103-108 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.015
    摘要:
    铑矿石是获取铑的重要来源,但矿石中的铑含量极低,且分布不均匀,准确测定其含量一直是分析测试中的难题。本研究建立了一种可高效富集矿石中铑元素的铅试金——石墨炉原子吸收光谱分析方法。采用金作保护剂,铅试金分离富集矿石中的铑,形成的金-铑合金用王水溶解,石墨炉原子吸收光谱法进行测定。实验结果表明:熔剂配比m(硼砂):m(纯碱):m(黄丹粉):m(淀粉)=5:5:10:1,加入15mg金做为保护剂,灰吹温度900℃,可完全富集50 μg铑。用石墨炉原子吸收光谱仪进行检测,方法的相对标准偏差RSD(n=11)为6.97%~11.23%,线性范围为0.17~50 μg?L-1,加标回收率为99.36%~100.94%,10倍于铑的其他共存贵金属对测定无干扰。方法准确、可靠、简便,可用于矿石样品中铑的日常分析。本研究对铑资源勘探开采及铑矿物的综合利用研究具有重要意义。
  • 冶金与材料
  • 冀家越,杭乐,徐周毅,马思媛,杭纬,黄本立
    2022,12(4):109-114 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.016
    摘要:
    随着现代材料行业的发展,高纯金属纯度分析日趋重要。本研究建立了一种基于强激光溅射电离飞行时间质谱(LAI-TOFMS)检测高纯金属纯度新方法。为消除高价离子和多原子离子等干扰峰的影响,在离子源内引入了氦气。通过分析高纯阴极铜的系列标准样品,建立了其中16种痕量元素的固体直接定量分析方法,在4个动态范围内(10-7 – 10-3 μg/g)的线性相关度优于0.97,检出限低至0.1 μg/g。该方法几乎无需样品处理、分析时间短、操作简便、灵敏度高、谱峰干扰小,可用于高纯金属材料纯度及其痕量杂质的快速分析。
  • 石雪峰,王志坚,刘荣丽,张曼宁,陈燕群
    2022,12(4):115-120 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.017
    摘要:
    通过改变传统的灼烧再酸化处理催化剂的实验方法,采用硝酸-氢氟酸-高氯酸法将石化工业中常用的难溶废钴钼催化剂快速溶解并利用ICP-OES分析法准确测定样品中关键助剂元素钛,为钴钼催化剂后续工艺研究提供了一定的分析依据以及对钛金属元素的回收循环利用具有重要意义。实验优化了ICP-OES仪器最佳工作参数,确定了酸试剂体系及钛元素的分析谱线,对比了不同前处理方法的精密度。结果表明:相比于灼烧再酸化,直接采用硝酸-氢氟酸-高氯酸法溶解样品更为理想,这是由于在灼烧的过程中相当部分金属元素钴与Al2O3反应生成钴青(CoO·n Al2O3)使得回收率降低。在仪器最佳测定条件下校准曲线回归方程的线性相关系数为1,钛的相对标准偏差为0.54%,加标回收率在99%-101%之间。对同一样品与采用分光光度法分析和EDTA滴定法分析做对照实验,结果吻合,但本实验方法简便易操作且适合大批量的检测分析工作。
  • 熊锋,顾龙勤,王建强
    2022,12(4):121-125 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.018
    摘要:
    基于含钒氧化物催化剂催化芳烃氨氧化反应制备芳腈化合物在工业上已经得到了应用,其中催化剂中活性组分钒含量流失进入产生的废水中是影响该反应性能的重要因素之一。本文应用石墨炉原子吸收法(GFAAS)直接测定废水中钒含量,通过对样品预处理中酸介质、酸浓度和石墨炉升温程序中关键影响因素进行考察,实验表明采用0.2%硝酸加热消解,灰化和原子化温度分别采用500℃和1500℃时,效果良好。方法检出限为0.21 μg/L,平行9次测试结果的相对标准偏差为2.5%,加标回收率为105.6% ~ 108.7%,准确度好、精密度高,废水经简单的加热消解可直接进样分析,具有简便、操作快捷等优点。该方法通过准确快速检测芳腈生产过程中产生的废水中钒的含量能够有助于评估工业装置在生产运行过程中的状态。
  • 李铭,刘国,江鹏,杨紫君,莽雯倩,高旭升,周文斌
    2022,12(4):126-130 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.019
    摘要:
    准确测定并控制材料中杂质元素含量是发挥高纯材料性能不可或缺的环节。辉光放电质谱法(GDMS)是准确、快速、高灵敏分析高纯材料中痕量及超痕量硫的理想方法。对GDMS分析高纯铜和镍基高温合金中痕量硫的质谱干扰进行了讨论,优化了放电电流和放电电压,采用多种标准物质对硫的相对灵敏度因子(RSF)进行了校准和验证,并与二次离子质谱法(SIMS)进行分析结果比对,验证了GDMS定量分析结果的准确性和可靠性。
  • 张 琳,韩 晓,李华昌
    2022,12(4):131-135 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.020
    摘要:
    本文建立了碱熔-电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)测定废弃加氢脱硫(HDS)催化剂中钒的方法,来协助加氢脱硫(HDS)催化剂回收实验的进行。试验采用过氧化钠熔解试样,用盐酸浸取后定容,稀释试液后控制盐酸酸度为10%,并选择钒292.401 nm为分析谱线。试验结果表明,为了消除基体效应的影响,需要使试液中钠元素、盐酸的含量和标准溶液中的钠元素、盐酸的含量相同。钒质量浓度在1.00-20.00 μg/mL时与发射强度呈线性关系,相关系数均为1。按照上述方法测定了5个废弃加氢脱硫(HDS)催化剂样品中的钒,并采用格拉布斯检验方法检验11次,测定结果无异常值,加标回收率为99%-101%。该方法有效解决了废弃加氢脱硫(HDS)催化剂中钒测定的难题,可用于测定钒质量分数为0.50%-10.00%的HDS催化剂,同时对其他产品中钒的测定提供一种新思路。
  • 朱莉,张毅,于永波,李龙,胡莹,纪红玲
    摘要:
    采用激光剥蚀高分辨电感耦合等离子体质谱(LA-HR-ICPMS)技术得到与钢铁材料表面线状缺陷及缺陷周围正常部位的上万个元素质谱信号,与实际样品位置信息比对,各信号与样品表面原始位置相对应,反映样品表面各成分的二维统计分布信息。用该表面成像技术获得的钢板表面线状缺陷区域元素分布结果与电子探针X射线显微分析(EPMA)、激光剥蚀飞行时间质谱(LA-TOF-MS)分析结果一致。该方法具有激发斑点适中、微损、原位分析、检测限低、二维成像直观显示的特点,解决了传统表面微区分析技术检测限偏高、激发斑点过小的问题,可作为表面线状缺陷异常元素甄别的有力工具,为寻找缺陷成因、改进工艺提供依据。
  • 食品与生物
  • 李冬月,郑令娜,常盼盼,汪冰,竺云,王萌,丰伟悦
    2022,12(4):142-147 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.022
    摘要:
    微量元素在生物体内含量很低,但发挥着重要的作用。因此,生物体内微量元素原位成像具有重要的意义。本文建立了基于低分散激光剥蚀系统-电感耦合等离子体飞行时间质谱(LA-ICP-TOFMS)的快速生物元素成像方法,采用点扫描模式,得到了尾静脉注射银纳米颗粒的小鼠肾脏切片中19种元素成像图,成像分辨率为20 μm,成像速度为每秒40个像素点,与常规LA-ICP-MS成像速度相比提高了约10倍。成像结果表明,不同元素在小鼠肾脏各分区中具有不同的分布模式。建立的LA-ICP-TOFMS成像方法为原位研究生物体内元素提供了直观可靠的手段,有望在生物医学研究中得到更广泛的应用。
  • 其他
  • 黄志中,曾宪平
    2022,12(4):148-154 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.023
    摘要:
    火焰原子吸收光谱法工作条件的选择对原子吸收光谱分析很重要,但目前用固定助燃气流量、改变燃气流量的方法来选择燃助比,由于燃气流量改变时将引起火焰剧烈变化、从而导致原子化条件不稳定,引起不同文献中实验结果互相矛盾。经过理论讨论,用改进方法,即:固定燃气流量不变、用改变助燃气流量的方法,通过比较单位进样量吸光度来选择燃助比更合理。改进方法实验结果证明:1、现行方法在改变燃气流量时会引起原子化条件改变;2、现行方法在不同的起始实验条件时对实验结果的影响不同;3、改进方法在任意起始条件下结果相同,表明改进方法满足国家标准中“火焰比较稳定”的条件。结论:用改进方法来选择火焰原子吸收光谱法最佳燃助比更合理。
    有毒与有害物质(专栏)
  • 石洪玮,刘晓静,刘贵巧,徐东辉,毛雪飞
    摘要:
    为实现蔬菜中多种元素的快速检测,利用单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪(MW-EDXRF),建立了蔬菜中As、Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、Rb、Mn等元素的快速检测方法。对XRF的激发时间、载样量、样品压片等条件进行了优化,结果显示当累积激发时间达到600 s、载样量为2 g、样品压片15 Mpa保持60 s时,可以实现XRF最优检测性能。在最优条件下,As、Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、Rb、Mn的检出限(LOD)分别为0.07 mg/kg、0.07 mg/kg、0.07 mg/kg、0.32 mg/kg、0.32mg/kg、1.2 mg/kg、0.4 mg/kg、0.08 mg/kg、0.3 mg/kg;对菠菜、葱、胡萝卜、豆角、番茄、姜、空心菜、莲藕、芹菜、蒜等蔬菜样品测定11次的相对标准偏差(RSD)在3%~10%,表明方法具有良好的精密度;测定5种蔬菜基体标准物质的回收率在93%~119%,与微波消解电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定结果对比的线性回归系数(R2)>0.99(Cu的R2=0.9838),表明方法具有良好的检测准确度。同时,该仪器仅有不到10 kg,不需要样品消解处理,检测时间在10 min左右,非常适合蔬菜多种重金属的现场快速筛查。
  • 宋玥,周天慧,张萍,姚晓慧,刘丽萍,韩丹丹
    摘要:
    摘 要:采用微波消解-石墨炉原子吸收光谱法分析测定食用菌中总砷。取可食部分的食用菌粉碎均匀,采用微波消解对样品进行消解,将消解液于140℃赶酸至0.5mL ,用超纯水转移定容至25mL。以0.1%的硝酸钯为基体改进剂,塞曼扣背景,用石墨炉原子吸收光谱法测定总砷。方法检出限为0.4μg/L,线性范围为0~30 μg/L,线性相关系数(r)大于0.998,采用精密度考察方法重现性,不同浓度水平的RSD%均小于6.6%;三个浓度水平的加标回收率为80.6% ~ 103.9%,有证标准物质测定结果符合要求。实验结果表明,方法操作简便、灵敏、准确,适合食用菌中总砷的测定。对砷形态复杂的野生食用菌,微波消解后可直接采用石墨炉原子吸收光谱法测定总砷。
  • 杏艳,杨震,窦蓓蕾,郭峰,陈静,王晶晶,张霖琳
    摘要:
    为实现现场快速定量分析地表水中的多种重金属元素,建立了一种树脂预富集-单波长激发能量色散X射线荧光光谱法现场准确快速测定地表水中Cr(Ⅵ)、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb 10种元素的分析方法。对该方法其中的树脂预富集条件进行了优化,结果表明最佳预富集条件为:树脂粒度38μm-75μm;水样体积30mL;水样流速6mL/min;预富集完成后即刻测量;样品pH值为5。在方法学方面考察了该方法的检出限、精密度、正确度,其中Cr(Ⅵ)、Cu、Zn、As、Cd、Pb 元素的检出限低于地表水环境质量标准GB 3838-2002的限值要求;精密度中相对标准偏差范围为2.13%~10.4%;加标回收率为90.0%~114%之间。采用该方法测定实际地表水样品,并与ICP-MS法进行比对,其测定结果基本一致。研究表明该方法检出限可以满足地表水中Cr(Ⅵ)、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb 的检测要求,精密度和准确性较好。该研究对地表水中无机元素分析方法的拓展进行了有益尝试和积累,并为后续相关标准制订提供有益参考。
  • 黄河清,王露,杨桂兰,马欣萍,孙华,章明洪
    摘要:
    为评估便携式X射线荧光光谱法(PXRF)对化肥中砷、隔、铅、铬、汞五种重金属含量测定的可靠性,使用PXRF法分别对4个模拟污染化肥样品,以及在全国11个省、直辖市或自治区抽样的103个化肥样品进行测定,与肥料检测国家标准(GB/T 23349-2020)中实验室分析方法的测定结果进行了比较。结果表明:PXRF法对模拟污染化肥样品中As、Cd、Pb元素测定的准确度在90% ~ 115%之内,相对标准偏差小于10%,对Cr的测定准确度在115% ~ 140%之间,相对标准偏差在3.99% ~ 15.83%之间,对Hg的测定准确度在70% ~139%之间,相对标准偏差在3.68% ~ 9.37%之间。PXRF法测定的结果与实验室分析法所确定的参考值有较好的相关性,R2 在0.8906 ~ 0.9816之间,PXRF法各元素的最低检出含量低于国家标准限值或与之相当。因此PXRF法能满足肥料中五种重金属含量的快速筛查要求,可作为辅助手段用于肥料重金属污染抽查,有效减少抽样量,提高抽样效率。
  • 李恒
    摘要:
    大气中Pb、Cd、Cr、Mn、Ni、Tl等重金属污染物是目前国内外城市大气污染的主要因子之一,研究大气降尘中重金属元素含量具有重大意义。本文采用盐酸-硝酸混合酸为消解体系,在105℃条件下用电热板消解回流大气降尘样品2小时后定容测定,通过电感耦合等离子发射光谱法仪(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定大气降尘中铅、镉、铬、锌、锰、镍、铜和铊等8种重金属元素。测定结果表明: ICP-AES(铅、镉、铬、锌、锰、镍、铜)和ICP-MS(铊)两种方法的曲线线性好,准确度高,测定范围宽,检出限在0.024mg/kg-0.548mg/kg之间,精密度在0.15%-2.38%之间,能准确测定大气降尘中的重金属元素含量。
  • 崔艳红,常亮,邱烨,孔维恒,冯婷,薛辰全,刘鑫
    摘要:
    海洋中的汞在生物体内会转化为毒性高的甲基汞,影响海洋生物体的健康,进而威胁到人类的健康。同时,由于汞元素的记忆效应,使其会残留在光谱仪器设备中,影响仪器空白值和参数设置,以及测量结果的准确性和可靠性。海水中的汞含量处于超痕量水平,其分析检测是目前的难点之一。本文研究了一种大体积进样-原子荧光光谱法测定海水中痕量汞的方法,考察了不同前处理方式、酸的种类、还原剂浓度和原子化方式对检测的影响,并针对性利用烷基汞验证了不同条件下的检测结果,对方法进行了改进和验证,并对不同海域的海水进行了检测。实验结果表明:采用大体积进样,用盐酸代替硫酸,检测低浓度样品结果更准确;用甲基汞、乙基汞加标和低浓度还原剂对比验证过硫酸钾消解前处理时室温消化24h和加热煮沸1min两种消解方式,两种方式的加标回收率均接近100%;测量不同海域海水样品平行性好,结果准确,该方法对不同海域海水具有普遍适用性。
  • 刘德金,田荣,吴思聪,车敏,黄勇
    摘要:
    电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定重金属时常面临干扰问题。为提高ICP-OES测定水泥熟料中铬的准确度,研究选取了Cr205.560、Cr267.716和Cr283.563三条谱线,根据水泥熟料中主量元素(铁、铝、钙和镁)含量,设计不同浓度单元素干扰试验,结果表明:铁对Cr283.563谱线测定有较大的正干扰,钙对三条谱线均有较大的负干扰,两者导致的相对误差(RE)均在±10%以上,其他一般为负干扰,RE在±10%以内。进一步线性回归分析发现,除铝外,其他干扰元素的干扰大小与浓度呈强线性相关性。通过多元素复合干扰试验发现干扰导致的RE约为-18%~11%,同单元素干扰加和结果比较,两者相差约为8%~10%。实际样品检测结果表明实际干扰同多元素复合干扰试验基本相同,Cr283.563谱线测定结果误差可能更小,三条谱线的实际样品加标回收率大致相当,约为80%,经回收率修正,Cr205.560和Cr267.716谱线结果满意,而Cr283.563谱线误差较大。以多元素复合干扰试验溶液作为基体,采用基体匹配法测定可基本消除干扰影响。以钙溶液作为基体的简化基体匹配法同样有效,但仅可选用Cr205.560和Cr267.716谱线。本研究从实际干扰问题出发,通过系统分析问题,找到干扰的原因,并据此提出消除干扰方法,提高了测定铬的准确度,也为检测人员解决相关干扰问题提供借鉴。
  • 王劲榕
    摘要:
    本文采用硝酸和盐酸的混合酸低温溶解酸泥后,运用ICP-AES法同时测定进口酸泥中砷和汞。建立了最佳实验方法,确立各项分析条件,砷的测定范围:0.01%~10%,汞的测定范围:0.005%~10%。测定值相对标准偏差小于3%,加标回收率在97%~105%之间,该方法简单快速,准确度高,完全满足酸泥中砷和汞的测定要求。
  • 综述与评论
  • 周静,李紫嫣,胡建煜,刘睿,吕弋
    摘要:
    本文主要概述了近年来核酸工具酶辅助的基于金属稳定同位素标记的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测方法在生物分析中的发展和应用,简要介绍了该方法在蛋白质、核酸及一些生物小分子检测中的应用。最后对核酸工具酶辅助的基于金属稳定同位素标记的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测方法的发展前景做了展望。
  • 范玉芹,崔丽巍,[] 王黎明,赵甲亭,李柏,李玉锋
    摘要:
    金属组学是综合研究生命体内((特别是细胞内))自由或络合的全部金属原子的分布、含量、化学种态及其功能的一门学科,而大科学装置为金属组学研究提供了强有力的工具。本综述本文首先介绍了金属组学发展简史,然后介绍了基于大科学装置的同步辐射技术、中子技术、质子技术及缪子技术等,最后概述了基于大科学装置的空间金属组学、单细胞/单颗粒金属组学的应用示例。基于大科学装置的中子活化技术(NAA)NAA、X-射线荧光光谱(XRF)以及质子激发X射线谱(PIXE )等技术是开展非原位空间金属组学研究的有力手段,而XRF、PIXE以及缪子X射线荧光谱(MXA)为开展原位空间金属组学提供了有力工具,特别是基于XRF的技术,其空间分辨率可低至10 nm级别,是开展原位单细胞/单颗粒金属组学的利器。 新一代同步辐射光源、质子源及缪子源将为空间金属组学、特别是时空金属组学研究提供更强有力工具。
  • 李葳,易甜,姚晶晶
    摘要:
    随着工业发展,土壤中累积的重金属对人类产生健康威胁。在全面评估土壤重金属污染的情况下,通过非传统稳定同位素测量可以对其来源进行有效解析。鉴于这一新兴领域的快速发展,对非传统稳定同位素在土壤重金属源解析中的作用进行了阐述。在此基础上,提出了现有的问题和展望,为土壤重金属污染源解析理论、技术的研究与应用提供借鉴,推进土壤重金属污染防控的建立与完善。
  • 倪明辉,李燕,易镇鑫,朱顺官,朱晨光
    摘要:
    我国当前主要能源仍是煤炭资源,煤质快速检测有利于其清洁高效利用。激光诱导击穿光谱(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)作为一种快速光谱检测技术,具有样品需求量小、制样简便、可多元素同时测量等优点,其在煤质快速检测中的应用潜力已得到广泛认可。本文从激光诱导击穿光谱仪器(实验室台式、在线式和便携式)的研发现状、激光诱导击穿光谱对煤质(金属元素、非金属元素和工业指标)的检测现状、煤质分析性能提升方法,以及激光诱导击穿光谱定量分析模型研究等方面介绍了近几年来LIBS技术在煤质检测中的应用现状及未来展望。
  • 吴世豪,张云峰,王继芬,赵鹏,宋祥瑞,吴小军,常靖
    摘要:
    作为一种常用的元素分析方法,X射线荧光光谱(XRF)技术具有分析范围广、检测速度快、不损耗样品等优点,被广泛应用于各类痕迹物证的检验鉴定。本文简要介绍了XRF技术的发展现状,重点阐述了这项技术在国内外物证鉴定领域的应用进展,并对当前研究中的不足以及进一步的发展做了简要展望。
  • 资源与环境
  • 李盛冬,倪明辉,许斐,韦祎,李燕
    摘要:
    为了提高激光诱导击穿光谱(LIBS)定量测量煤质的精度问题,先对原始数据进行预处理,包括异常值剔除、基线校正,谱线筛选,再将LIBS与偏最小二乘回归法(PLSR)结合建立定量模型以应用于煤质灰分的分析。结果表明,经过预处理后训练样品的拟合度(R2)从0.9740提高到0.9841,均方根误差(RMSE)从0.9613降低到了0.7527,预测均方根误差(RMSEP)从2.2731降到2.0017,同时平均绝对误差(MAE)和平均相对误差分别从1.9747、0.1094降低到1.5572、0.0757。研究表明,基于马氏距离(MD)的异常数据剔除算法结合基于稀疏矩阵技术的基线估计与降噪算法(BEADS),能够在一定程度上能够改善数据的稳定性和光谱信噪比,有利于提高数据建模的预测精度。
  • 王楠,周宇,陈明丽,高春英,任士远,曲虹郦
    2022,12(4):103-108 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.015
    摘要:
    铑矿石是获取铑的重要来源,但矿石中的铑含量极低,且分布不均匀,准确测定其含量一直是分析测试中的难题。本研究建立了一种可高效富集矿石中铑元素的铅试金——石墨炉原子吸收光谱分析方法。采用金作保护剂,铅试金分离富集矿石中的铑,形成的金-铑合金用王水溶解,石墨炉原子吸收光谱法进行测定。实验结果表明:熔剂配比m(硼砂):m(纯碱):m(黄丹粉):m(淀粉)=5:5:10:1,加入15mg金做为保护剂,灰吹温度900℃,可完全富集50 μg铑。用石墨炉原子吸收光谱仪进行检测,方法的相对标准偏差RSD(n=11)为6.97%~11.23%,线性范围为0.17~50 μg?L-1,加标回收率为99.36%~100.94%,10倍于铑的其他共存贵金属对测定无干扰。方法准确、可靠、简便,可用于矿石样品中铑的日常分析。本研究对铑资源勘探开采及铑矿物的综合利用研究具有重要意义。
  • 冶金与材料
  • 冀家越,杭乐,徐周毅,马思媛,杭纬,黄本立
    2022,12(4):109-114 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.016
    摘要:
    随着现代材料行业的发展,高纯金属纯度分析日趋重要。本研究建立了一种基于强激光溅射电离飞行时间质谱(LAI-TOFMS)检测高纯金属纯度新方法。为消除高价离子和多原子离子等干扰峰的影响,在离子源内引入了氦气。通过分析高纯阴极铜的系列标准样品,建立了其中16种痕量元素的固体直接定量分析方法,在4个动态范围内(10-7 – 10-3 μg/g)的线性相关度优于0.97,检出限低至0.1 μg/g。该方法几乎无需样品处理、分析时间短、操作简便、灵敏度高、谱峰干扰小,可用于高纯金属材料纯度及其痕量杂质的快速分析。
  • 石雪峰,王志坚,刘荣丽,张曼宁,陈燕群
    2022,12(4):115-120 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.017
    摘要:
    通过改变传统的灼烧再酸化处理催化剂的实验方法,采用硝酸-氢氟酸-高氯酸法将石化工业中常用的难溶废钴钼催化剂快速溶解并利用ICP-OES分析法准确测定样品中关键助剂元素钛,为钴钼催化剂后续工艺研究提供了一定的分析依据以及对钛金属元素的回收循环利用具有重要意义。实验优化了ICP-OES仪器最佳工作参数,确定了酸试剂体系及钛元素的分析谱线,对比了不同前处理方法的精密度。结果表明:相比于灼烧再酸化,直接采用硝酸-氢氟酸-高氯酸法溶解样品更为理想,这是由于在灼烧的过程中相当部分金属元素钴与Al2O3反应生成钴青(CoO·n Al2O3)使得回收率降低。在仪器最佳测定条件下校准曲线回归方程的线性相关系数为1,钛的相对标准偏差为0.54%,加标回收率在99%-101%之间。对同一样品与采用分光光度法分析和EDTA滴定法分析做对照实验,结果吻合,但本实验方法简便易操作且适合大批量的检测分析工作。
  • 熊锋,顾龙勤,王建强
    2022,12(4):121-125 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.018
    摘要:
    基于含钒氧化物催化剂催化芳烃氨氧化反应制备芳腈化合物在工业上已经得到了应用,其中催化剂中活性组分钒含量流失进入产生的废水中是影响该反应性能的重要因素之一。本文应用石墨炉原子吸收法(GFAAS)直接测定废水中钒含量,通过对样品预处理中酸介质、酸浓度和石墨炉升温程序中关键影响因素进行考察,实验表明采用0.2%硝酸加热消解,灰化和原子化温度分别采用500℃和1500℃时,效果良好。方法检出限为0.21 μg/L,平行9次测试结果的相对标准偏差为2.5%,加标回收率为105.6% ~ 108.7%,准确度好、精密度高,废水经简单的加热消解可直接进样分析,具有简便、操作快捷等优点。该方法通过准确快速检测芳腈生产过程中产生的废水中钒的含量能够有助于评估工业装置在生产运行过程中的状态。
  • 李铭,刘国,江鹏,杨紫君,莽雯倩,高旭升,周文斌
    2022,12(4):126-130 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.019
    摘要:
    准确测定并控制材料中杂质元素含量是发挥高纯材料性能不可或缺的环节。辉光放电质谱法(GDMS)是准确、快速、高灵敏分析高纯材料中痕量及超痕量硫的理想方法。对GDMS分析高纯铜和镍基高温合金中痕量硫的质谱干扰进行了讨论,优化了放电电流和放电电压,采用多种标准物质对硫的相对灵敏度因子(RSF)进行了校准和验证,并与二次离子质谱法(SIMS)进行分析结果比对,验证了GDMS定量分析结果的准确性和可靠性。
  • 张 琳,韩 晓,李华昌
    2022,12(4):131-135 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.020
    摘要:
    本文建立了碱熔-电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)测定废弃加氢脱硫(HDS)催化剂中钒的方法,来协助加氢脱硫(HDS)催化剂回收实验的进行。试验采用过氧化钠熔解试样,用盐酸浸取后定容,稀释试液后控制盐酸酸度为10%,并选择钒292.401 nm为分析谱线。试验结果表明,为了消除基体效应的影响,需要使试液中钠元素、盐酸的含量和标准溶液中的钠元素、盐酸的含量相同。钒质量浓度在1.00-20.00 μg/mL时与发射强度呈线性关系,相关系数均为1。按照上述方法测定了5个废弃加氢脱硫(HDS)催化剂样品中的钒,并采用格拉布斯检验方法检验11次,测定结果无异常值,加标回收率为99%-101%。该方法有效解决了废弃加氢脱硫(HDS)催化剂中钒测定的难题,可用于测定钒质量分数为0.50%-10.00%的HDS催化剂,同时对其他产品中钒的测定提供一种新思路。
  • 朱莉,张毅,于永波,李龙,胡莹,纪红玲
    摘要:
    采用激光剥蚀高分辨电感耦合等离子体质谱(LA-HR-ICPMS)技术得到与钢铁材料表面线状缺陷及缺陷周围正常部位的上万个元素质谱信号,与实际样品位置信息比对,各信号与样品表面原始位置相对应,反映样品表面各成分的二维统计分布信息。用该表面成像技术获得的钢板表面线状缺陷区域元素分布结果与电子探针X射线显微分析(EPMA)、激光剥蚀飞行时间质谱(LA-TOF-MS)分析结果一致。该方法具有激发斑点适中、微损、原位分析、检测限低、二维成像直观显示的特点,解决了传统表面微区分析技术检测限偏高、激发斑点过小的问题,可作为表面线状缺陷异常元素甄别的有力工具,为寻找缺陷成因、改进工艺提供依据。
  • 食品与生物
  • 李冬月,郑令娜,常盼盼,汪冰,竺云,王萌,丰伟悦
    2022,12(4):142-147 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.022
    摘要:
    微量元素在生物体内含量很低,但发挥着重要的作用。因此,生物体内微量元素原位成像具有重要的意义。本文建立了基于低分散激光剥蚀系统-电感耦合等离子体飞行时间质谱(LA-ICP-TOFMS)的快速生物元素成像方法,采用点扫描模式,得到了尾静脉注射银纳米颗粒的小鼠肾脏切片中19种元素成像图,成像分辨率为20 μm,成像速度为每秒40个像素点,与常规LA-ICP-MS成像速度相比提高了约10倍。成像结果表明,不同元素在小鼠肾脏各分区中具有不同的分布模式。建立的LA-ICP-TOFMS成像方法为原位研究生物体内元素提供了直观可靠的手段,有望在生物医学研究中得到更广泛的应用。
  • 其他
  • 黄志中,曾宪平
    2022,12(4):148-154 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.023
    摘要:
    火焰原子吸收光谱法工作条件的选择对原子吸收光谱分析很重要,但目前用固定助燃气流量、改变燃气流量的方法来选择燃助比,由于燃气流量改变时将引起火焰剧烈变化、从而导致原子化条件不稳定,引起不同文献中实验结果互相矛盾。经过理论讨论,用改进方法,即:固定燃气流量不变、用改变助燃气流量的方法,通过比较单位进样量吸光度来选择燃助比更合理。改进方法实验结果证明:1、现行方法在改变燃气流量时会引起原子化条件改变;2、现行方法在不同的起始实验条件时对实验结果的影响不同;3、改进方法在任意起始条件下结果相同,表明改进方法满足国家标准中“火焰比较稳定”的条件。结论:用改进方法来选择火焰原子吸收光谱法最佳燃助比更合理。
    有毒与有害物质(专栏)
  • 石洪玮,刘晓静,刘贵巧,徐东辉,毛雪飞
    摘要:
    为实现蔬菜中多种元素的快速检测,利用单波长激发-能量色散X射线荧光光谱仪(MW-EDXRF),建立了蔬菜中As、Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、Rb、Mn等元素的快速检测方法。对XRF的激发时间、载样量、样品压片等条件进行了优化,结果显示当累积激发时间达到600 s、载样量为2 g、样品压片15 Mpa保持60 s时,可以实现XRF最优检测性能。在最优条件下,As、Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、Rb、Mn的检出限(LOD)分别为0.07 mg/kg、0.07 mg/kg、0.07 mg/kg、0.32 mg/kg、0.32mg/kg、1.2 mg/kg、0.4 mg/kg、0.08 mg/kg、0.3 mg/kg;对菠菜、葱、胡萝卜、豆角、番茄、姜、空心菜、莲藕、芹菜、蒜等蔬菜样品测定11次的相对标准偏差(RSD)在3%~10%,表明方法具有良好的精密度;测定5种蔬菜基体标准物质的回收率在93%~119%,与微波消解电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定结果对比的线性回归系数(R2)>0.99(Cu的R2=0.9838),表明方法具有良好的检测准确度。同时,该仪器仅有不到10 kg,不需要样品消解处理,检测时间在10 min左右,非常适合蔬菜多种重金属的现场快速筛查。
  • 宋玥,周天慧,张萍,姚晓慧,刘丽萍,韩丹丹
    摘要:
    摘 要:采用微波消解-石墨炉原子吸收光谱法分析测定食用菌中总砷。取可食部分的食用菌粉碎均匀,采用微波消解对样品进行消解,将消解液于140℃赶酸至0.5mL ,用超纯水转移定容至25mL。以0.1%的硝酸钯为基体改进剂,塞曼扣背景,用石墨炉原子吸收光谱法测定总砷。方法检出限为0.4μg/L,线性范围为0~30 μg/L,线性相关系数(r)大于0.998,采用精密度考察方法重现性,不同浓度水平的RSD%均小于6.6%;三个浓度水平的加标回收率为80.6% ~ 103.9%,有证标准物质测定结果符合要求。实验结果表明,方法操作简便、灵敏、准确,适合食用菌中总砷的测定。对砷形态复杂的野生食用菌,微波消解后可直接采用石墨炉原子吸收光谱法测定总砷。
  • 杏艳,杨震,窦蓓蕾,郭峰,陈静,王晶晶,张霖琳
    摘要:
    为实现现场快速定量分析地表水中的多种重金属元素,建立了一种树脂预富集-单波长激发能量色散X射线荧光光谱法现场准确快速测定地表水中Cr(Ⅵ)、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb 10种元素的分析方法。对该方法其中的树脂预富集条件进行了优化,结果表明最佳预富集条件为:树脂粒度38μm-75μm;水样体积30mL;水样流速6mL/min;预富集完成后即刻测量;样品pH值为5。在方法学方面考察了该方法的检出限、精密度、正确度,其中Cr(Ⅵ)、Cu、Zn、As、Cd、Pb 元素的检出限低于地表水环境质量标准GB 3838-2002的限值要求;精密度中相对标准偏差范围为2.13%~10.4%;加标回收率为90.0%~114%之间。采用该方法测定实际地表水样品,并与ICP-MS法进行比对,其测定结果基本一致。研究表明该方法检出限可以满足地表水中Cr(Ⅵ)、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb 的检测要求,精密度和准确性较好。该研究对地表水中无机元素分析方法的拓展进行了有益尝试和积累,并为后续相关标准制订提供有益参考。
  • 黄河清,王露,杨桂兰,马欣萍,孙华,章明洪
    摘要:
    为评估便携式X射线荧光光谱法(PXRF)对化肥中砷、隔、铅、铬、汞五种重金属含量测定的可靠性,使用PXRF法分别对4个模拟污染化肥样品,以及在全国11个省、直辖市或自治区抽样的103个化肥样品进行测定,与肥料检测国家标准(GB/T 23349-2020)中实验室分析方法的测定结果进行了比较。结果表明:PXRF法对模拟污染化肥样品中As、Cd、Pb元素测定的准确度在90% ~ 115%之内,相对标准偏差小于10%,对Cr的测定准确度在115% ~ 140%之间,相对标准偏差在3.99% ~ 15.83%之间,对Hg的测定准确度在70% ~139%之间,相对标准偏差在3.68% ~ 9.37%之间。PXRF法测定的结果与实验室分析法所确定的参考值有较好的相关性,R2 在0.8906 ~ 0.9816之间,PXRF法各元素的最低检出含量低于国家标准限值或与之相当。因此PXRF法能满足肥料中五种重金属含量的快速筛查要求,可作为辅助手段用于肥料重金属污染抽查,有效减少抽样量,提高抽样效率。
  • 李恒
    摘要:
    大气中Pb、Cd、Cr、Mn、Ni、Tl等重金属污染物是目前国内外城市大气污染的主要因子之一,研究大气降尘中重金属元素含量具有重大意义。本文采用盐酸-硝酸混合酸为消解体系,在105℃条件下用电热板消解回流大气降尘样品2小时后定容测定,通过电感耦合等离子发射光谱法仪(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定大气降尘中铅、镉、铬、锌、锰、镍、铜和铊等8种重金属元素。测定结果表明: ICP-AES(铅、镉、铬、锌、锰、镍、铜)和ICP-MS(铊)两种方法的曲线线性好,准确度高,测定范围宽,检出限在0.024mg/kg-0.548mg/kg之间,精密度在0.15%-2.38%之间,能准确测定大气降尘中的重金属元素含量。
  • 崔艳红,常亮,邱烨,孔维恒,冯婷,薛辰全,刘鑫
    摘要:
    海洋中的汞在生物体内会转化为毒性高的甲基汞,影响海洋生物体的健康,进而威胁到人类的健康。同时,由于汞元素的记忆效应,使其会残留在光谱仪器设备中,影响仪器空白值和参数设置,以及测量结果的准确性和可靠性。海水中的汞含量处于超痕量水平,其分析检测是目前的难点之一。本文研究了一种大体积进样-原子荧光光谱法测定海水中痕量汞的方法,考察了不同前处理方式、酸的种类、还原剂浓度和原子化方式对检测的影响,并针对性利用烷基汞验证了不同条件下的检测结果,对方法进行了改进和验证,并对不同海域的海水进行了检测。实验结果表明:采用大体积进样,用盐酸代替硫酸,检测低浓度样品结果更准确;用甲基汞、乙基汞加标和低浓度还原剂对比验证过硫酸钾消解前处理时室温消化24h和加热煮沸1min两种消解方式,两种方式的加标回收率均接近100%;测量不同海域海水样品平行性好,结果准确,该方法对不同海域海水具有普遍适用性。
  • 刘德金,田荣,吴思聪,车敏,黄勇
    摘要:
    电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定重金属时常面临干扰问题。为提高ICP-OES测定水泥熟料中铬的准确度,研究选取了Cr205.560、Cr267.716和Cr283.563三条谱线,根据水泥熟料中主量元素(铁、铝、钙和镁)含量,设计不同浓度单元素干扰试验,结果表明:铁对Cr283.563谱线测定有较大的正干扰,钙对三条谱线均有较大的负干扰,两者导致的相对误差(RE)均在±10%以上,其他一般为负干扰,RE在±10%以内。进一步线性回归分析发现,除铝外,其他干扰元素的干扰大小与浓度呈强线性相关性。通过多元素复合干扰试验发现干扰导致的RE约为-18%~11%,同单元素干扰加和结果比较,两者相差约为8%~10%。实际样品检测结果表明实际干扰同多元素复合干扰试验基本相同,Cr283.563谱线测定结果误差可能更小,三条谱线的实际样品加标回收率大致相当,约为80%,经回收率修正,Cr205.560和Cr267.716谱线结果满意,而Cr283.563谱线误差较大。以多元素复合干扰试验溶液作为基体,采用基体匹配法测定可基本消除干扰影响。以钙溶液作为基体的简化基体匹配法同样有效,但仅可选用Cr205.560和Cr267.716谱线。本研究从实际干扰问题出发,通过系统分析问题,找到干扰的原因,并据此提出消除干扰方法,提高了测定铬的准确度,也为检测人员解决相关干扰问题提供借鉴。
  • 王劲榕
    摘要:
    本文采用硝酸和盐酸的混合酸低温溶解酸泥后,运用ICP-AES法同时测定进口酸泥中砷和汞。建立了最佳实验方法,确立各项分析条件,砷的测定范围:0.01%~10%,汞的测定范围:0.005%~10%。测定值相对标准偏差小于3%,加标回收率在97%~105%之间,该方法简单快速,准确度高,完全满足酸泥中砷和汞的测定要求。
  • 综述与评论
  • 周静,李紫嫣,胡建煜,刘睿,吕弋
    摘要:
    本文主要概述了近年来核酸工具酶辅助的基于金属稳定同位素标记的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测方法在生物分析中的发展和应用,简要介绍了该方法在蛋白质、核酸及一些生物小分子检测中的应用。最后对核酸工具酶辅助的基于金属稳定同位素标记的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测方法的发展前景做了展望。
  • 范玉芹,崔丽巍,[] 王黎明,赵甲亭,李柏,李玉锋
    摘要:
    金属组学是综合研究生命体内((特别是细胞内))自由或络合的全部金属原子的分布、含量、化学种态及其功能的一门学科,而大科学装置为金属组学研究提供了强有力的工具。本综述本文首先介绍了金属组学发展简史,然后介绍了基于大科学装置的同步辐射技术、中子技术、质子技术及缪子技术等,最后概述了基于大科学装置的空间金属组学、单细胞/单颗粒金属组学的应用示例。基于大科学装置的中子活化技术(NAA)NAA、X-射线荧光光谱(XRF)以及质子激发X射线谱(PIXE )等技术是开展非原位空间金属组学研究的有力手段,而XRF、PIXE以及缪子X射线荧光谱(MXA)为开展原位空间金属组学提供了有力工具,特别是基于XRF的技术,其空间分辨率可低至10 nm级别,是开展原位单细胞/单颗粒金属组学的利器。 新一代同步辐射光源、质子源及缪子源将为空间金属组学、特别是时空金属组学研究提供更强有力工具。
  • 李葳,易甜,姚晶晶
    摘要:
    随着工业发展,土壤中累积的重金属对人类产生健康威胁。在全面评估土壤重金属污染的情况下,通过非传统稳定同位素测量可以对其来源进行有效解析。鉴于这一新兴领域的快速发展,对非传统稳定同位素在土壤重金属源解析中的作用进行了阐述。在此基础上,提出了现有的问题和展望,为土壤重金属污染源解析理论、技术的研究与应用提供借鉴,推进土壤重金属污染防控的建立与完善。
  • 倪明辉,李燕,易镇鑫,朱顺官,朱晨光
    摘要:
    我国当前主要能源仍是煤炭资源,煤质快速检测有利于其清洁高效利用。激光诱导击穿光谱(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)作为一种快速光谱检测技术,具有样品需求量小、制样简便、可多元素同时测量等优点,其在煤质快速检测中的应用潜力已得到广泛认可。本文从激光诱导击穿光谱仪器(实验室台式、在线式和便携式)的研发现状、激光诱导击穿光谱对煤质(金属元素、非金属元素和工业指标)的检测现状、煤质分析性能提升方法,以及激光诱导击穿光谱定量分析模型研究等方面介绍了近几年来LIBS技术在煤质检测中的应用现状及未来展望。
  • 吴世豪,张云峰,王继芬,赵鹏,宋祥瑞,吴小军,常靖
    摘要:
    作为一种常用的元素分析方法,X射线荧光光谱(XRF)技术具有分析范围广、检测速度快、不损耗样品等优点,被广泛应用于各类痕迹物证的检验鉴定。本文简要介绍了XRF技术的发展现状,重点阐述了这项技术在国内外物证鉴定领域的应用进展,并对当前研究中的不足以及进一步的发展做了简要展望。
  • 资源与环境
  • 李盛冬,倪明辉,许斐,韦祎,李燕
    摘要:
    为了提高激光诱导击穿光谱(LIBS)定量测量煤质的精度问题,先对原始数据进行预处理,包括异常值剔除、基线校正,谱线筛选,再将LIBS与偏最小二乘回归法(PLSR)结合建立定量模型以应用于煤质灰分的分析。结果表明,经过预处理后训练样品的拟合度(R2)从0.9740提高到0.9841,均方根误差(RMSE)从0.9613降低到了0.7527,预测均方根误差(RMSEP)从2.2731降到2.0017,同时平均绝对误差(MAE)和平均相对误差分别从1.9747、0.1094降低到1.5572、0.0757。研究表明,基于马氏距离(MD)的异常数据剔除算法结合基于稀疏矩阵技术的基线估计与降噪算法(BEADS),能够在一定程度上能够改善数据的稳定性和光谱信噪比,有利于提高数据建模的预测精度。
  • 王楠,周宇,陈明丽,高春英,任士远,曲虹郦
    2022,12(4):103-108 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.015
    摘要:
    铑矿石是获取铑的重要来源,但矿石中的铑含量极低,且分布不均匀,准确测定其含量一直是分析测试中的难题。本研究建立了一种可高效富集矿石中铑元素的铅试金——石墨炉原子吸收光谱分析方法。采用金作保护剂,铅试金分离富集矿石中的铑,形成的金-铑合金用王水溶解,石墨炉原子吸收光谱法进行测定。实验结果表明:熔剂配比m(硼砂):m(纯碱):m(黄丹粉):m(淀粉)=5:5:10:1,加入15mg金做为保护剂,灰吹温度900℃,可完全富集50 μg铑。用石墨炉原子吸收光谱仪进行检测,方法的相对标准偏差RSD(n=11)为6.97%~11.23%,线性范围为0.17~50 μg?L-1,加标回收率为99.36%~100.94%,10倍于铑的其他共存贵金属对测定无干扰。方法准确、可靠、简便,可用于矿石样品中铑的日常分析。本研究对铑资源勘探开采及铑矿物的综合利用研究具有重要意义。
  • 冶金与材料
  • 冀家越,杭乐,徐周毅,马思媛,杭纬,黄本立
    2022,12(4):109-114 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.016
    摘要:
    随着现代材料行业的发展,高纯金属纯度分析日趋重要。本研究建立了一种基于强激光溅射电离飞行时间质谱(LAI-TOFMS)检测高纯金属纯度新方法。为消除高价离子和多原子离子等干扰峰的影响,在离子源内引入了氦气。通过分析高纯阴极铜的系列标准样品,建立了其中16种痕量元素的固体直接定量分析方法,在4个动态范围内(10-7 – 10-3 μg/g)的线性相关度优于0.97,检出限低至0.1 μg/g。该方法几乎无需样品处理、分析时间短、操作简便、灵敏度高、谱峰干扰小,可用于高纯金属材料纯度及其痕量杂质的快速分析。
  • 石雪峰,王志坚,刘荣丽,张曼宁,陈燕群
    2022,12(4):115-120 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.017
    摘要:
    通过改变传统的灼烧再酸化处理催化剂的实验方法,采用硝酸-氢氟酸-高氯酸法将石化工业中常用的难溶废钴钼催化剂快速溶解并利用ICP-OES分析法准确测定样品中关键助剂元素钛,为钴钼催化剂后续工艺研究提供了一定的分析依据以及对钛金属元素的回收循环利用具有重要意义。实验优化了ICP-OES仪器最佳工作参数,确定了酸试剂体系及钛元素的分析谱线,对比了不同前处理方法的精密度。结果表明:相比于灼烧再酸化,直接采用硝酸-氢氟酸-高氯酸法溶解样品更为理想,这是由于在灼烧的过程中相当部分金属元素钴与Al2O3反应生成钴青(CoO·n Al2O3)使得回收率降低。在仪器最佳测定条件下校准曲线回归方程的线性相关系数为1,钛的相对标准偏差为0.54%,加标回收率在99%-101%之间。对同一样品与采用分光光度法分析和EDTA滴定法分析做对照实验,结果吻合,但本实验方法简便易操作且适合大批量的检测分析工作。
  • 熊锋,顾龙勤,王建强
    2022,12(4):121-125 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.018
    摘要:
    基于含钒氧化物催化剂催化芳烃氨氧化反应制备芳腈化合物在工业上已经得到了应用,其中催化剂中活性组分钒含量流失进入产生的废水中是影响该反应性能的重要因素之一。本文应用石墨炉原子吸收法(GFAAS)直接测定废水中钒含量,通过对样品预处理中酸介质、酸浓度和石墨炉升温程序中关键影响因素进行考察,实验表明采用0.2%硝酸加热消解,灰化和原子化温度分别采用500℃和1500℃时,效果良好。方法检出限为0.21 μg/L,平行9次测试结果的相对标准偏差为2.5%,加标回收率为105.6% ~ 108.7%,准确度好、精密度高,废水经简单的加热消解可直接进样分析,具有简便、操作快捷等优点。该方法通过准确快速检测芳腈生产过程中产生的废水中钒的含量能够有助于评估工业装置在生产运行过程中的状态。
  • 李铭,刘国,江鹏,杨紫君,莽雯倩,高旭升,周文斌
    2022,12(4):126-130 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.019
    摘要:
    准确测定并控制材料中杂质元素含量是发挥高纯材料性能不可或缺的环节。辉光放电质谱法(GDMS)是准确、快速、高灵敏分析高纯材料中痕量及超痕量硫的理想方法。对GDMS分析高纯铜和镍基高温合金中痕量硫的质谱干扰进行了讨论,优化了放电电流和放电电压,采用多种标准物质对硫的相对灵敏度因子(RSF)进行了校准和验证,并与二次离子质谱法(SIMS)进行分析结果比对,验证了GDMS定量分析结果的准确性和可靠性。
  • 张 琳,韩 晓,李华昌
    2022,12(4):131-135 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.020
    摘要:
    本文建立了碱熔-电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)测定废弃加氢脱硫(HDS)催化剂中钒的方法,来协助加氢脱硫(HDS)催化剂回收实验的进行。试验采用过氧化钠熔解试样,用盐酸浸取后定容,稀释试液后控制盐酸酸度为10%,并选择钒292.401 nm为分析谱线。试验结果表明,为了消除基体效应的影响,需要使试液中钠元素、盐酸的含量和标准溶液中的钠元素、盐酸的含量相同。钒质量浓度在1.00-20.00 μg/mL时与发射强度呈线性关系,相关系数均为1。按照上述方法测定了5个废弃加氢脱硫(HDS)催化剂样品中的钒,并采用格拉布斯检验方法检验11次,测定结果无异常值,加标回收率为99%-101%。该方法有效解决了废弃加氢脱硫(HDS)催化剂中钒测定的难题,可用于测定钒质量分数为0.50%-10.00%的HDS催化剂,同时对其他产品中钒的测定提供一种新思路。
  • 朱莉,张毅,于永波,李龙,胡莹,纪红玲
    摘要:
    采用激光剥蚀高分辨电感耦合等离子体质谱(LA-HR-ICPMS)技术得到与钢铁材料表面线状缺陷及缺陷周围正常部位的上万个元素质谱信号,与实际样品位置信息比对,各信号与样品表面原始位置相对应,反映样品表面各成分的二维统计分布信息。用该表面成像技术获得的钢板表面线状缺陷区域元素分布结果与电子探针X射线显微分析(EPMA)、激光剥蚀飞行时间质谱(LA-TOF-MS)分析结果一致。该方法具有激发斑点适中、微损、原位分析、检测限低、二维成像直观显示的特点,解决了传统表面微区分析技术检测限偏高、激发斑点过小的问题,可作为表面线状缺陷异常元素甄别的有力工具,为寻找缺陷成因、改进工艺提供依据。
  • 食品与生物
  • 李冬月,郑令娜,常盼盼,汪冰,竺云,王萌,丰伟悦
    2022,12(4):142-147 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.022
    摘要:
    微量元素在生物体内含量很低,但发挥着重要的作用。因此,生物体内微量元素原位成像具有重要的意义。本文建立了基于低分散激光剥蚀系统-电感耦合等离子体飞行时间质谱(LA-ICP-TOFMS)的快速生物元素成像方法,采用点扫描模式,得到了尾静脉注射银纳米颗粒的小鼠肾脏切片中19种元素成像图,成像分辨率为20 μm,成像速度为每秒40个像素点,与常规LA-ICP-MS成像速度相比提高了约10倍。成像结果表明,不同元素在小鼠肾脏各分区中具有不同的分布模式。建立的LA-ICP-TOFMS成像方法为原位研究生物体内元素提供了直观可靠的手段,有望在生物医学研究中得到更广泛的应用。
  • 其他
  • 黄志中,曾宪平
    2022,12(4):148-154 DOI: 10.3969/j.issn.2095-1035.2022.04.023
    摘要:
    火焰原子吸收光谱法工作条件的选择对原子吸收光谱分析很重要,但目前用固定助燃气流量、改变燃气流量的方法来选择燃助比,由于燃气流量改变时将引起火焰剧烈变化、从而导致原子化条件不稳定,引起不同文献中实验结果互相矛盾。经过理论讨论,用改进方法,即:固定燃气流量不变、用改变助燃气流量的方法,通过比较单位进样量吸光度来选择燃助比更合理。改进方法实验结果证明:1、现行方法在改变燃气流量时会引起原子化条件改变;2、现行方法在不同的起始实验条件时对实验结果的影响不同;3、改进方法在任意起始条件下结果相同,表明改进方法满足国家标准中“火焰比较稳定”的条件。结论:用改进方法来选择火焰原子吸收光谱法最佳燃助比更合理。

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