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环境检测人的秘宝,水质分析中重金属分析常见问题收录
来源:www.syztxy.com 发布时间:2020年09月07日
重金属分析在环境检测相关工作中举足轻重,今天为大家带来一份重金属分析宝典,其中汇聚了七大类、26项常见问题,供大家细细品读。


一、原子吸收


1、水质样品使用原子吸收法测量之前为什么要进行消解?
问题描述:
我们做的主要是废水,什么情况下需要进行消解呢?水质澄清透明就不用消解?还是看水中 COD?水中有机物的干扰是会引起测量值偏大吗?
解 答:
1)目前AAS和OES仪器都是基于酸性介质下进行测量的,所以测试样品需酸化,让金属元素保持稳定的离子态。消解可以使基体匹配、消除部分杂质干扰;
2)做原子吸收对样品进行消解目的是为了去除有机物的干扰,一般有机物都会产生比较复杂的背景,对实验带来的影响比较复杂,所以都是要求消解仪对样品进行高温消解的;
3)排除有机物和悬浮物干扰,将各种价态的元素氧化成单一高价态或转变成易于分离的无机化合物,同时水样得以浓缩,即清澈透明无沉淀;
4)澄清透明类似水状的可试着直接稀释2至10倍进行测量,加标比对更好;
5)如果废水中有机物含量低,是可以不用消解直接测试的,如果废水中有机物含量较高,就需要消解后测试,怎么判断有机含量高低,参考COD测定值。

2、原子吸收石墨管测水样可使用多少次?
问题描述:
你们石墨管能用多少次?我的这台岛津 AA6880 石墨管(高密度的)使用 50 次左右就废了(不管做什么元素都这样),出现烧穿烧塌的情况,之前有问过岛津工程师,说有可能氩气纯度不够,但我们这个氩气说是有3个9的。请问还有其他原因吗?
解 答:
1)石墨过快损坏有可能是氩气纯度问题,须达到5个9。保护气气路不畅通,还有样品酸度过大;
2)主要原因是消解的时候采用湿法消解,加入了硝酸和高氯酸的混合液,经查高氯酸对石墨管的损伤特别大,所以硝基后尽可能的把酸赶出去对石墨管的保护特别的重要,样品赶酸不彻 底;
3)样品酸度过大,或者有可能进样进在外边了,还有就是温度过高。做原子化温度较高的元素时,石墨管寿命相对要短些;
4)进样过程中,进样针如果进样偏出也会影响石墨管寿命;
5)同一个石墨管,从开始使用,其表面光亮,光滑度高,表面积比使用50~60 次后小,使用热效应消除干扰的能力也小,随着使用次数的增多,这种能力也会随之增 大,分析的准确度也会随之提高。但不同石墨管这种能力也稍有区别,测试过程中必 须不断用标准样品的结果进行对照和监控。

3、原子吸收石墨炉法测水中铅,回收率总在 108%到 120%,怎么解决?
1)加入基体改进剂;
2)优化升温程序;
3)检查标准溶液配制是否正确;
4)样品中含有某种物质对测定铅时有增感作用,这种作用在高浓度下有所抑 制.建议更换基体改进剂.或做标准加入法;
5)回收率偏高,存在系统误差;
6)检查一下是否该换石墨管了;
7)石墨炉测铅前处理很重要,用混酸消解非常容易做低,用两种方法,第 一种方法微波处理;第 二方法如果不是油脂类的用硝酸低温处理过滤测一下。

4、用原子吸收做钠,水样的检测上限是多少?
使用次灵敏线 330.2nm,测试适当偏转燃烧头,把燃烧头或者原子化器,偏转一定的角度,根据朗伯-比尔定律 Abs=kxl,减少光的吸收路程,从而达到降低吸收值的目的。曲线能到10mg/L,样品需适当稀释然后上机分析。

二、石墨炉


1、测定水质中铅的时候,石墨炉空针空白高什么原因?
问题描述:

石墨炉测定水质中铅的时候空白多么高,然后我空烧了几次石墨管, 进样针也按照工程师的要求用 10%硝酸多次清洗净化, 然后再用实验室 up 水清洗,炉腔也用无水乙醇擦拭了的,新的石墨管空烧 3 次,测定空针空白 0.02 左右,都达到以前标准空白的大小了,这个是怎么回事呢?还有什么污染不?找不到解决方案。样品空白一直是这么高么?空烧几次的结果是否有逐步降低的趋势?

环境检测

解 答:
1)空白问题来自多方面,所用的氩气纯度要高纯,达到 5 个 9 以上;
2)建议用 10%的硝酸清洗石墨腔,再用酒精清洗,晾干后空烧测试。还有如果样品空白一直高,那肯定要查是哪种试剂引起,检查试剂,找出对结果有影响的因素;
3)配制清洗液,方法:20mL 丙酮、20mL 氨水和 100mL 去离子水,清洗石墨腔、石墨锥及石墨管上残留的积炭,效果很好;
4)石墨管的记忆效应太大引起空白高,通过提高原子化温度和清除温度可以得到改善。

2、测定水质铅时,引起石墨炉原子吸收峰异常因素有哪些?
问题描述:
用石墨炉测模拟自来水中的铅,发现标样的峰形很正常,而水样的峰形出现了大家经常谈到的双峰,感到很有趣;于是通过提高灰化温度、加添基体改进剂等措施的比较,得到了满意的效果。
解 答:
1)光路是有结水珠;
2)元素灯自身故障;
3)扣背景是否调节至佳;
4)升温程序是否优化;
5)是否加入基体改进剂;
6)仅仅通过提高灰化温度不但不能完全消除样品得双峰反而会减少样品的灵敏度。为此采用加入基体改进剂—硝酸钯,即消除了双峰又提高了灵敏度,可谓一举两得。测试水中的铅,加入硝酸钯的手段是比较好的选择。

3、石墨炉测定饮用水中铅含量为什么加基改剂后做不好标准曲线?
问题描述:
用的是普析通用原子吸收 990AFG,做标准曲线时,不加基体改进剂做标准曲线 0.999,按标准规定方法加磷酸二氢胺(用 1+99 硝酸配制),反而不成曲线,刀灯扣背景后,曲线有改进,但是空白和低浓度吸光度高,随着标准溶液浓度高,曲线变好,加磷酸二氢胺用的是阿拉丁。灰化温度 300/15,原子化 1800℃,请助大家。
解 答:
1)灰化温度要增加一步,400~600℃试试;
2)磷酸氢二铵的的铅含量有没有保证?空白高的原因一个是试剂不纯,另外污染。加了基体改进剂以后,把灰化温度提高,设定为 800-900℃;
3)塞曼扣背景更适合石墨炉测铅;
4)磷酸二氢铵:用 2 克的磷酸二氢铵溶解在 100 毫升的水中,配制成 2%的基改液,每次进样 5~10 微升;
5)基体改进剂磷酸二氢铵和硝酸镁的背景干扰大,加入基体改进剂反而降低了灵敏度,提高了检出限。生活饮用水中对铅含量测定的基体干扰少,可以通过降低灰化温度,不加基体改进剂的方法对水样进行检测。

4、石墨炉氘灯扣空白什么原因?
问题描述:
做水质钼时,石墨炉氘灯扣背景是标液,空白,质控,样品都扣背景,还是只是样品扣背景?如果是全部都要扣背景,为什么我纯水扣背景之后有 10 微克/升的值,不扣背景之前是没值的?
解 答: 
原子吸收分析信号中的背景吸收,按照其来源和光谱特性,大体可分为四类:
第 一类:是与波长无关的背景吸收,主要由分析体积内的颗粒散射导致;
第 二类:是随波长缓慢变化,在一定光谱范围类呈连续变化的所谓连续背景,主要由分子的光致离解所致;
第三类:是在一定范围内呈宽大吸收峰的基团特征光谱,如 CN 分子光谱等,在原子吸收仪器的光谱带宽内可以等同于连续背景;
第四类:由分子的转动和振动能级跃迁所致,呈尖锐的吸收峰形状,又称结构背景。通常在光谱域上呈现出尖锐峰形或者快速变换形状的背景称为结构背景。
1)石墨炉法扣背景是全程扣背景;
2)纯水扣背景测试时有吸光度。

5、石墨炉测生活饮用水中铅,镉加标回收率不好?
问题描述:
石墨炉测生活饮用水中铅,镉国标是 5750.6-2006,铅标曲为 2.5,5,10,20,30,40ng/mL,镉标曲为 0.5,1,3,5,7ng/mL,均按照国家标准加了磷酸二氢铵和硝酸镁,用 1+99 硝酸溶液定容至刻度的,铅,镉的标曲线性还都可以。样品取了 10mL 水样,按照国标加了磷酸二氢铵 1mL 和硝酸镁 0.1mL。加标取了 1mg/L 的铅标液 0.2mL 用水样定容至 10mL,按照国标加了磷酸二氢铵 1mL 和硝酸镁 0.1mL 镉:同样是按照国标做的,加标加的 3ng/mL 的点不论铅还是镉,加标回收都不好,不是高就是低。
解 答:
1)不能完全照搬标准中的灰化、原子化参数,需要优化参数。每一型号的仪器石墨炉都有其自身的适宜的程序升温参数;
2)进样针的下部会受到污染,要用液温为 40℃的 1%硝酸清洗(不用拆卸进样针、把 1%硝酸盛放于塑料小烧杯、把进样针往溶液里浸没十几次就差不多了)。在小棉花签上蘸点无水酒精、擦洗石墨锥内腔。更换冷却水为新鲜的纯净水;
3)实验前把器皿洗净,对实验成败很重要。泡酸的比例是硝酸:水=1:2,一般要求是过夜,若这些器皿沾染的重金属,泡酸过后清洗完可无虞。若是担心在使用器皿时本底高,有重金属溶出,所用器皿需要更换符合要求的。

6、石墨炉测水中钡,不加基改,原子化温度一般设多少?
问题描述:
石墨炉测水中钡,不加基改,原子化温度一般设多少?
推荐的 2450℃,应该是加基改的,自己优化得出来的么?还是有经验值?一般加基改比不加基改的原子化温度能高多少?
解 答:
1)一般加基改比不加基改的原子化温度并不高,灰化温度加基改比不加基改的高一些,可以祛除部分背景干扰;
灰化的目的是蒸发去除共存的基体和局外组分,从而减轻基体干扰,降低背景吸收。在试验中保持原子化温度 2400℃不变(PE 公司推荐温度),改变灰化温度,温度范围为 400~1 600℃;
2)用 CaCl2、PdCl2 作基体改进剂时,钡的灰化温度可达 1200 ℃,用 CsCl 作基体改进剂时,灰化温度可提高到 1400℃,灰化温度为 1400℃,斜坡升温时间 10s,保持时间 20s;
3)钡的灰化温度在 1600℃时吸光度大,原子化温度 2650~2750℃时吸光度达到大。但实际检测中发现,原子化温度在 2700℃时开始出现严重的背景干扰,所以,我们选择 2650℃为原子化温度。

三、火焰法测定

1、火焰法测水质钾、钠、钙、镁及钡需要注意的事项
问题描述:
关于钠,为什么调空白总也调不好(用娃哈哈纯净水调),基线一直在浮动,如果曲线要加硝酸铯的话是不是空白也要加呢?关键是空白调不了零,曲线都打不了。关于钙和钡的,为什么将高浓度打进去都没有值呢?不管是哪个浓度打进去,浓度都为零,这是为什么?
解 答:
1)钙和钡的测定把灯电流(适当增 大)和狭缝宽度作适当调节;
2)所有的玻璃器皿要有防尘措施,戴手套,另外超纯水需要注意一定不要含有钠或者含量要低,手上出汗也会有钠;
3)钾、钠、钙、镁是自然界常见元素,它们广泛存在于地表水、降水中。火焰原子吸收法测定钾、钠、钙、镁,具有简单、快速、灵敏、准确等优点。但是在空气-乙炔火焰法中,钾钠和钙镁的测定都存在着一定程度的干扰。钾钠易发生电离而产生电离干扰,在分析试样中加入一定量的铯盐做消电离剂以消除干扰;
4)测钾钠时不能用去离子水,要用纯净水或双蒸水,水好是现制的超纯水,否者空白过高,钠容易电离,可在溶液中加 500-1000ppm 的钾。

2、火焰法测水质中的铁时为什么加标消解后回收率会变到很大?
问题描述:
铁样品进行加标,经过消解煮沸后定容上机,加标回收率会变的很大是什么原因?排除容器本身污染改用新的容器,加标回收率还是偏大,若是样品加标后不经过消解煮沸,直接定容上机,加标回收率是正常的,请问是什么原因?
解 答:
不同处理方法获得的是不同的待测物,溶解性铁,总铁,都是不一样的,所以经过消解煮沸,应该就是总铁,所以会比不消解的值高。

四、ICP\ICP-MS 检测

1、用 ICP 做水质中重金属元素时需要过 0.45μm 的滤膜吗?
问题描述:
客户的几百个地表水样品,他们自己抽样(没过滤),委托我们按照 GB5749 标准中表 1的重金属限值判定,请问上 ICP 时需要经过 0.45μm 的滤膜过滤吗?我看到原来环保部发布的那个地表水采测分离的导则是抽样后要过滤的,同事之间都有不同意见。
解 答:
需要过滤,将生物质或者小颗粒去掉。这主要取决于检测的介质是什么,如果是溶解态重金属,需要通过 0.45μm 的滤膜过滤后取滤液监测。如果包含固态部分,则样品不需要过滤。但如果使用重金属在线监测仪,直接进样即可,使用的是 X 射线荧光光谱法(XRF)。

2、ICP-MS 水质铁和锌标准曲线难成线性
问题描述:
PE ICP-MS 型号 1000,扩项水质 65 种元素,其中混标十几种元素就铁和锌的 R 值达不到三个 9,而且铁锌基本上不成线性,后来用单标配曲线还是如此,浓度梯度是 0,1,5,10, 20,40,80ug/L,有没有遇到类似情况的老师,是如何解决的?
解 答:
1)选用 He 模式下,做 Fe57,5、10、20、50ppb 的浓度没问题;
2)铁锌溶液污染,使用塑料管子和洗瓶配制标准,注意超纯水空白,曲线肯定满足要求。3、Zn 容易污染并且只能用塑料容量瓶,不能用玻璃的,器皿一定要保持干净。Fe 浓度低了不成线性,可以浓度增 大点 50、100、200、300、400ug/L,根据仪器实际情况进行浓度调整。
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