中国无机分析化学

有毒与有害物质(专栏)

  • 全反射X射线荧光光谱法快速测定乙醇胺中的痕量氯元素

    李学鹏;周勇;陈吉文;

    乙醇胺(C_2H_7NO)作为重要的化工原料,广泛应用于石油、日用化工、医药等领域,其痕量氯元素含量直接影响产品质量。然而,传统检测方法如硝酸银滴定法、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法存在步骤繁琐、成本高、前处理复杂等问题。为此,建立一种基于全反射X射线荧光光谱(TXRF)法的创新检测方案,以解决现有技术的不足并满足工业快速检测需求。全反射X射线荧光光谱分析法(TXRF)是一种高效、灵敏的多元素同步分析技术,具有样品用量少、测量时间短、前处理简单等优点。通过优化样品前处理流程和TXRF仪器参数,显著提升了检测效率与灵敏度。以康普顿散射为内标,采用聚四氟乙烯薄膜为反射体承载样品,利用其疏水性、耐高温性和化学稳定性,使乙醇胺样品烘干后形成规则圆形斑痕,有效减少机械误差,并通过平行样品制备、聚四氟乙烯薄膜空白检查及烘干过程振动控制等质量控制措施,进一步确保检测结果的可靠性;引入康普顿散射背景作为内标参考,通过计算荧光信号与散射背景的比值,构建标准氯离子浓度梯度校准曲线(线性相关性R~2=0.994),显著降低基质效应干扰;仪器参数优化方面,选择Mo靶X射线管,在30 kV管压、0.5 mA管流、300 s采集时间及50 min烘干时长条件下,实现了对乙醇胺中痕量氯元素的准确定量检测,检出限低至0.08μg/g,精密度(RSD)小于5%,回收率为97.8%~120%。与传统方法相比,TXRF技术无需复杂前处理或添加内标元素,避免了硝酸银滴定法的精度不足和ICPMS的高成本问题,可满足工业生产中乙醇胺氯元素的快速、精准分析需求,为痕量元素检测领域提供了高效解决方案。

    2025年10期 v.15 1509-1516页 [查看摘要][在线阅读][下载 1228K]
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  • 热带气旋扰动对万泉河流域微塑料的分布影响

    邱名德;谢福武;何书海;葛成军;符金州;吴思怡;田毓婷;莫孙伟;王晟;黄薇;汪福生;陈表娟;林积泉;颜为军;

    为了研究热带气旋对河流微塑料的分布影响,以万泉河流域为例,通过现场调查、显微镜和傅里叶变换显微红外光谱分析,结合污染负荷指数(PLI)、微塑料风险指数(H)和潜在生态风险指数(RI)等方法评估微塑料的生态风险,探讨热带气旋扰动对热带流域水体和沉积物中微塑料累积分布和生态风险状况。结果表明,雨季前万泉河流域水体、沉积物中微塑料平均丰度分别为(326±110) particle/m~3、(48.3±30.8) particle/kg;雨季末平均丰度则分别为(612±257) particle/m~3、(60.0±14.1) particle/kg。流域内各环境介质多以白色和半透明的纤维状微塑料为主,尺寸主要为0.1~1.0 mm,化学成分以聚乙烯(PE)、人造丝(RY)、聚丙烯(PP)、聚乙烯-丙烯共聚物(PE-PP)、聚酯(PES)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为主,且主要受流域内生产生活方式及水动力条件等因素影响。生态风险评估结果表明,整个流域微塑料PLI在雨季前均为Ⅱ级(中风险)及以下,雨季末时H和RI的评估结果虽处于Ⅱ级及以下,但水体PLI的评估结果处于Ⅲ级(较高风险)。PLI_(zone)结果表明,水体相较于沉积物更容易受到微塑料污染的影响,且雨季末的污染程度比雨季前更严重。流域内各介质微塑料丰度增高主要受热带气旋扰动带来的强降水所致;人口密度、地形地貌和农业活动也是影响流域内微塑料分布差异的重要因素。

    2025年10期 v.15 1517-1533页 [查看摘要][在线阅读][下载 3066K]
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  • 热解温度对橡胶籽壳炭化的影响及其生物炭对镉的吸附特性

    占国艳;梁耀辉;陈淑贤;潘晓威;

    为研究热解温度对橡胶籽壳炭化的影响及其生物炭对镉的吸附特性,探究橡胶籽壳资源化利用以及在环境治理中应用新方式,以橡胶籽壳为原料,在300、450、600、750℃不同温度下热解炭化以获得生物炭(记为RSS300、RSS450、RSS600、RSS750),通过热重分析(TG)、元素分析、比表面积分析、扫描电子显微镜(SEM)以及傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征方法研究热解温度对橡胶籽壳炭化的影响,评估不同生物炭对水中Cd(Ⅱ)的吸附性能,探究在不同生物炭投加量、溶液初始pH值、吸附时间和初始Cd(Ⅱ)浓度的条件下,热解温度对橡胶籽壳生物炭吸附Cd(Ⅱ)的影响,并讨论吸附动力学特性及吸附等温线特性。结果表明:不同热解温度会使橡胶籽壳生物炭热稳定性产生差异,也会对生物炭产率、pH值、灰分和孔隙结构产生较大影响,热解温度过高或者过低,均无法使炭化的生物炭获得最佳孔隙结构;热解温度越高,获得的橡胶籽壳生物炭芳香性逐渐变强,亲水性和极性变弱,同时高温炭化使得橡胶籽壳生物炭变成碎片状,表面光滑,并且随着温度不断升高,开始出现部分坍塌现象;经过合适的温度热解后,橡胶籽壳生物炭具有较丰富的如—OH、C—H以及C=O等表面含氧功能团,有利于Cd(Ⅱ)的去除;四种温度热解获得的生物炭中,RSS450具有最大的比表面积以及丰富的表面含氧功能团,有助于Cd(Ⅱ)吸附。RSS450对Cd(Ⅱ)吸附量要大于其他生物炭材料,生物炭投加量为80 mg,初始溶液pH值为6时对Cd(Ⅱ)吸附达到最佳,这可能归因于生物炭材料与Cd(Ⅱ)之间的静电吸附和沉淀/共沉淀作用。吸附动力学分析结果显示:所有生物炭的吸附过程更符合准二级动力学方程,化学吸附起到主要作用;吸附等温线模拟结果显示Langmuir模型的拟合效果均优于Freundlich模型,单分子层吸附占主导地位;由Langmuir模型计算得出RSS300、RSS450、RSS600、RSS750对Cd(Ⅱ)的最大吸附容量分别为5.56、13.98、11.89和8.90 mg/g。采用中温热解可以获得性能较佳的橡胶籽壳生物炭,并且能够实现对Cd(Ⅱ)的高效吸附。研究结果可以为橡胶籽壳废弃物资源化利用以及在环境治理中的应用提供一定数据参考。

    2025年10期 v.15 1534-1544页 [查看摘要][在线阅读][下载 1799K]
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  • 沸水浴消解-原子荧光光谱法同时测定煤炭中砷和汞

    张璐;潘红梅;付钰苓;谭超兰;邱月;

    煤炭中砷和汞的含量是评价煤炭产品质量的重要指标,其快速同时测定对减少环境污染具有重要意义。采用一种沸水浴快速消解煤炭的前处理方法,结合原子荧光光谱法同时准确测定煤炭中砷、汞的含量。采用正交实验,考察了称样量、消解液种类和用量、消解时间等因素对砷、汞测定结果的影响,优化了沸水浴消解的前处理实验条件,利用原子荧光光谱仪,建立了同时测定煤炭中砷、汞含量的方法。优化后的前处理条件为称样量0.1 g,加入20 mL王水(1+1),于100℃沸水浴中消解2 h,每30 min摇匀一次,取出后摇匀静置,取10 mL消解液加入5 mL硫脲-抗坏血酸溶液(100 g/L),用5%盐酸溶液定容至50 mL,用原子荧光光谱仪同时测定砷和汞含量。方法的As检出限为0.05 mg/kg,Hg检出限为0.003 mg/kg,As定量限为0.15 mg/kg,Hg定量限为0.009 mg/kg;As浓度在0~10μg/L、Hg浓度在0~1μg/L时,标准曲线线性良好,相关系数均大于0.998;采用国家一级标准物质GBW(E)110110和GBW11163进行验证,As和Hg相对标准偏差(RSD,n=12)分别为4.3%~4.7%和1.0%~8.0%,As和Hg的平均值与标准值的相对误差(RE,n=12)分别为-8.8%~2.2%和-6.2%~-4.0%,平均值在标准值范围内,精密度和准确性均满足要求。方法具有快速简便、精密度好、准确度高、能同时测定砷和汞等优点,满足煤炭快速检测需求,可以为煤炭中砷、汞同时测定标准方法的建立提供技术支撑。

    2025年10期 v.15 1545-1554页 [查看摘要][在线阅读][下载 1425K]
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  • 琼海近岸海域海水、沉积物和生物体中重金属含量特征及其评价

    庞巧珠;孙婆援;邢孔敏;薛东梁;谢海群;

    为了解海南省琼海近岸海域不同介质中重金属含量特征及其在海洋生物体内的富集情况,利用原子荧光光度计、电感耦合等离子体质谱仪测定2022年11月琼海近海海水、沉积物和海洋生物体中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg和As 6种重金属元素含量,采用单因子指数法(P_i)和生物富集系数法(BCF)评价生物体中重金属的污染程度。结果显示,海水中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg和As含量均值分别为0.59、1.16、5.73、0.035、0.027、0.9μg/L,除Pb满足二类海水水质标准外,其余要素均为一类海水水质,海水所有要素均低于生物慢性安全浓度的相应值;沉积物中,Cu、Pb、Zn、Cd、Hg和As含量均值为4.05、12.04、19.1、0.10、0.044、13.48 mg/kg,部分站位As为二类沉积物标准,对生物存在一定生态风险,其余要素均符合第一类沉积物标准;海洋生物中,Cu、Zn、Hg和As含量均值为0.34、6.24、0.038和3.36 mg/kg,Pb和Cd基本未检出,重金属浓度依次为:Zn>As>Cu>Hg>Pb>Cd,除须赤虾体内As含量超标外,其余生物As含量达标,Cu、Pb、Zn、Cd、Hg在生物中均未出现污染。生物体内Cu、Zn、Hg、As存在潜在过量累积现象,甲壳类、软体类生物从海洋中富集Cu、Zn和As能力强于鱼类,但富集Hg的能力弱于鱼类,3类生物对Pb、Cd富集能力均较弱,而对As富集能力最强。海洋生物对重金属富集的影响因素存在差异,Cu、Zn较高的富集系数可能是生物主动吸收的结果,栖息环境和食性是影响As富集的重要因素,生理特性是影响Hg富集的重要因素。琼海近岸海域出现个别站位海水Pb、沉积物As和生物体As的污染现象,应引起重视。相关职能部门需加强监测与监管,防止海区重金属污染问题进一步加剧。

    2025年10期 v.15 1555-1565页 [查看摘要][在线阅读][下载 1327K]
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  • 超声酶提取-液相色谱-原子荧光光谱法测定大米中砷和硒形态

    阿米娜·胡吉;孙阳阳;王晓波;刘权;王亚军;

    元素的环境效应和生物效应与其赋存形态有密切的关系。砷和硒元素的形态测定意义重大,但由于砷和硒元素的形态所选提取剂各不相同、形态之间易发生转化,使得同步提取砷和硒形态有一定难度。针对现有的方法只能同步提取砷和硒元素的无机形态的难题,选择大米样品为研究对象,利用液相色谱-原子荧光光谱法,建立了缓冲盐-混合酶提取剂同步提取砷的4种形态和硒的5种形态的方法。经优化样品超声波辅助Tris-HCl缓冲盐-链蛋白酶E-胃蛋白酶同步提取,采用Hamilton PRP X-100阴离子色谱柱,分别以15、50 mmol/L的磷酸二氢铵作流动相,将砷形态和硒形态有效分离。方法的线性范围良好(R>0.998),实际样品的加标回收率为84.1%~101%,相对标准偏差(RSD)小于5%,满足规范的要求。与现有的方法相比,建立的方法操作简单、提取时间更短、且成本低、准确高效。将建立的方法应用于测定市场上富硒大米,结果发现大米中无有机砷,无机砷含量低于限量值;硒主要以SeMet的形式存在,且含量处于较低水平,需要强化补硒。

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综述与评论

  • 微生物汞甲基化速率的研究进展

    张越;田皓中;何滨;刘丽红;胡立刚;

    微生物介导的汞甲基化过程在汞污染治理与环境风险评估方面至关重要。随着研究的深入,实验数据和数学模型的不断完善,为定量评估微生物汞甲基化速率提供了更加可靠的方法。准确测定微生物的汞甲基化速率,有助于预测甲基汞在不同环境中的动态变化,并为汞污染的生态风险评估提供科学依据。因此,对单一培养、共培养及环境样品(如沉积物)中微生物汞甲基化速率的差异进行综述,并探讨其关键影响因素。在单一培养体系中,不同微生物菌株的汞甲基化速率存在显著差异,主要受汞的吸附和胞内转运速率、硫化物浓度、细胞生长阶段及甲基化基因表达水平影响。在共培养体系中,微生物之间的代谢相互作用对汞甲基化速率具有促进作用,尤其是电子传递、代谢互补及共代谢可能是提升甲基汞生成效率的重要机制。在环境样品中,微生物汞甲基化速率受汞污染程度、微生物群落组成及有机质含量的共同调控。特别是在盐沼沉积物中,植物的存在可通过改变沉积物氧化还原状态、增加有机物输入等方式,进一步影响汞的甲基化过程。综上所述,未来研究应关注多因素协同作用下的汞甲基化动力学机制,结合分子生物学技术与环境模拟方法,深化对汞甲基化过程调控机制的理解,并为汞污染的防控与风险管理提供更加精准的理论支持。

    2025年10期 v.15 1575-1584页 [查看摘要][在线阅读][下载 1185K]
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资源与环境

  • 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)法测定富锂黏土岩中主微量元素

    童铄云;刘爽;潘诗洋;朱丹;

    富锂黏土岩中的全岩主微量元素含量可以为矿体的元素地球化学特征、锂等有价元素赋存状态表征和矿产综合利用提供重要信息。现有化学法具有测试周期长、检测元素受限、化学试剂使用频繁等局限性,激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)法具有低污染、微损、快速分析等优点,在全岩样品分析中具有独特优势。开发一种富锂黏土岩中多种主微量元素含量的全岩快速分析方法,在粉末制片、测试参数优化和校正方法方面进行探索,在激光剥蚀斑径为120μm的条件下,结合烧失量扣除-多外标-无内标归一化数据校正,得到的监控标样中元素的测定值与推荐值的相对偏差小于10%。实际样品的LA-ICP-MS测定值与化学法测定值相近。方法单次测试可以获得50余种主微量元素含量,显著提高了样品主微量元素的测试效率,为富锂黏土岩中多元素含量的快速、准确测定提供了新的技术手段。

    2025年10期 v.15 1585-1594页 [查看摘要][在线阅读][下载 1483K]
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  • 涡旋提取-全自动凯氏定氮法测定酸性和中性土壤中阳离子交换量

    袁雨珍;李志丰;杜衍红;

    传统的中性和酸性土壤中阳离子交换量(CEC)检测方法前处理过程烦琐、检测时间长,采用涡旋提取-全自动凯氏定氮仪测定中酸性土壤中CEC,明显提高了分析检测效率。通过单因素实验和L_9(3~4)正交实验考察土液比、涡旋振荡时间、涡旋振荡速度以及方法的精密度和准确度。结果表明,最佳涡旋条件的土液比为1∶40、涡旋振荡时间为15 min,涡旋振荡速率为2 000 r/min。用来测定国家标准物质GBW07412b(ASA-1b)、GBW07416b(ASA-5b)、GBW07415b(ASA-4b)和GBW07417b(ASA-6b)土壤中CEC含量,测定结果的相对标准偏差均小于2%,且国家标准物质的测定结果均在认定值的不确定范围内。方法用于检测48份农田土壤样品,与标准方法相比,CEC相对误差为0.44%~2.2%,满足土壤样品分析检测的要求。实验方法同传统标准方法相比,利用涡旋振荡高速旋转产生的离心力和剪切力,提高了NH_4OAc和土壤中各种阳离子之间的交换效率,用全自动凯氏定氮仪替代传统凯氏定氮的蒸馏和手动滴定,自动化程度高,降低了实验人员劳动强度,整个分析检测过程效率提高了3倍,大大缩短了检测时间、减少了试剂用量,准确度和精密度好,适用于大批量酸性和中性土壤样品中CEC快速检测。

    2025年10期 v.15 1595-1603页 [查看摘要][在线阅读][下载 1984K]
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  • AB-DTPA浸提-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同步测定土壤中10种有效态元素

    昌晓宇;涂田华;张康康;刘清兰;靳丹丹;张标金;

    土壤中元素有效态含量与土壤肥力、农作物生长及可食部位微量元素和重金属积累密切相关。研究土壤中有效态元素的有效提取方法及检测手段是评估土壤质量和生态风险的必要条件。以江西省宜春市富硒地区镉污染土壤样品为研究对象,采用10种不同类型的浸提剂,比较分析不同浸提剂对Zn、Mn、Cu、Fe、Pb、As、Cr、Ni、Se、Cd微量元素和重金属有效态的浸提效果,筛选出最优的可同步浸提10种元素有效态的浸提剂,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法对土壤样品中有效态元素进行测试,并进行方法优化。结果表明:0.05 mol/L AB-DTPA对土壤中Zn、Cu、Ni、Fe、Pb、Cd、Cr等7种有效态元素提取效果最佳;0.05 mol/L EDTA对有效态Mn提取效果最优,其次为0.2 mol/L HOAC-0.5 mol/L NH_4OAC-0.005 mol/L DTPA和0.05 mol/L AB-DTPA;0.1 mol/L NaOH对有效态As与Se提取效果最优,其次为0.05 mol/L AB-DTPA。方法的检出限为0.008~1.7μg/L,测定下限为0.03~5.0μg/L,精密度为0.30%~2.2%,总体平均加标回收率99.2%。AB-DTPA浸提结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法能够满足同步测定Zn、Mn、Cu、Fe、Pb、As、Cr、Ni、Se、Cd等10种有效态元素的要求,适用于土壤中多种有效态元素批量测定。

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  • 电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定盐碱地中有效硒

    贾雷;左修源;周文辉;孙兆楠;薄海军;

    针对盐碱地高盐分、高pH值环境下有效硒检测的技术瓶颈,建立了基于电感耦合等离子体质谱法的高灵敏度、高精度分析方法。通过优化浸提液种类、液固比、pH值、振荡时间、仪器条件和内标选择并且与原子荧光光谱法在准确性、精密度及抗干扰能力等方面进行了对比。结果表明,用磷酸盐-EDTA作为浸提剂,在pH=5.5、液固比10∶1、振荡时间2 h条件下,RF功率1 600 W、载气流速1.10 L/min、He模式流速5.0 mL/min,选用锗为内标能够准确测定盐碱地有效硒。方法学验证表明,有效硒检出限0.002 mg/kg、定量限0.005 mg/kg,相对误差在1.39%~2.59%,加标回收率为95.8%~98.5%,精密度为2.,8%~3.8%,并且对第三次全国土壤普查样品进行了检测分析揭示盐碱土有效硒含量普遍偏低,但局部存在富集现象,为硒资源分区管理与富硒农业开发提供科学依据,为盐碱地生态修复与可持续利用提供了高效可靠的技术支撑,具有显著的环境与农业应用价值。

    2025年10期 v.15 1617-1626页 [查看摘要][在线阅读][下载 1101K]
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  • 密闭消解-耐氢氟酸系统-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定矿石中铌钽

    高航;王勍;姜菲;李琳;张娜;

    铌钽作为我国重要的战略性矿产资源,是新一轮找矿突破战略行动紧缺性矿种,准确快速地测定矿石中铌钽含量对该矿体圈定具有重要意义。标准方法测定矿石中铌钽时为密闭酸溶,赶氢氟酸后采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法或电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定,赶氢氟酸工序繁琐,同时易引起铌钽元素水解致使检测结果偏低。因此采用密闭高压消解样品,氢氟酸络合抑制铌钽水解,建立了耐氢氟酸系统电感耦合等离子体质谱法测定矿石中铌钽的新方法。对样品消解体系、提取体系、络合试剂、测定条件等进行了优化,结果表明,4 mL HNO_3-HF(1+1,V/V)的消解体系分解样品,5 mL HNO_3(1+1)提取,以0.5 mL氢氟酸为络合剂可有效抑制铌钽的水解,经耐氢氟酸进样系统进行测定,铌钽检出限为0.047μg/g和0.023μg/g,测定范围为0.19~10 000μg/g和0.09~10 000μg/g。按照实验方法对矿石标准物质(GBW07153、GBW07185、72-Nb-01、GBW07155)进行测定,铌和钽测定值与标准值相符,相对标准偏差(RSD,n=7)在0.62%~3.0%。方法有效消解样品且抑制了铌和钽的水解,测定结果准确,操作简便,值得推广应用。

    2025年10期 v.15 1627-1635页 [查看摘要][在线阅读][下载 1313K]
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  • 超声浸提-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定土壤中有效钼含量

    田丽;雷建容;陈春秀;何娟;肖春;阳路芳;杨晶;

    目前土壤有效钼的检测标准在样品前处理上耗费时间长,试剂用量大,研究一种高效快捷的检测方法,满足大批量样品检测的时效性意义重大。以草酸-草酸铵作为浸提剂,采用超声浸提-电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定,建立了土壤中有效钼的分析方法。称取样品2.50 g,加入25.00 mL草酸-草酸铵浸提剂,超声浸提20 min,将样品稀释5倍,以~(103)Rh作为内标,用ICP-MS在动能歧视模式(KED)下选用~(98)Mo质量数进行测定。结果表明,待测液稀释5倍后选用~(98)Mo质量数测定,~(103)Rh内标回收率在90.0%~98.0%,呈稳定趋势,质谱干扰和基体背景干扰均得到有效消除。通过11份全流程空白的测定,方法检出限为0.003 mg/kg,国家标准物质6次平行测定的相对误差和RSD均小于5%。建立的方法准确性高,适合于大批量样品有效钼的测定。

    2025年10期 v.15 1636-1643页 [查看摘要][在线阅读][下载 1145K]
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  • 高压密闭消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定矿石中的银

    李小辉;孙慧莹;程祎;毋喆;陈亚杰;刘春霞;

    准确、高效地测定矿石中银的含量有助于矿产资源开发和矿产综合评价。通过对消解方法、消解体系、消解温度及消解时间进行探讨,确立了最佳消解条件,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)的KED模式测定溶液中银的含量,选用铑为内标进行在线校正,以氦气为碰撞气,通过优化碰撞氦气流量及射频功率等仪器参数,消除了银的质谱干扰,提高了分析结果的准确性,建立了高压密闭消解-ICP-MS分析矿石中银的方法。对方法的检出限、精密度和正确度等技术指标进行考察,结果表明,银在0~500μg/L线性关系良好,方法检出限(3S)为0.009μg/g。方法用于国家标准物质分析,测定值与认定值基本一致,相对标准偏差RSD(n=12)为1.4%~4.2%,对实际样品进行加标回收实验,回收率为95.4%~104%。方法操作简单、分析效率高、绿色环保。

    2025年10期 v.15 1644-1650页 [查看摘要][在线阅读][下载 1180K]
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  • 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法和火焰原子吸收光谱(FAAS)法测定锂辉石中锰含量的对比

    姚洵;秦立俊;顾强;王恒;丁志平;卢志琴;

    锰是锂辉石中常见的杂质,它的存在会直接影响锂辉石的提取效率和产品品质。选择3种锂辉石标准物质,通过比较酸溶和碱熔两种前处理方式,分析电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和火焰原子吸收光谱(FAAS)法各自方法的干扰来源和消除方法,比较方法的检出限、精密度和加标回收率,探讨锂辉石样品中锰含量的测定方法。结果表明,锂辉石标准物质经氢氟酸+硝酸+硫酸的混酸体系前处理,可以消解完全,在后续的测定中,ICP-AES法和FAAS法对混酸处理消解液的干扰较小,测定结果与标准认定值吻合。采用氢氧化钾碱熔也可以消解锂辉石标准物质,但消解所用的碱熔剂会引入大量的碱金属盐,采用ICP-AES法测定锰含量会有严重的基体效应,信号下降明显,幅度主要受碱熔剂用量的影响。这种基体效应可以通过配制碱熔剂基体匹配标准系列来消除。采用FAAS法测定,受碱熔消解液中共存离子硅的影响,锰的原子吸收信号会大幅下降,在消解液中加入1 000 mg/kg氯化锶可以使信号完全恢复。相较于FAAS法,ICP-AES法的检出限略低。采用酸溶和碱熔前处理,分别用ICP-AES法和FAAS法测定,四种方法测定锂辉石中锰含量的结果与标准方法使用的分光光度法结果一致,3种标准物质的测定结果均在认定值范围内,相对标准偏差均小于5%。对锂辉石实际样品进行加标回收实验,回收率为92.0%~106%。四种检测方法都可以满足锂辉石中锰含量的测定要求。相较于碱熔,酸溶前处理操作更简单,后续测定干扰更少,对于仪器配件的损伤更小,更适合于锂辉石中锰的测定。

    2025年10期 v.15 1651-1660页 [查看摘要][在线阅读][下载 1382K]
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冶金与材料

  • 基于CMOS全谱采集的小型直流辉光放电光谱仪研制及应用

    陈吉文;范涵逍;王占扩;

    辉光放电原子发射光谱分析技术因溅射速率高、分析效率高、谱线干扰小、基体效应小和针对薄膜材料逐层分析所具有的不可替代性而备受关注。辉光放电光谱仪是辉光放电原子发射光谱法分析物质成分时必不可少的仪器,目前市面上的辉光放电光谱仪大多使用光电倍增管作为光学探测元件,体积巨大且难以实现全谱采集。近年来,国内外在小型化和全谱采集方面都做过一些尝试,但依旧存在着需要手动更换光栅、读出速度慢、低灵敏度和噪声高等问题。从辉光放电激发样品的原理出发,设计基于全谱采集的小型直流辉光放电光谱仪,利用CMOS替代传统的光电倍增管实现全谱采集,体积更小,且无需任何配件与操作即可同时检测多种元素。实验表明,新设计的小型直流辉光放电全谱光谱仪可以直接检测到各元素的谱线,各元素检测精密度(RSD)在0.52%到1.8%,建立的元素定量分析曲线线性相关系数在0.99以上,深度分辨率至少可达10 nm。实验结果证明了在辉光放电光谱仪中CMOS可以替代光电倍增管,在保持检测结果准确的情况下同时实现了全谱采集和小型化。

    2025年10期 v.15 1661-1669页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K]
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  • 直接有机进样-电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定废弃三元锂电材料有机酸浸提液中锂、钴、镍及锰含量

    王树加;黎佩珊;郑巧清;陈晓丽;付娟;苏秋成;

    废弃电池材料中金属元素的快速、准确检测对于资源回收和环境安全具有重要意义,传统的检测方法如湿法消解和微波消解虽然能够有效分解样品,但存在操作复杂、耗时长等问题。通过自主改装的加氧有机进样系统,详细探讨不同谱线选择、不同乙醇含量的稀释剂、雾化室温度以及氧气流速对锂、钴、镍和锰含量测定结果的影响,建立了电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法直接进样,测定废弃三元锂电材料有机酸浸提液中的金属锂、钴、镍及锰元素的方法。经过研究表明,接近分析标准曲线的10%乙醇稀释剂浓度,氧气流速为15 mL/min,雾化室温度为20℃的样品干扰小,各待测元素标准曲线相关系数大于0.999 7,检出限为0.002~0.08 mg/L,草酸提取液的加标回收率为93.5%~102%,甘氨酸提取液的加标回收率为92.9%~103%,柠檬酸提取液的加标回收率为94.9%~107%;测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为2.2%~3.5%,比对方法为0.24%~2.9%。用F检验法对方法的精密度测定结果和常规微波消解测试比对,测量分析方法精密度无显著性差异。与传统酸消解法相比,方法省去了样品前处理时间,直接稀释进样法在效率和准确性上表现出显著优势,为三元材料的质量控制和分析提供了新的技术手段和分析测试的效率。

    2025年10期 v.15 1670-1677页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K]
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  • 电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定半导体前驱体中金属杂质

    乔双印;胡君平;左坚强;谢贤清;

    在芯片制造薄膜沉积工艺中,前驱体材料痕量的金属杂质严重影响产品绝缘性能。其十亿分之一量级的超痕量金属杂质检测是国内的检测技术瓶颈。主要原因在于前驱体中主成分含量太高,存在严重的基体干扰,影响金属杂质测试结果的准确性。消除基体干扰是半导体前驱体金属杂质测定的关键。利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定两种类型的半导体薄膜沉积用前驱体(硅源前驱体、钛源前驱体)产品中Li、Sn、Ca、Mg、Fe、K、Al、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Hg、Ag、Cd、Ba、Pb、Bi、Au、Sb、Na、Ge等24种金属元素,探究了Si、Ti对痕量杂质测试结果的基体干扰:Si基体引发的多原子离子干扰、电离抑制、质谱峰展宽等问题,使Li、Ca、Cr、Fe、Ni等元素含量明显偏离真实值;Ti基体易引发多原子离子干扰、电离抑制、背景噪声、质谱基线飘移等问题,从而严重影响相关元素的测定,尤其是Al、Fe、Cu、Zn、Na等。考察了消除基体的样品前处理方法,对比了基体消除前后测试结果的准确性、稳定性。结果显示基体消除后具有检出限低、检测精密度高、准确性好的优点。结果表明,各元素方法检出限值<0.05μg/L、线性相关系数均>0.9992、加标回收率90.0%~108%、相对标准偏差均<7%。采用标准工作曲线法测定痕量金属杂质元素,对于硅源前驱体,首先采用氢氟酸消解,将Si转化为易挥发的氟化硅,通入高纯N_2加热3 min消除硅基体,赶酸至近干,再用5%硝酸配制测试样进样测试。对于钛源前驱体,首先加入超纯水使之形成氧化钛沉淀,采用微型过滤装置利用中速聚四氟乙烯滤膜过滤沉淀,再用5%硝酸洗涤沉淀至少4次。加热滤液赶酸至近干,用5%硝酸配制测试样进样测试。基本消除了半导体前驱体中主成分Si、Ti的基体干扰。

    2025年10期 v.15 1678-1686页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K]
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