气相分子吸收光谱法（精选4篇）
气相分子吸收光谱法 篇1
摘要：用辽宁省27个实际市界断面对气相分子吸收光谱法与纳氏试剂分光光度法进行了分析比较,通过测试检出限、精密度、准确度及加标回收率等,证明了气相分子吸收光谱法在实际水样中完全满足测量氨氮的需求,但同时也指出在试验过程中发现的气相分子吸收光谱法的局限性,比较2种方法的优缺点,为气相分子吸收光谱法大规模推广使用提供了支持。
关键词：气相分子吸收光谱法,氨氮,纳氏试剂分光光度法,比较
气相分子吸收光谱法是20世纪70年代兴起的一种简便、快速的分析手段。1976年Gresser等首先提出该法(gasphase molecular absorption spectrometry,简称GPMAS),最先应用该法测定了SO2、Cl、I2等。我国自20世纪80年代开始研究气相分子吸收光谱法,1988年张寒奇等研究的Cl-测定法具有很高的实用性,提出了气相状态下分析氯离子的新思路。陈秋红等在2006年用气相分子吸收光谱仪测定水中的硫化物,对其工作曲线、精密度等进行了考察,结果表明该方法简便、快捷、精密度、准确度都较好,适用于水中各种硫化物的测定。其原理是通过特定的化学反应,将待测成分转化为某一气体,分离出该气体,并在特定波长下测定气体的吸光度,该气体的吸光度和待测成分的浓度呈线性关系,符合朗伯—比尔定律[1]。而气相分子吸收光谱仪是应用气相分子吸收光谱法进行水质分析的一种仪器,目前有氨氮(HJ/T195-2005)[2]、凯氏氮(HJ/T196-2005)、亚硝酸盐氮(HJ/T197-2005)、硝酸盐氮(HJ/T198-2005)、总氮(HJ/T199-2005)、硫化物(HJ/T200-2005)6个符合环保部标准方法的测定项目,并被广泛应用于饮用水生产、环境监测、石油化工、卫生防疫、食品工业、土壤、化学肥料、化学试剂、造纸、皮革、印染、工矿企业、土木建筑、海洋与渔业和水文监测等各种领域的水质分析[3]。该试验以氨氮为例,通过测定实际的辽宁省27个市界断面与传统的纳氏试剂分光光度法来比较进一步确认气相分子吸收光谱法的可使用性。
1 材料与方法
1.1 试验材料
主要仪器:气相分子吸收光谱仪GMA3380(上海北裕分析仪器有限公司)。
主要试剂:25%盐酸+30%乙醇混合溶液:提前2~3 d配制,并敞口放置1 d后再密封保存;次溴酸盐氧化剂:使用前充分摇匀,现配现用,配制时,所用试剂、水和室内温度不低于18℃,不高于30℃。
1.2 标准曲线的绘制
配制4.0 mg/L亚硝酸盐氮标准使用液作为母液,启用自动稀释器,配制曲线梯度为0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.0、2.0mg/L,全程由仪器自动完成,结果见图1。
从图1可以看出,曲线r值为0.999 8,y=0.126x+0.002 7,无论是k值还是r值,全部符合方法要求。
2 结果与分析
2.1 实际水样的对比
对2015年12月辽宁省各市界断面共计27个实际水样同时进行了气相分子吸收光谱法与纳氏试剂法测定氨氮的比对测试,结果如图2所示。
从图2可以看出,通过实际水样对比,2种方法结果相差不大,且气相分子法大部分数据低于纳氏试剂法,分析原因在于气相分子法是将待测成分转变成气体分子载入测量系统,测定其对特征光谱吸收,故所受水中其他物质干扰小,而实际水样存在干扰物质多,而分光法又受色度浊度影响,故比气相分子法数值略高。从表1可以看出,氨氮相对误差在各误差范围所占比例中,80%以上的误差值在-20%~20%之间,进一步证明气相分子法在实际水样中的可使用性。
2.2 检出限的确定
使用氨氮浓度为0.10 mg/L测定方法检出限,进行7次平行测定,计算7次平行测定的标准偏差,按公式(1)计算方法的检出限,具体计算结果见表2。
式中,MDL—方法检出限;n—样品的平行测定次数;t—自由度为n-1,置信度为99%时的t分布(t查表得3.143);S—n次平行测定的标准偏差。
从表2可以看出,由水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法(HJ535-2009)中可知其检出限为0.025 mg/L,而本试验测定其检出限为0.017 mg/L,故检出限符合方法要求。
2.3 精密度
根据GSBZ 50005-88/200556测定氨氮国家标准样品,按其保证值范围为(2.06±0.11)mg/L,测试6次,结果见表3。
可以看出,其相对标准偏差符合方法要求,进一步证明了气相分子吸收光谱法在测量氨氮中的可靠性。
2.4 实际样品加标回收率
在100 m L某工厂排污口废水中加入氨氮标准溶液20.0μg,测定6次,加标回收率见表4。
从表4可以看出,实际样品中的加标回收率在93.5%~101.2%之间,符合方法中要求的90%~110%之间的要求,通过加标回收率的测试证明气相分子吸收光谱法在实际样品测量当中完全符合要求。
3 结论与讨论
气相分子吸收光谱仪是水样在2%~3%酸性介质中,加入无水乙醇煮沸除去亚硝盐等干扰,用次溴酸盐氧化剂将氨及铵盐(0~50μg)氧化成等量亚硝酸盐,以亚硝酸盐氮的形式采用气相分子吸收光谱法测定氨氮的含量。因此气相分子吸收光谱法具有干扰小、分析速度快、重复性好、无复杂前处理等优势,而传统的纳氏试剂分光光度法受水体色度浊度影响较大,配制纳氏试剂的碘化汞毒性很大,对分析人员和环境都不是很友好,不能絮凝干净的水样必须预先蒸馏,过程比较繁琐等。最后又通过在标准曲线、检出限、准确度、精密度及实际水样的测定等方面相比较证实,气相分子吸收光谱法完全符合地表水和各类废水中氨氮含量的测定。但在试验过程中发现,气相分子吸收光谱法对试验环境要求较较高,尤其保证在室温18℃以上进行,试验用无氨水,试剂等等均对温度有要求,所以使用局限性较多,并且数值与氧化程程度大小有关,在氧化程度不够的情况下很难保证数据的稳定定性,强酸强碱水质对方法影响较大,下一步准备研究不同环环境下及不同干扰下对方法的影响,使方法更完善,满足各种复杂水样条件下的测试[4,5,6,7,8,9]。
参考文献
[1]水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法:HJ535-2009[S/OL].[2016-06-12].http://www.shangxueba.com/share/p2995080.html.
[2]上海宝钢工业检测公司宝钢环境监站水质氨氮的测定气相分子吸收光谱法:HJ/T195-2005[S/OL].[2016-06-12].http://www.doc88.com/p-403985465133.html.
[3]周柯,刘燕燕,郑燕萍.高效气相分子吸收法快速测定水中氨氮[J].环境科学与技术,2013(12):149-152.
[4]臧平安.气相分子吸收光谱法测定水中氨氮[J].宝钢技术,1996(1):49.
[5]严静芬.水样中氨氮测定方法比较[J].广州化工,2008(2):55-56.
[6]王洁屏,孙海波,许鑫红,等.气相分子吸收光谱法测定氨氮校准曲线斜率、截距参考值研究[J].环境科学与管理,2015(4):127-129.
[7]陈小霞,卢登峰,李耕.气相分子吸收光谱法测定水体中氨氮的应用及相关研究[J].福建分析测试,2015(5):53-55.
[8]周黔兰,吴红,李海英.气相分子吸收光谱法测定水中氨氮浓度不确定度评定[J].环境与发展,2015(4):87-90.
[9]章维维,潘腊青,周姗.气相分子吸收光谱法测定水中氨氮[J].理化检验(化学册),2015(10):1474.
气相分子吸收光谱法 篇2
关键词：原子荧光光谱仪,汞,干扰,记忆效应,气液分离器
0 引言
在地质勘查工作中, 汞 (Hg) 是非常重要的指示元素, 可以为寻找金、银多金属等矿物提供重要依据。因此, 在地球找矿和1:20万和1:5万的区域化探普查的36种元素中, 汞 (Hg) 分析是极重要的数据组成部分。汞在地球化学样品中的含量一般在1×10-9~1×10-7之间, 实验室测定微量汞的方法主要有冷原子荧光光谱法和冷原子吸收光谱法, 冷原子荧光光谱法 (AFS) 是介于发射光谱法 (AES) 和原子吸收光谱法 (ASS) 之间的光谱分析技术, 基本原理是, 基态原子 (一般为蒸气状态) 吸收合适的特定频率的辐射而被激发至高能态, 而后激发态原子在去激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光。[1,2,3,4,5]
本文主要研究对象是基于北京普析通用仪器有限公司生产的PF6-3型三道原子荧光光度计, 在对元素汞 (Hg) 的测定时发现, 每天开机后测定前40个样品时, 同一个样品中Hg的测定结果、载流空白均会持续增高。研究进行反复试验, 进一步发现, 出现上述现象的主要原因是管路中残留水蒸气, 导致Hg的残留。通过在气液分离器上部加装冷凝和加热装置, 极大地降低了Hg的残留现象。本方法可以很好地满足地球化学样品分析Hg的准确度要求, 提高了方法的精密度。
1 实验部分
1.1 主要试剂
本部分所使用的试剂均为优级纯。试验用水为去离子水, 所用玻璃仪器均需25%硝酸浸泡24h。
盐酸 (HCl)
硝酸 (HNO3)
氢氧化钾 (KOH)
硼氢化钾 (KBH4)
硫脲 (H2NCSNH2)
抗坏血酸 (C6H8O6)
标准工作溶液:配制含汞1.0ng/m L标准溶液。介质:9%盐酸, 1%硝酸, 7%硫脲, 3%抗坏血酸。同时配制标准溶液空白。现用现配。
1.2 仪器工作参数
本文针对北京普析通用仪器有限公司生产PF6-3型三道原子荧光光度计研究, 表1列出了通常采用的测定Hg仪器参数。
1.3 分析步骤
(1) 试液的制备。称取经风干、研磨并过0.149mm孔径筛的地球化学样品0.2000g于25m L具塞比色管中, 加少许水润湿样品, 加入5m L (1+9) 王水 (4.3) , 摇匀, 放置于沸水浴中加塞分解1h, 其间摇散样品1次, 冷却后用预先配制好的硫脲-抗坏血酸混合溶液 (4.8) 定容至刻度, 摇匀, 静置半小时以上, 待澄清后上机测定。同时做空白试验。
(2) 空白试验。采用和1.1相同的试剂和步骤, 制备全程序空白溶液。每批样品制备2个以上空白溶液。
(3) 校准曲线。利用仪器自动稀释功能, 设置分别吸取0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0m L标准混合溶液 (4.11) , 即得含汞量0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0ng/m L的标准系列溶液。此标准系列适用于一般样品的测定。
(4) 测定。将仪器调整到最佳工作条件, 在还原剂 (0.05%氢氧化钾+1.1%硼氢化钾) 和载液 (9%盐酸+1%硝酸溶液) 的带动下, 测定标准系列各点的荧光强度 (校准曲线是减去标准空白后荧光强度对浓度绘制的标准曲线) , 然后依次测定样品空白、试样的荧光强度。
选择空白条件下测定、正常情况下仪器测定试样、延长仪器稳定时间1小时后测定试样、改装后测定试样, 每次测定次数为40次。得到数据表2。
2 仪器改进探讨
气液分离器改装基本原理是, 在每次数据采集完成后, 立即开启大流量 (1000m L/min) 氩气吹扫和加热, 将水蒸汽赶跑。吹扫5秒钟, 停止吹氩气;开启冷凝装置, 对气液分离器进行降温。循环执行上述步骤。改装原理见图1。
对同一个样品连续测定40次, 改装前后测定结果变化对比, 见图2。
3 结论
本文针对北京普析通用仪器有限公司生产的PF6-3型三道原子荧光光度计测定汞元素 (Hg) 存在“记忆”效应, 通过在气液分离器上加装冷凝和加热装置对仪器进样设备进行了小范围的改进, 改进后大大降低了Hg的残留, 基本消除了Hg的“记忆”效应, 提高了仪器精密度, 进一步完善了仪器的工艺水平。
参考文献
[1]张锦茂, 张勤.冷原子-无色散原子荧光法测定地球化学样品中的微量汞[J].岩矿测试.1986, 5 (1) :37.
[2]张锂.原子荧光光谱法测定汞、铅、锑的研究[J].西安工程科技学院学报, 2007 (03) :385-389.
[3]张苒, 杨黄河.氢化物发生-原子荧光光谱法测定水样中的汞[J].广东环境监测与管理, 1998, 15 (1) :13-16.
[4]陈虹.原子荧光光谱法考察低浓度汞标准溶液有效保存期[J].化学试剂, 2008 (02) :105-108.
气相分子吸收光谱法 篇3
一、盐酸循环吸收法工艺技术介绍
工艺流程描述;精制后的四氯乙烷经汽化器汽化后进入气固催化反应器, 生成三氯乙烯、氯化氢气体、四氯乙烯、四氯乙烷及轻沸物混合气体, 进入解析塔进行解析, 三氯乙烯、盐酸、四氯乙烯、四氯乙烷、轻沸物的混合气体与回流液体传热传质后, 氯化氢气体、轻沸物及部分三氯乙烯上升至塔顶, 大部分三氯乙烯及轻沸物经循环水冷却器冷凝后进入回流槽, 未冷却的少量三氯乙烯、轻沸物及氯化氢气体再进入冷冻水冷却器, 冷凝后的三氯乙烯及轻沸物靠重力流回回流槽, 回流槽大部分进解析塔回流, 少量采出含高浓度低沸物的三氯乙烯去低沸物储槽, 经冷冻水冷却器后的氯化氢气体、微量三氯乙烯和轻沸物进入除雾器, 去除未冷却的微量三氯乙烯和轻沸物后的氯化氢气体进入盐酸吸收系统, 除雾器去除后的微量三氯乙烯和轻沸物进入补集器。
两个可切换的盐酸储槽内装满水, 经盐酸泵加压后进入冷冻水冷却器进行降温, 然后分为两路, 一路从三级降膜吸收塔顶部进入, 对来自二级降膜吸收塔顶部的氯化氢气体进行吸收, 从三级降膜吸收塔底部流出, 再从二级降膜吸收塔顶部进入, 对来自一级降膜吸收塔顶部的氯化氢气体进行吸收, 从二级降膜吸收塔底部流出, 再从一级降膜吸收塔顶部进入, 对来自除雾器的氯化氢气体进行吸收后, 流入盐酸中间罐;另一路直接进入水流喷射器, 与从三级降膜吸收塔顶部的氯化氢气体混合后进入盐酸中间罐, 与一级降膜吸收塔底部流出的盐酸混合, 从盐酸中间罐中底部经U型管溢流进入盐酸储槽, 再经盐酸泵加压后进行循环吸收。
装置长时间运行后, 盐酸中间储槽和补集器内会累积少量三氯乙烯和轻沸物, 盐酸中间罐上部会累积的少量三氯乙烯和轻沸物, 定期从盐酸储罐中上部采出后, 经冷冻分层器后, 上层三氯乙烯及轻沸物采出用泵间歇送入解析塔采出罐, 底部稀盐酸用泵间歇送入盐酸储槽;补集器内的三氯乙烯和轻沸物从底部经U型管后进入解析塔回流槽。
二、该工艺技术在气相催化法制三氯乙烯生产工艺中应用的优势
1、此工艺技术解决了盐酸单次吸收浓度低的问题, 一般在盐酸浓度均可达到34%, 且盐酸浓度可按照需求浓度进行生产, 实现了盐酸经济效益最大化;而且水喷射器水量大小不受盐酸浓度限制, 确保了解析塔真空度, 利于四氯乙烷汽化, 一方面实现装置能力最大化, 另一方面保证了反应器内催化剂不因真空度低, 部分物料冷凝与催化剂接触时间长, 使得催化剂结块失效。
2、因氯化氢吸收过程中会放出热量, 使得盐酸温度升高, 而盐酸温度越高, 越不利于氯化氢吸收, 所以在此工艺技术中通过在盐酸加压泵后增加冷冻水冷却器, 在吸收前对稀盐酸进行降温, 增加了盐酸的吸收效果, 更利于确保解析塔真空度。
3、此工艺技术中增加了冷冻分层器, 便于对盐酸吸收过程中带入盐酸中的微量三氯乙烯及轻沸物的分离, 一方面达到对物料的充分回收循环利用, 且能避免盐酸循环泵衬里被有机物溶解而造成设备损坏的危险;另一方面不用向外界排放任何废水, 且能有效降低了盐酸中三氯乙烯及轻沸物的含量, 从而为用户解决了盐酸中带入有机组份影响使用效果等问题。
三、此工艺技术应用中的注意事项
1、盐酸中间储罐的盐酸采出管线靠重力流, 流速较低, 为了防止盐酸采出过程中发生虹吸现象, 在盐酸中间储罐至盐酸储罐之间管道直径计算时, 流速取1m/s为宜, 且在选择管道直径时应按照计算值的1.676倍以上为宜。
2、补集器U型管设计计算时, U型管底部至补集器底部高度差必须大于除雾器处真空度对三氯乙烯和低沸物的混合液的吸入高度, 防止解析塔回流槽内物料被吸入补集器, 淹没除雾器, 造成气阻, 甚至发生倒液, 物料大量被吸入盐酸储槽中。
3、在整个盐酸吸收系统及冷冻分层器的设备材料选择时, 宜采用钢衬四氟乙烯或是内衬搪瓷设备, 以免设备发生腐蚀。
摘要：本文以宁夏康美化工三氯乙烯生产工艺为例, 介绍盐酸循环吸收在气相催化法制三氯乙烯生产工艺中的应用。
关键词：盐酸循环吸收法,气相催化法,三氯乙烯,应用
参考文献
[1]胡幼涛.三氯乙烯、四氯乙烯生产和应用现状及展望.中国氯碱.2000.1:34.35.
气相分子吸收光谱法 篇4
1 原理
试样经微波灰化, 使磷在酸性条件下与钼酸铵结合, 生成磷钼酸铵, 此盐可经还原呈蓝色, 一般称为钼蓝。蓝色的深浅与磷的含量成正比。
2 材料与方法
2.1 仪器
PYROT微波灰化系统 (意大利MILESTONE) , 723分光光度计 (上海精密科学仪器有限公司) 。
2.2 试剂
钼酸铵溶液 (50 g/L) :称取0.5 g钼酸铵用15%的硫酸稀释至100 ml;对苯二酚溶液 (5 g/L) :称取0.5 g对苯二酚溶解于100 ml水中, 加硫酸1滴;亚硫酸钠溶液 (200 g/L) :称取20 g无水亚硫酸钠溶解于100 ml蒸馏水中, 此溶液应临时配制;磷标准储备溶液 (100 μg/ml) :精确称取在105 ℃干燥的磷酸二氢钾0.4394 g溶于水中, 移入1000 ml容量瓶中, 加水至刻度, 此溶液每毫升含100 μg磷;磷标准使用溶液 (10 μg/ml) :准确吸取10 ml磷标准储备溶液, 于100 ml容量瓶中加水稀释至刻度, 混匀, 此溶液每毫升含10 μg磷。
2.3 方法[1]
标准曲线:吸取磷标准使用液 (每毫升相当于10 μg磷) 0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 ml, 分别置于25 ml比色管中, 再于每管中依次加入2.0 ml钼酸铵溶液, 1 ml亚硫酸钠溶液, 1 ml对苯二酚溶液, 加蒸馏水稀释至刻度, 摇匀, 静置30 min, 以零管溶液为空白, 在分光光度计上于660 nm处比色, 测定标准溶液的吸光度值。
2.4 样品测定
准确称取均匀试样0.5000 g, 放入微波灰化仪中, 调解功率为1000 W, 程序升温 (条件见表1) , 将灰化好的样品加稀盐酸 (1+1) 10 ml, 硝酸2滴, 在水浴上蒸干, 再用稀盐酸2 ml, 用水分数次将残渣完全洗入100 ml容量瓶中, 并用水稀释至刻度。取滤液2.0 ml置于25 ml比色管中加入2.0 ml钼酸铵溶液, 1 ml亚硫酸钠溶液, 1 ml对氢醌溶液, 加蒸馏水稀释至刻度, 摇匀, 静置30 min, 以零管溶液为空白, 在分光光度计上于660 nm处比色, 测定吸光度值。
3 结果
3.1 标准曲线
通过实验, 标准曲线回归方程为Y=0.0088 X+0.0029, 相关系数r=0.9998。
3.2 精密度试验
取0.5000 g样品6份, 用微波灰化法测定, 结果为1101、1108、1085、1091、1062、1082 mg/kg, RSD=1.5%。
3.3 回收率试验
结果见表2。
3.4 对照试验
取6份样品各0.5000 g, 分别用湿法消化 (国标方法) 、微波灰化法测定, 结果见表3。
注:t=0.01, P>0.05。
4 结论
利用程序升温微波灰化分子吸收法测定食品中的磷回收率在90.0%～95.8%之间;与国标法对比, 其结果差异无统计学意义 (P>0.05) ;测定食品中磷含量, 用微波灰化处理样品, 不污染环境, 准确性高, 重现性好, 值得推广。
摘要：目的建立微波灰化、分子吸收光谱法测定食品中磷的方法。方法用微波灰化法使样品灰化, 其测定结果与国标方法比较。结果用微波灰化法消化样品, 精密度试验RSD=1.5%, 回收率在90.0%～95.8%之间, 与国标法比较, 测定结果差异无统计学意义。结论用微波灰化法测定食品中磷含量, 方法准确性高, 重现性好, 值得推广。
关键词：微波灰化,磷,回收率
参考文献