样品处理

2024-11-07

样品处理（精选12篇）

样品处理篇1

摘要：原子吸收光谱法检测分析是地质实验测试中矿石分析的主要方法之一。本法具有灵敏度高、选择性好、抗干扰性强、样品处理快速简捷等特点。本文主要论述原子吸收法测试样品前期处理的一般方法。对于原子吸收仪检测普遍适用。

关键词：原子吸收法,仪器检测,样品处理

0 引言

原子吸收光谱法是20世纪50年代创立的一种新型仪器分析方法。现已成为对无机化合物进行元素定量分析的主要手段。

原子吸收光谱法具有以下优点:

灵敏度高, 火焰原子吸收灵敏度对多数元素在μg/mL, 对少数元素可达μg/L。石墨炉原子吸收法比火焰法灵敏度还要高几十到几百倍。

准确度高, 火焰原子吸收法的准确度接近化学分析, 相对误差小于1%。尤其适合于测定较低含量样品元素。

选择性好, 通常共存元素对被测元素干扰少, 一般不需分离共存元素, 就可进行测定。并且一次溶样可分别测定好几种元素。

分析速度快, 仪器操作简便, 可在较短时间完成大量样品测定。且重现性良好。

应用范围广, 一般可测定30多种金属元素和个别非金属元素。

由于此法具有以上优点, 该方法至今已在地质、矿产、农业、冶金、化工、环境监测、食品、生化和制药中获得广泛应用。原子吸收仪已是地矿等实验室的必备仪器。

1 分析试样的制备

1.1 检测原理

原子吸收法在检测某个元素含量时, 通常以液体状态进行。无论是无机还是有机样品, 当按照一般取样原则获得具有代表性的平均试样后, 对固体样品应进行溶解, 灰化或湿法消化处理, 使待测元素以可溶盐的形式进入溶液。设置原子吸收仪至拟定的工作条件, 将溶液吸入仪器进行火焰原子化或石墨炉原子化, 测定出溶液中待测元素的浓度, 从而得到含量。

样品处理使元素或待测组分进入溶液中, 在溶解过程中要防止挥发损失和引入杂质, 在溶解后应使其在一定时间内不沉淀不凝聚不挥发不水解。为使样品中的待测元素组分溶解完全又能保持溶液状态, 根据样品的特性, 样品处理应有以下方法。

1.2 样品的溶解

对无机样品先用去离子水溶解, 若不溶可选用稀酸, 浓酸或混合酸溶解。常用的酸分别是HCl、HNO3、HClO4、H2SO4和HF。如矿石中的Cu、Pb、Zn、Sb、Cd等易溶元素可用HCl和HNO3溶解。Fe、Co、Ni、Mn、Cr、Ag、Ti等用HCl、HNO3、HClO4和HF溶解, 必要时可加H2SO4。用王水可溶解Au。Ag可单用HClO4溶解。用H2SO4和H3PO4混合酸可溶解合金试样。加入HF酸可溶解硅酸盐样品。对酸不溶或难以完全溶解的元素成分 (如Sn、Mo、W等) 可用碱性熔融剂 (如Na2O2, NaOH, Na2CO3等) 进行高温碱熔处理, 再用去离子水或酸溶液进行浸取, 一般要求用HCl或HNO3做介质, 去离子水稀释定容。

含硫较高的矿种应先加盐酸加热使完全溶解 (时间稍长) , 再加HNO3或其他酸, 进一步完全溶解。

对于在盐酸中易沉淀的待测元素, 应用HNO3做介质, 如Ag和含量较高的Pb。对于易水解的元素可加大溶液中酸浓度, 如Sb等。溶液澄清后应在短时间内测定。

1.3 样品的干法灰化

对有机样品, 如食品, 农作物等, 因为待测元素含在有机物基体中, 只加入酸难以将有机体消除去, 采用干法灰化是除去有机物基体而保留待测金属元素的简便方法。此法是将样品置于铂或石英坩埚中, 先于80~150℃低温加热, 去除所含水分及气体等.再于400~600℃高温灼烧灰化, 经空气氧化将有机物炭化分解成CO2和H2O而挥散。冷却后将灰分残渣按上述方法用酸溶解。定溶后待测备用。由于要经过高温灼烧, 所以此方法不适用于易挥发元素Hg、Pb、As、Sb、Sn等的测定。对Bi、Cr、Fe、Ni、V、Zn等也有损失。

1.4 样品的湿法消化

样品的湿法消化即是加入混合酸加热分解法。对含易挥发待测元素的有机样品, 可使用此法。常使用HCl+HNO3, HNO3+HClO4, HNO3+H2SO4等混合酸, 在加热氧化条件下分解样品, 能使有机体挥散, 待测元素从样品中分解出来进入溶液。也可以用HNO3+H2SO4+HClO4 (3:1:1) 三种混合酸来消化, 效果较好。这种方法加入的酸试剂纯度要高, 以防引入干扰杂质。应使用优级纯酸。

2 实验

火焰原子吸收法测定岩石矿物中的铜含量。

1) 样品分解方法

准确称取0.2000样品于100mL烧杯中, 加入15mL HCl, 盖上表皿。置于电热板上加热溶解10多分钟, 在加入HNO35mL, 继续加热至样品分解完全为止。洗净表皿, 蒸发至干。取下冷却, 加入HCl 5mL吹洗杯壁加热至可溶盐类溶解, 转入100mL容量瓶中用水稀释至刻度, 摇匀, 澄清后待测。

2) 仪器及工作条件

Z-5000型日立偏振塞曼原子吸收分光光度计

光源:Cu空心阴极灯;灯电流:7.5mA;波长:324.8nm;火焰类型:空气-乙炔;助燃气压力:160kPa (9.4L/min) ;燃气压力:30kPa (2.3L/min) 。

3) 配制成Cu标准系列溶液:0.00、1.00、2.00、5.00、10.00、20.00ug/mL做工作曲线。吸入样品溶液测定。

4) 验证

用上述方法测国家一级标准物质, Cu含量结果准确度符合性良好

3 结论

采用原子吸收法检测的样品处理主要考虑样品的种类, 待测元素的特征, 从而选择适合的方法, 以保证检测的准确便捷。还要根据含量高低确定适当的称样量及定容体积, 控制浓度范围, 以便仪器检测。

参考文献

[1]刘珍.仪器分析读本.化学工业出版社.

样品处理篇2

1、试验设置专职样品保管员，建立样品账制度。样品入库及受检单位领用样品时，均应按规定办理有关手续。

2、样品库环境应符合样品的存放条件，如温度湿度要求等等，同时需要有防火防盗措施。

3、样品入库时，保管员和送样者应该对样品实物与样品记载文件是否相否。物品交库完毕，由保管员提供样品单，送样者应在样品单上签字。

论室内空气检测的样品采集及处理篇3

关键词：室内空气；检测样品；采集样本处理

中图分类号：X791 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0096-02

1 室内空气检测样品采集方法及准备工作

室内空气检测样品采集的方法主要包含直接采样法与浓缩采样法两种。

1.1 直接采样法

直接采样法是最常用的办法之一，属于费用最低、操作最简单的方法。直接采样法一般要求室内空气之中含有的被测组分浓度较高，从室内空气之中直接采取少量的气体就可以满足空气检测的需要，这种方法对空气质量的检测结果属于室内短时间平均浓度或瞬间浓度，可以在很短的时间内完成样品检测。

1.2 浓缩采样法

当室内空气之中的污染物浓度过低时，采用直接采样法很难满足空气检测的需要，这时就需要采用浓缩采样法。浓缩采样法是将室内空气中的污染物通过固体或液体吸附剂，获得污染物富集的采样方法。浓缩采样法采样的时间一般较长，检测结果代表一定时间内的污染物平均浓度，更能真切地反应出室内空气质量。

1.3 室内空气检测样品采集的准备工作

为了保证室内空气检测样品的真实性及准确性，需要安排合理的准备工作：在工程施工完毕7天后进行环境质量验收；接受室内空气检测的房间内没有杂物；进行空气检测1小时前关闭所有门窗，保持空间封闭性等。

2 室内空气样品检测处理方法

室内空气样品检测处理的主要方法包括热解析收法和溶剂吸收法两种：

2.1 热解析法

热解析收法可以将固体吸附中被测组分解析下来。按照温度对吸附的影响作用分析，温度升高，吸附物与吸附剂之间的吸附力就越弱，反之，温度降低则吸附力越强。在实际操作中，可以使用加热的方式，使吸附剂中需要被测的组分解析下来，其加热的温度就是热解析温度，热解析温度的确定要根据被测组分的热稳定性、沸点、吸附剂的热稳定性来确定。温度过低则会造成解析不完全，影响回收率，温度过高，则会造成多种组分对热的不稳定性，同样影响回收率。

2.2 溶剂吸收法

溶剂吸收法是通过吸收液完成对室内空气中组分的采集工作的，将空气中组分通过吸收液体，在溶液作用或化学作用下空气组分被吸收到液体之中，在气泡运动速度及浓度梯度影响下，气泡可以很快的扩散到气-液界面上，最终达到浓缩收集样本的目的。

3 常见污染物的样品采集及检测处理

在建筑建设过程中，需要注意建筑室内的空气质量，避免出现严重的室内环境污染。为控制室内环境污染问题，我国针对民用建筑工程制定出室内环境污染标准规范，主要指标如表1所示。

3.1 室内空气中甲醛样品采集及检测处理

3.1.1 甲醛样品采样。使用大型气泡吸收管，在吸收管之内安置5mL酚试剂吸收液，并以0.5L/min的流量速度，采集10L气体，并记录现场采样点气压及温度。样品分析需要在样品采集的24小时之内进行。

3.1.2 甲醛样品检测。对甲醛样品进行检测也可以使用分光光度计比色法或气相色谱法，本文以气相色谱法为例进行测定，甲醛在酸性条件下与涂有2，4-二硝基苯肼6201担体发生吸附，将气体中甲醛转变为稳定的甲醛腙，使用二硫化碳洗脱之后，使用OV-1色谱柱对甲醛腙进行分离，然后使用氢火焰离子化监测器进行测定工作。使用气相色谱法对室内空气甲醛样品进行测定分析的相对误差仅为-3.2%～6.5%，检测限可以达到0.301mg/m，准确性高、干扰性小。实践证明，气相色谱法对空气中甲醛的检测是一种可靠、快速而简单的测定方法。

3.2 室内空气中苯样品采集及检测处理

3.2.1 苯样品采集。确定采集地点，使用两端孔径大于2mm的活性碳管，活性碳管两端以垂直方式与空气采样器入口连接，并确定以0.5L/min的速度抽气室内空气20L。样品采集完毕之后，需要在活性炭管两端安装上塑料帽，并记录采取样品现场的气压及温度。样品采集后需要在5天内进行检测。

3.2.2 苯样品检测。取出活性炭管之内的活性炭，并将活性炭放入具塞刻度试管之中，注入1.0mL二硫化碳，并将试管塞紧，放置1小时左右，并不断地进行摇晃，取出1μL进样，采用保留时间定性，使用峰面积定量，通过多次样品分析，求取平均值，并测量空白管的平均峰面积，最终完成对室内空气中苯样品的检测处理。

3.3 室内空气中氨样品采集及检测处理

3.3.1 氨样品采集。使用大型气泡吸收管，在吸收管之内安置10mL稀硫酸吸收液，并以0.5L/min的流量速度，采集5L气体，记录出采样点气压及温度。样品分析需要在样品采集24小时之内进行。

3.3.2 氨样品检测、将氨样品溶液转移到具塞比色管之中，并加入少量的水清洗吸收管，最终将水与样品溶液合并为10mL的总样本。对样本进行吸光度测定，在进行样品测定的过程中，需要使用10mL没有经过采样的吸收液作为试剂的空白测定。如果氨样品溶液中吸光度超过标准曲线的范围，则可以选择试剂空白稀释样本的方法，对显色液进行分析；在进行氨样品浓度计算过程中，需要将溶液稀释的倍数考虑在内。

3.4 室内空气中TVOC样品采集及检测处理

3.4.1 TVOC样品采集。使用吸附管，吸附管内置200mgTenax-TA吸附剂，以流量为0.5L/min的速度进行采样，获取室内空气10L。

3.4.2 TVOC样品检测。目前来看，主要的TVOC样品检测方法都是采用的氢焰检测器及热解析手工进样的方式进行气相色谱分析。将空气样本在300℃热解析仪中进行解析，用100mL注射器收集解析分离出来的样品气体，用2mL玻璃注射器抽取1mL气体样品，使用气相色谱仪进行测定。

4 结语

随着新型建筑材料及装修材料的应用，室内空气污染的问题越来越严重，对室内空气检测需要进行一定的样品采集并通过检测处理方法，从而获取室内空气中含有的有毒物质是否超标，维护居民健康，改善生活环境。

参考文献

[1] 王萍.室内空气检测的样品采集及处理[J].四川建材，2011，37（1）：63、65.

[2] 俞迨，李岱.室内空气检测的样品采集及处理[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（5）.

室内空气检测的样品采集及处理篇4

在实际分析之前, 采样和样品处理方法决定着分析结果的质量, 不合适或非专业的采样会使可靠正确的测定方法得出错误的结论。因此, 选择和制定周密的样品处理程序和完成准确无误的操作是非常重要的。采集样品涉及从整体中分离出具有代表性的部分进行收集。采样之前, 通常需要弄清楚下面这些问题:

(1) 对采样的环境和现场进行充分的调查。 (1) 样品中可能会存在的物质组成是什么, 它们的浓度如何? (2) 样品中的主要组分是什么? (3) 采集样品的地点和现场条件如何? (4) 应该采用非破坏性采样方法还是破坏性采样方法? (5) 采样完成后会得到哪些分析结果?

(2) 关于采样地点和采样时间应当注意如下问题。 (1) 确定采集样品的最佳时机; (2) 确定采样的位置和采集样品的装置; (3) 采样过程可以保证多长的有效时间? (4) 确定采集样品的间隔时间。

在了解了以上情况后, 根据被采集样品体系的特性和分析测定的目的, 要选择合适的采样和样品制备技术。具体如何操作, 从以下两个方面阐述。

1 样品的采集

样品的直接采集是最常用的方法之一, 有时也是最简单的和费用最低的方法。它只需要将样品直接引进到容器之中就完成了样品的采集过程。采集样品的容器最好使用新的, 如使用用过的容器, 则必须清洗干净, 保证没有前一个样品的残留物影响。

样品的富集采集就是在样品的采集过程中, 同时将欲测组分富集, 如吸附采样就是样品富集采集的一种方法, 要选择合适的吸附材料, 在采集气体或液体样品的同时吸附欲测组分, 使欲测组分在吸附材料上富集。

对气体样品, 欲测组分的浓度往往很低, 直接采集需要在现场采集体积很大的样品, 回实验室进行富集, 很不方便。所以气体样品多采用浓缩采集方法, 主要有固体吸附法、溶液吸收法、低温浓缩 (冰冻析出) 法等等, 在本规范的空气中总挥发性有机化合物 (TVOC) 等测定中, 采用了固体吸附法和溶液吸收法进行富集采集

1.1 固体吸附法

(1) 固体吸附剂。固体吸附法的核心材料是吸附剂, 通常使用的吸附剂主要有活性炭、石墨化炭黑、多孔聚合物和多孔硅球等, 其中活性炭和多孔聚全物在色谱分析样品制备中使用的最多, 吸附剂的物理特性参数主要有比表面积、孔径分布、极性、使用使用范围和组成结构等。

活性炭对大多数的有机物分子具有很好的吸附捕集特性, 但是气体样品中的水分对活性炭的吸附干扰比较大, 样品中的水分可能使活性炭采集的有机物成为不可逆吸附, 并容易引起某些物质的降解, 需要较高的热解吸温度 (一般需要溶剂解吸) 。

石墨化炭黑是非极性和无孔径的吸附材料, 具有很高的表面均匀性和硫水特性。石墨化炭黑是比较理想的吸附材料, 可吸附和浓缩空气样品中许多有机化合物, 诸如从C4, C5烃类到多氯联苯, 多环芳烃和其他的较大的有机物分子。

目前, 最常用的多孔聚合物有Tenax、Chromosorb、Porapak、Hayesep、Amberlit等系列。Tenax-TA具有广泛的应用, 它的比表面积较为35mm 2/g, 有较高的热稳定性 (300℃) , 且样品中水分的影小, 在常温下就可以吸附和浓缩高挥发性物质。例如:C2-C4的卤代烃类和C6-C9的烃类等。但是应当避免在具有氧化的氛围中进行吸附浓缩的操作。

几种吸附剂的组合或者结合可以达于是优点互补, 可以采集到所有的目标化合物。例如:Tenax-Ta和arbosphereS (石墨化炭) 结合可以采集空气中C2-C8碳氢和卤化烃化合物, 低挥发性物质被吸附Tenax-Ta上, 挥发性较大物质被吸附在arbosphereS。

(2) 吸附管的制备。吸附采样管的尺寸和材料主要有三种:玻璃采样管为13.5 (内径) ×100mm, 内部填充约1.5g的Tenax吸附材料;不锈钢采样管为12.7 (内径) ×100mm, 内部填充约1.5g的Tenax吸附材料;组合式吸附剂管分别依次填充CarbotrapC、Carbo-trap和CarbosieveS-Ⅲ等吸附材料。当然可根据自己实验室的状况和条件, 自己设计和加工吸附剂采样管。吸附剂采样管的制备通常需要如下的步骤:

1) 将玻璃管或者不锈钢管放入盛有甲醇的烧杯中并超声10mim后, 使用新鲜甲醇冲洗这些空心管, 再使用已烷超声10mim, 使用新鲜已烷冲洗这些空心管。然后, 在100mim条件下于真空 (约8kPa) 干燥箱中干燥5h, 贮存在干燥器中备用;

2) 仔细检查空心管, 特别是玻璃管, 如果在空心管的端口出现损坏或者裂纹, 应当将它们舍弃;

3) 使用镊子夹取石英棉将空心采样管的一端堵住并形成约10～50mm的石英棉塞, 再用漏斗从此空心管的另一端填充吸附材料 (Tenax) , 然后, 夹取石英棉将空心采样管的另一端堵住约10～50mm。石英棉和吸附材料的充填紧度要适中, 不要太紧密;

4) 填充完毕的采样管使用之前, 应当进行预处理, 方法:在高纯氮气或者氦气的流动下 (10～30mL/mim) 于常温至少吹扫10mim, 然后升温到250℃并保持2～5h。然后, 采样管在高纯氮或者氦气的流动下降到常温时, 取下采样管并将管的两端密封好置于干燥器中备用;

5) 使用采样管采集样品之前, 应当做一下采样管的空白实验, 然后进行标准样品的采集实验。确定了样品回收率之后, 将每一个采样管做好标记, 说明此采样管的充填材料种类、处理日期、编号等。

通常, 填充的吸附材料需要进行洗涤纯化, 特别是那些比较脏的吸附剂。以Tenax为例, 首先依次使用甲醛和已烷将吸附材料进行索氏抽提48h, 然后分别滤掉甲醇和已烷溶剂, 将Tenax转入石英盘中并置于通风厨中于常温下自然蒸发30～60mim, 再置入真空 (约8kPa) 干燥器中于100℃干燥3h后降至常温, 经过筛后备用。

1.2 溶剂吸收法

溶剂吸收法通常是使用吸收液 (诸如水、酸或碱等水溶液、有机溶液等) 采集气体或者蒸气中某些组分。当气体样品通过吸收液时, 样品气泡与吸收液界面上的被测物质的分子由于溶液作用或者化学反应很快进入吸收液中。气泡中间的气体分子由于存在浓度梯度和极快的运动速度可以迅速地扩散到气-液界面上, 因此, 整个气泡中被测物质分子很快被溶液吸收, 达到浓缩收集样品中某些目标组分的目的。气体采样装置一般由收集器、流量计和采样动力三部分组成。

2 样品前处理

2.1 蒸馏法

蒸馏是分离和纯化样品中有机物的常用方法, 特别是在样品中存在大量的树脂状杂质时。在建筑材料的涂料、胶粘剂的甲醛测定用混凝土外加剂氨和甲醛的测定中都用到这个方法。

2.2 热解吸法

从固体吸附上将欲测组分解吸下来的方式有热解吸和液体解吸两种, 目前大都采用热解吸方式。从吸附理论可知, 温度越低, 吸附剂与被吸附物之间的吸附力越强;随着温度的升高, 吸附剂与被吸附物之间的吸附力越弱。因此, 加热可以使吸附剂上的欲测组分解吸下来, 加热的温度, 即热解吸温度, 与欲测组分的沸点、热稳定性和吸附剂的热稳定性有关。热解吸温度低可能会使样品中组分解吸不完全, 回收率低, 管中残存量大;热解吸温度太高可能会使某些组分对热的不稳定而引起回收率低。吸附剂的热稳定性一般在300℃以下, 因为大多数高分子吸附剂在300℃时就开始分解了。热解吸过程中载气的流速也对热解吸有影响, 一般是载气的流速越快, 越有利于热解吸。热解吸的加热源通常是带状的加热器或者是和式炉, 当加热200～300℃进行热解吸。热解吸的影响因素:升温速率越快, 最终温度越高, 解吸速度就越快, 进入色谱柱的初始样品谱就越窄。载气的流速越快, 越有利于热解吸。

2.3 气相色谱常用的顶空进样方法

溶剂型涂料中苯的测定就采用了这种方法, 即将样品称入顶空瓶内, 在一定温度下放置一定时间, 待瓶内样品蒸气达到平衡状态, 抽取一定量的蒸气注入气相色谱仪中, 进行色谱分析的方法。

3 结语

《民用建筑工程室内环境污染控制规范》中所列入的5种污染物, 各自的气态物质在空气中的比重各不相同, 理化性质有很大的区别, 所以采集的方法侧重点也要有所注意。根据规范规定, 样品的收集和处理方法及其技术还必须遵循下面的原则: (1) 收集的样品必须具有代表性; (2) 采样方法必须与分析目的保持一致, 并且采集到你想要的样品; (3) 分析样品制备过程中尽可能防止和避免欲测定组分发生化学变化或者丢失; (4) 在样品处理过程中, 如果将欲测定组分进行化学反应时, 这一变化必须是已知的和定量的完成; (5) 在分析样品制备过程中, 要防止和避免欲测定组分的污染, 尽可能减少无关化合物引入制备过程; (6) 样品的处理过程应当尽可能简单易行, 所用样品处理装置应与处理的样品量相适应。

实验室检测样品不合格的处理办法篇5

一．目的为了高效真实的控制住供应链超标单品流通供应，影响消费者身体健康。

二．责任

1.高危单品的相关责任细分

（每月以第三方检测机构的高危明细为准，每月检验员会更新张贴至各仓收货部）

a.品控部：来料QC再收货时及时取样，到货10分钟之内通知实验室检测；实验室在收到样品40分钟之内出结果。

b.生产部：根据到仓检测结果分货：合格则直接分货，超标则不分货。

c.采购部：保证高危单品在分拣前1.5小时到仓。来货检测结果异常及时跟进。

2.一般单品的相关责任细分

a.品控部：来料QC再收货时及时取样；实验室在收到样品40分钟之内出结果。

b.生产部：直接分货。

c.采购部：检测结果异常及时跟进。

三．快检不合格的判定

1.农残快检不合格（以复检结果为准）

a.初检不合格，复检。由仓内检验员在原样上面复检2次。

b.换货回来（携带供应商承诺书，没有将旧批次混到新批次），再抽取2个样品检测，其中有1个样品检测值≥50%，则判断为阳性，不合格。

2.兽残快检不合格（以复检结果为准）

a.初检不合格，复检。由仓内检验员在原样上面复检1次。

b.换货回来（携带供应商承诺书，没有将旧批次混到新批次），再抽取2个样品检测，其中有1个为阳性，则判为不合格。

四．不合格样品的处理方式

1.信息反馈：

按照《快检超标绝不发货的规定》要求超标单品退货处理。检验员在仓内质量群通知仓品控主管，生产部主管，制单员，采购部及客服部。时间节点为实验室收到样品40分钟之内将阳性结果通知到相关责任人。

2.换货：

（备注：同一单品，更换的单品批次必须到仓后才能拉走超标批次的单品。并提交供应商承诺书，没有将旧批次混到新批次。

a.对应单品未分拣：

①蔬果类：及时换货,换货产品到仓后抽2个样品检验。

②水产类及禽肉类：及时换货,换货产品到仓后抽2个样品检验。

b.已分拣超标的单品：

五．不合格单品的处罚

样品处理篇6

关键词：化学检测样品前处理研究进展

中图分类号：TS207 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）06-0051-02

科学研究、产品研发、质量安全控制、环境保护、职业卫生检测等领域都离不开化学检测。化学检测基础研究主要包括样品前处理、分离介质、仪器装置、联用技术、数据解析研究等。样品前处理在化学检测工作中是一个至关重要的步骤。例如某些难以消解的化学样品有时会阻碍化学试验的进一步进行。当前我国的现代化科学技术在迅猛发展，分析仪器也越来越先进，尤其是在化学领域，精密分析仪器运用了各种高科技先进技术，加上现代化电子技术，计算机技术和网络技术进军分析化学领域，使得分析化学得到了极大地发展，相应的也促进了检测样品前处理技术的发展。近年来，样品前处理技术快速发展，固相萃取、液相萃取、微波消解、超临界萃取、膜分离、薄层扫描等新技术被广泛应用。

1 检测样品前处理在分析化学过程中的地位与分类

1.1 检测样品前处理在分析化学过程中的地位

化学检测过程主要分为：样品采集、样品处理、仪器检测、数据处理和结果描述等。据试验统计，样品分析中30%的误差来源和61%的时间消耗来自样品前处理。”所以样品前处理在化学检测分析中尤为重要。分析样品的成功与否直接取决于样品前处理工作是否到位。因此，样品前处理方法与相应化学技术的研究必须得到分析化学家的高度重视。[1]

1.2 检测样品前处理技术分类

检测样品前处理技术根据检测样品的形态来分可分为固体、液体、气体样品的前处理技术。气体样品前处理技术包括固体吸附法和全量空气法等。液体样品前处理技术包括液—液萃取、吹扫捕集、液膜萃取和固相萃取等。固体样品前处理技术包括微波辅助萃取、超临界流体萃取、索氏萃取和加速溶剂萃取等技术。[2]

2 样品前处理技术的发展

目前在化学检测样品前处理技术中，传统方法，如索氏萃取、高温湿法消解等仍然广泛使用。随着新材料、新试剂、新方法的发现，样品前处理技术也快速发展。”在化学制样方面，一些例如超声粉碎机、高速粉碎机等更先进的高效的粉碎设备的发明与应用，这极大的提升了制取化学样品的效率。同样在检测样品分解及提取方面，各种分解方法例如干法、湿法层出不穷，各种碱分解、酸分解、熔融盐分解、热分解之间形成了一个完善的分解体系。其中运用的设备主要有自控震荡器、自动控制高温炉和超声波提取器等。

3 检测样品分离富集方法

无机沉淀、有机沉淀和共沉淀共同构成了沉淀法。蒸馏挥发法主要就是扫集共蒸馏技术和冷原子吸收法的应用，一般运用的是前者，在个别特例中冷原子吸收法才会得到运用。样品分离富集方法还包括溶液萃取分离法，一方面，对于无机分析，痕量元素的萃取分离主要运用于离子缔合物萃取体系和酸性磷类萃取体系；另一方面对于有机分析，有机溶剂的液液萃取是一种非常有效的萃取方法。一、离子交换法：同样也是一种检测样品分离富集方法，由于离子交换剂的出现致使离子交换法运用到了分析化学领域。二、吸附法：黄原棉等吸附剂在无机方面运用广泛，硅胶、高分子聚合物和活性炭在有机领域广泛使用。三、色谱法：色谱法包括离心色谱法、高压液相色谱法、萃取色谱法和柱色谱法等。[3]

4 样品前处理技术研究进展

4.1 微量化

由于科技的快速发展，化学终端仪器也得到了极大的改进，这样需要检测的样品随之也减少了许多，逐渐向微量化方向进展。微量化技术在医学检测领域广泛发展，因为医学检测过程中获取的样品量很少，分析的项目很多。

4.2 新方法和新技术

科技的进步同样促进了新方法和新技术的诞生，传统的方法得到了极大的改善，其中部分方法则是直接引进了新原理和新技术。下面列举出近年来化学领域比较盛行的检测样品前处理技术。

（1）固体微萃取；固体微萃取的原理就是将有机物溶在具有在外套管的注射器内芯棒上，在使用时推出芯棒，然后浸入粗制样品溶液中，等到芯棒上吸满待测溶液，把针芯棒插入液相色谱仪或者是气相色谱仪的进样口中，然后待测成分就会在进样口中被解析进入色谱分析。这项技术的优点在于能节约时间，节约样品用量，操作也相对简单。固相萃取法的后续仪器是利用气相色谱和高效液体色谱等实现的，这样多种样品可以被快速分析。并且，各种萃取参数的适当控制可以对痕量被测组分进行高精确度，高水平的测定。

（2）凝胶自动净化装置；凝胶自动净化装置凝胶渗透色谱属于液相色谱，其分离原理是根据溶液中溶质分子体积的不同进而来进行分离的。凝胶自动净化的原理就是利用凝胶渗透色谱原理进而对样品进行进化。近年来在生物、化学、环境、医药等领域的应用极为广泛。

（3）微波消解法；微波消解法的原理是根据在微波磁场中，被消解样品中的极性分子飞速转动并且产生振动，进而高温高压的条件下样品将被消解，化学物质也可以被激化，氧化剂的氧化能力将大大提高，这样样品表层扰动将破裂，并且不断产生与试剂接触的接触面，促进了样品的分解。微波消解法具有高效省时的优点，在原子光谱分析的前处理中具有广泛的应用前景。

（4）吹扫捕集法；吹扫捕集法的原理是根据待测物挥发性的不同，抽取样品气体进行色谱分析，待样品中的待测物被全部载气吹出后，然后利用吸附捕集或冷冻捕集的方法把被测物收集起来。吹扫捕法的优点在于快速准确、灵敏度高、富集效率高。此外，吹扫捕集法是一种比较环保的萃取方法。

（5）固相萃取技术；固相萃取技术作为一种样品前处理技术，在上个世纪固体萃取技术取得了突破性的进展，其原理是利用吸附剂进而吸附目标化合物，分离样品的基体与干扰化合物，然后用洗脱液洗脱，进而分离、富集目标化合物。固相萃取的优点在于回收率高、富集率高、操作简单、节约费用、有机溶剂消耗量低且便于实现自动化等优点。目前，大多數情况下，固相萃取在制备液体样品方面已经取代了传统的液液萃取法。

nlc202309012153

（6）超临界液体萃取；流界体于临界温度及压力的一种状态称之为流界体，超临界流体萃取的分离原理则是根据临界流体的溶解能力与密度有关，换言之，就是利用不同温度及不同压力对超临界流体溶解能力的影响进行萃取。与传统索氏提取相比，超临界萃取具有节约时间、回收率高、污染少等优点，同时避免了有机溶剂对实验者及环境的破坏，并且可以减少化学试剂的使用量。由于超临界流体萃取的种种优点，目前在我国各个领域得到了广泛应用。

（7）膜分离技术；膜分离技术的原理是利用选择性透过膜为分离介质，在膜两侧通过某些推动力，例如浓度差、压力差等，使样品中可以分离的组分透过选择性透过膜，进而低分子溶质就可以通过选择性透过膜，大分子则被保留，这样溶液中不同分子量的物质就得到了分离，分离提纯的目的就得以实现。由于选择性透过膜分离是在压力作用下进行的，分离过程快捷，因此该方法具有设备体积小、操作简单、易于实现系统自动化、操作装置简单等众多优点。此外，膜分离技术代替了传统的离心、沉降、蒸发等分离方法，从而极大的提高了分离效率。

（8）液相萃取法；液相萃取法的原理是根據待测物在两种不同的溶剂中溶解度与分配比的不同从而进行萃取的方法。液相萃取法结合了萃取、净化、浓缩、预分离等步骤，它的优点在于节约有机溶剂、操作简单快速、灵敏度高等众多优点。因此，在饮料、食品、药物等众多领域得到了广泛应用，具有广泛地应用前景[4]。

（9）热解吸；热解吸的原理是将样品或者附有待测物的吸附管放在热解吸装置中，待装置温度升高时，具有挥发性、半挥发性的成分就慢慢从被解吸物中分离出来。该技术是以惰性气体作为载体将待测物带入气质联用仪中进行分析的一种分析技术。热解吸技术的优点在于环境污染小、灵敏度高等。并且将其与质谱法结合时，很多复杂样品的分析测定可以成功进行，这更加大了该技术的应用范围[5]。

5 结语

综上所述，化学检测样品前处理技术是化学检测工作极为重要的一步，化学检测样品前处理技术的目的在于消除机体的干扰，进一步提高检测工作的准确性和可靠性。并且，我国化学检测样品前处理技术正在向加快处理速度、高度自动化、低劳动强度与成本、低污染、低试剂消耗的方向发展。我国化学检测样品前处理技术正面临着一个巨大的发展机会，因此相关研究人员要坚持不懈，齐心协力共同为我国化学检测领域做出一定的贡献。

参考文献

[1]郑建国，周明辉，李政军等.化学检测样品前处理技术研究进展[J].检验检疫学刊，2011，6：1.

[2]刘健.化学检测样品前处理技术分析[J].科技与企业，2013，（12）：330-330.

[3]张兰，刘薇，童萍等.食品检测中新型样品前处理技术的研究与应用[C].//第十一届全国青年分析测试学术报告会论文集.2010：7-8.

[4]陈树兵，单正军，胡秋辉等.食品中农药残留检测的样品前处理技术[J].食品科学，2004，25（12）：152-155.

[5]杨彩玲.样品前处理技术在色谱分析中的应用[D].兰州大学，2008.

RoHS样品微波消解预处理方法篇7

目前国内外检测机构和企业大多首先应用X射线荧光光谱仪对原料及产品中P b、H g、C d、总C r和总B r等元素的含量进行定性筛选，在一定范围内预先甄别出高风险的材料之后，再对高风险材料作进一步的精确测试。在精确测试过程中，第一步就是对样品进行化学预处理。传统方法以浓硝酸和硫酸为试剂，用电热板加热进行湿式消化，具有试剂用量大、耗时长、易造成样品污染和结果偏低等缺陷;而采用马弗炉高温灰化法虽可彻底灰化样品中的有机成分，但常常因高温所导致待测元素 (如Pb、Hg、As) 挥发，同时高温灰化法具有效率低、精度差等缺点[1]。近几年来，微波消解制样作为一种先进的样品预处理技术已见报道[2,3,4,5,6,7]。本文应用微波消解制样技术对RoHS样品进行了预处理研究，并协同后续的等离子体发射光谱分析、原子吸收光谱分析和原子荧光光谱分析等分析手段进行了测定。

2 实验部分

2.1 仪器

切割型研磨仪，德国R e t s c h公司。

ETHOS微波消解仪，意大利Milestone仪器公司。

Labtech-ED16电加热装置，北京莱伯泰科仪器有限公司。

OPTIMA-5300DV等离子体发射光谱仪，美国PerkinElmer公司。

AF-640原子荧光光谱仪，北京瑞利仪器公司。

WFX-120B原子吸收光谱仪，北京瑞利仪器公司。

2.2 试剂

所用化学试剂均为分析纯及以上，实验用水为超纯水。

2.3 样品制备

2.3.1 聚合物材料：

用研磨仪等设备将样品切碎成粒径不超过1 m m的粉末或颗粒。

2.3.2 金属材料：

用研磨仪、钳锯等设备和工具将样品处理成粒径不超过2 m m的颗粒。

2.3.3 电子专用材料：

将样品破碎成粒径不超过2mm的粉末或颗粒。

2.3.4 其他类别：

制备方法同2. 3.1。

2.4 样品微波消解预处理方法

准确称取试样粉末/颗粒0.1g (精确至0.001g) ，将其置于聚四氟乙烯微波消解罐内，加入6～1 0 m L的混酸消解体系，将罐体密闭、组装完毕后，放入微波制样炉中，采用梯度升温模式的消解程序进行微波消解，冷却后将消解罐取出，放在设定为1 4 0℃的电加热装置或防腐电热板上驱除过量的酸至1～2 m L，然后转移至2 5 m L容量瓶中，以超纯水定容，待测。同时做空白试验。

2.5 样品分析

本实验P b、H g、C d、C r均应用I C P-O E S同时测定，仪器工作条件均选用仪器默认的优化参数。此外，Pb、C d、C r也可用A A S测定，H g可用A F S测定。

3 结果与讨论

3.1 样品用量

实验初期须严格控制样品用量。首先使用少量样品 (不超过0.05g) 建立消解程序，然后视反应情况适当地增大样品用量。在溶剂体积一定的前提下，增加样品用量可以增大样品中待测物含量，提高分析的准确度，但另一方面会增加基体物质的含量，并且易导致样品消解不完全，增大分析误差。

从安全角度来讲，样品的称样量应在0.2g以内。因此在考虑既能使样品安全、完全溶解又能满足元素测定灵敏度的基础上，我们建议样品用量不超过0.1 0 0 g。

3.2 消解试剂的选择

R o H S样品类型及来源等复杂多样，因此，为了完全破坏复杂的基体，往往需要使用浓H N O3与不同试剂的组合。一般来说，以样品完全溶解，消解液澄清 (略显黄色) 或含极少量微粒为目视参照，且经实验证实最终确定选用混酸的组成。绝大多数塑料 (如P E、P V C、P P、P S) 能用H N O3+H2O2+H F体系消解完全，但A B S使用H N O3+H2S O4体系消解效果较好;金属部件可使用王水消解完全;而电子元件消解时，可在H N O3/H2S O4/H F/H2O2/H C l O4中进行组合优选。

3.3 微波消解参数优化

依据样品种类、混酸组合以及测定方法的差异，应设计和采用不同的微波消解程序。通过对微波消解压力、消解时间、微波功率和处理后的溶样效果、分析测试结果等综合考核，建立了优化的消解条件 (见表1)。本文采用梯度升温的程序分别对电源线、印制线路基板、聚丙烯塑料外壳及螺钉进行了分析研究，获得了比较满意的结果。

3.4 其他方法比照与回收试验

由刘崇华等[7]的文献可知，EN1122的湿式消化法虽可准确测定镉，但因铅与浓硫酸产生硫酸铅沉淀而不适用于铅的检测。而干法灰化—酸溶法虽然分解能力较强，但既不环保，也不符合生产企业“简捷、经济”原则。

依次取5份经实验测得元素含量的手机外壳和鼠标按键样品，加入定量铅、汞、铬标准溶液，分别按本法处理，进行回收试验，I C P-O E S测定的平均回收率在8 6.9%～104.7%之间。

4 结束语

微波消解样品预处理技术不仅制备样品速度快、操作简单，而且易挥发性成分的损失很少，同时还具有准确、污染小、成本低等优点，应用在R o H S样品的预处理中，结果令人满意。

参考文献

[1]但德忠.分析测试中的现代微波制样技术[M].成都:四川大学出版社, 2003.

[2]杨云.微波能在分析样品预处理中的应用[J].中国卫生检验杂志, 2003, 13 (5) :540-544.

[3]王勤华, 陈宇, 王顺凤.国产微波消解/萃取仪在农产品安全和品质检测中的应用[J].现代科学仪器, 2005 (1) :55-57.

[4]成勇.微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定二氧化钛中微量杂质元素[J].冶金分析, 2006, 26 (2) :57-60.

[5]李核, 李攻科, 张展霞.微波辅助萃取技术的进展[J].分析化学, 2003, 31 (1) :1261-1268.

[6]陈璞, 王顺凤, 王勤华.R o H S检测的样品微波前处理技术研究[J].电子质量, 2006 (7) :11-15.

食品理化检验中样品前处理的方法篇8

针对当前我国的微波消解技术中存在的不完善的地方, 不断地改进, 选择一种使用范围广的可以准确进行食品中的元素的食品样品的测定方法。食品检测关系到人们的饮食安全, 因此相关的工作人员应该做好食品检验前的准备工作, 根据检验的样品选择合适的检验方法, 保证食品安全。

材料与方法

材料

微波消解仪, 美国;发光光度计, 日本;打印机;电子天平;荧光光度计。按照规定的检测金属溶液密度进行稀释, 控制其在国家要求的范围内, 避免因为不恰当的操作影响试剂的准确性。

方法

检验食品的操作方式主要有三种, 即原子荧光光谱法、火焰原子吸收法和石墨炉原子法。火焰原子吸收法主要是用于测定铁、铜、锌、锰, 根据仪器操作的说明进行标准化的试验。测定的开始是空白状态, 然后根据其要求慢慢的填充。原子荧光光谱法可以直接测定汞, 但对于砷的测定是根据其要求先将样品和标准管中的溶液进行混合, 实现均匀的混合。室温下放置45 min, 然后放置在15℃的环境中1 h。石墨炉原子法主要是要注意在检测过程中的温度的控制。在铅的灰化温度600℃, 原子化温度是1 700℃。

结果

微波消解反应模式的选择

比例温度/时间控制适用于检验同时有无机物和有机物的样品, 通过已设定好的目标温度值及机器启动功率将激发反应辐射出来, 保证温度达到其所要求的标准范围内。同时通过压力传感器将压力的变化以曲线的方式显现, 检测员可根据曲线的变化的值和其变化的规律发现化学反应在各个阶段状况。把握好反应的时间和机制, 找到反应的最佳条件。

消解体系的选择

消解体系的确定需要据不同的反应主体和其自身的化学物理性质。消解体系的选择应遵从以下的消解的方式, 即没有任何沉淀物、消解的过程要均匀, 且消解的速度快。其抗干扰性较强, 可实现良好的微波吸收。虽然食品检测的内容很多, 但是其主要是有机物。为防止因硝酸使用的量较大, 导致溶液的酸碱度变化过大, 可选择HNO3-H2O2作为其溶样。

消解试剂用量及取样量的选择

试剂的选择应该遵从试验安全、用量少、消解完全和测定准确四个原则。样品的取样量应在0.2~0.5 g。然后选择试剂, 在加入硝酸的过程中应是先大量加入然后逐渐减少加入量, 过氧化氢的加入量是从量少到量多加入方式。在检测奶粉等有机质过程中, 脂肪的消解量相对其他的有机物要多很多。选取0.5 g的全脂奶粉进行两种试剂的消解, 消解的情况见表1。根据表1可知, 过氧化氢选择量在0.5 m L的情况下, 消解效果较佳。

食品理化检验样品

在检验样品前, 必须严格选择消解体系和消解试剂的用量和取样量。

选择适当的消解体系

选择良好的消解体系时必须充分考虑样品的类型、性质和被分析元素物理化学性质, 为能为某一种分析测试方法提供比较低的真溶液空白值, 需将食品样品消解, 可选择微波消解体系, 该消解体系具有消解速度快、不会产生沉淀物、溶剂体系纯度高、没有被测元素和干扰元素的特点。

消解试剂用量以及取样量的选择

样品处理篇9

在石油化工中, 原油和有机抽提物的族组分分离是样品进行色谱、质谱分析必不可少的工作[1]。组分分离的好坏直接影响到组分定量以及后续化合物鉴定工作的顺利进行。在实际工作中, 利用传统的薄层色谱法对原油和微量可溶有机物族组成成分进行分析时, 由于受到诸如样品的预处理、供试液的制备、薄层色谱上样技术、吸附剂活性等因素的影响, 使得样品组分的分离效果不好, 导致定量计算的精度不高[2,3,4]。

1 薄层色谱图像的获取

本次实验的样品分别采自大庆油田海拉尔探区、塔里木盆地、胜利油田和珠江口盆地文昌凹陷。待分离样品量约10mg。试剂:石油醚 (30—60℃) 、二氯甲烷、三氯甲烷和甲醇均采用进口高效液相纯试剂。薄层板规格:青岛海洋化工厂产GF254薄层板, 硅胶层厚度为0.20-0.25mm。薄层板使用前用乙酸乙酯清洗薄层板, 溶剂前锋达到薄层板顶端, 将薄层板顶端约0.5cm含有杂质的硅胶用小刀刮掉, 放入干燥器备用, 每次使用前, 在烘箱中110℃活化1小时。经过点样、展开、显色和扫描得到原油的薄层分离图像。原油样品分离为饱和烃、芳烃、非烃和沥青质, 如图1所示。

原油族组成分离及薄层色谱图像扫描均在中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室完成。

2 薄层色谱图像的预处理

通过BioditTLC1200薄层色谱扫描仪记录下原油的薄层色谱分离图像后, 采用BMP文件格式保存。利用VC++和MATLAB混合编程对获得的图像进行预处理。图像的预处理包括图像旋转变换、通道选择、背景扣除、图像增强和图像分割等几个部分。本文主要讨论通道选择和背景扣除两个部分。

2.1 图像的旋转变换

用薄层色谱扫描仪记录图像时, 有可能点样所在直线与薄层板底边不平行, 或是与拍摄到的图像底边不平行, 造成图像底边和薄层板上的点样所在直线呈现一定的角度, 利用图像旋转变换来解决。

2.2 通道选择

图像剪裁是很常用的操作。用数码相机拍摄的或用扫描仪扫描的图像一般都很大。有时我们可能只需要用图片中的某一部分。因此, 为了获取图像中的有用部分, 需要剪裁出目标图像的特定区域。选好图像的分析范围后, 将图像中的有用部分导出用于分析。然后提取RGB图像中的任意通道。在提取通道过程中, 我们多选绿色通道或是全色图, 这是因为人眼对绿色比较敏感。

提取RGB图像中的任意通道是指把所有像素的R分量都提出来, 组成一幅图像就是R通道, G和B分量设置为0;提取G或B通道也是一样的。24位色中3个字节分别用来描述R, G, B三种颜色分量, 我们看到这其中是没有亮度分量的, 这是因为在RGB表示方式中, 亮度也是直接可以从颜色分量中得到的, 每一颜色分量值的范围都是从0到255, 某一颜色分量的值越大, 就表示这一分量的亮度值越高, 所以255表示最亮, 0表示最暗。一个真彩色像素点转换为灰度图时它的亮度值应是三个分量RGB亮度的平均值, 即为 (R+G+B) /3。但现实中我们使用的却是如下的公式见式 (1) :

2.3 背景的扣除

背景是由于硅胶薄层板或凝胶板本身有一定的吸收和颜色而造成的。它变化平缓与噪声不同, 但会给图像的质量和后续的定量分析造成干扰, 也是不希望出现的, 所以要扣除。扣除背景前的峰形图和扣除背景后的峰形图如图2和图3所示。扣除背景的关键语句如下所示:

背景扣除后还要采用如直方图均衡等图像增强手段在空间域或频率域中进行增强处理, 突出图像中感兴趣的特征, 削弱或除去某些不需要的信息。之后, 把图像分割成一个个有意义的区域块, 并识别出原油中的各个组分[5]。根据分类结果确定各种组分的分析区域, 将所分析区域转换为光密度值, 以备后续定量计算与分析。

3 结论

对原油样品的薄层色谱图像作图像预处理是关键的步骤, 经过预处理后, 将所分析区域转换为光密度值, 以备后续定量计算与分析。这里讨论的预处理过程对改善图像的质量起到了重要的作用。

参考文献

[1]魏志福, 邹艳荣, 蔡玉兰, 陶伟.薄层色谱-光密度法分离分析原油族组成[J].地球化学, 2010:256-258.

[2]严拯宇.中药薄层色谱分析技术与应用[M].北京:中国医药科技出版社, 2009.

[3]李凯.薄层色谱方法的改进[J].实验室科学, 2008:67-69.

[4]Trevor P.Bastow, Ben G.K.van Aarssen, Dale Lang.Rapid small-scale separation of saturate, aromatic and polar components in petroleum[J].Organic Geochemistry, 2007, 38 (8) :1235-1250.

样品处理篇10

这是因为分析数据能不能代表样品的总体, 关键还在于最终所用的少量称样的代表性。

将采集的土壤样及时风干, 这样可以抑止土壤微生物的活动和化学变化, 这样做既可使得分析结果更为稳定, 也有助于土壤样的磨细和混匀, 利于长期保存。但是, 有些土壤性状, 如土壤的p H值、亚铁、还原性硫等, 在风干过程中会发生显著变化, 因此, 如需测定这类易变化的项目, 必须在新鲜土样采集后立即进行分析。在条件许可的情况下, 最好先将土壤样速冻固定, 并立即运到室内快速分析。用新鲜土壤样测定的最大优点是:它反映了土壤在自然状态下的有关理化性状, 具有照相般的真实性。但是新鲜土壤样较难压碎和混匀, 称样误差也较大, 因而要用较大的称样量或较多次的平行测定, 才能得到较为可靠的平均值。例如PH值测定一般就采取这种方法, 且结果较稳定。

2 土壤样品的风干

从野外采回的土壤样, 首先应剔除土壤以外的侵入体 (如植物残根、昆虫尸体和砖头石块等) 和新生体 (如铁锰结核和石灰结核等) , 之后尽快将其风干。具体做法是:将土样平铺在晾土架或木板上让其自然风干。为防止污染, 木板上应衬垫干净的白纸, 尤其是供微量元素分析用的土样, 严禁用旧报纸衬垫。干燥过程可以在低于40℃并有空气环流的条件下进行, 也可以利用鼓风干燥箱, 但需注意干燥箱内不同部位温度的差异。当土样达到半干状态时, 须及时将大土块捏碎, 以免后结成硬块, 不易压碎, 这点对于粘性土壤尤为重要。风干样品的操作应在通风的室内进行, 应严禁曝晒, 并防止酸、碱等气体及灰尘对样品的污染。

3 土壤样品的磨细与过筛

将风干的土样平铺在平整的木板或塑料板上, 用木棍和塑料棍压碎 (供微量元素分析用的土样, 宜采用塑料板、棒碾压) 。在风干和压碎过程中, 随时将土样中的植物残根、侵入体和新生体进一步剔除干净。如果捡出的石子或结核等物较多, 应称其重量和折算出它们的百分率, 并做好记录。细小已断的植物须根, 可以在土样磨细前利用静电吸除或用微风吹的办法消除。经初步压碎的土样, 如果数量太多, 可以再用四分法分取适量, 并用10号筛过筛。未通过筛子的土粒, 必须重新压碎过筛, 直至全部通过筛孔为止。但石子切勿碾碎, 应并入砾石处理。

过筛后的土样应进一步混匀, 并用四分法将其分成两等份, 一份共物理性分析用, 另一份供化学分析用。

供化学分析用的土样, 又因分析项目不同而对土样细度有不同的要求, 细度要根据分析项目的要求而定, 例如测定土壤p H值、交换性能以及有效性养分等项目, 一般须用通过10号筛的土样, 如果磨得过细, 容易破坏土壤矿物晶粒, 使分析结果偏高。同时要注意, 分析这些项目时, 磨土的作用主要是使团粒或结粒分散成单粒, 但不能破坏单个的矿物晶粒。因此, 碾压土样只能用木棍或塑料棍, 而不能用金属锤敲打, 否则矿物胶粒破碎后, 暴露出新的表面, 可能不合理地增加有效性养分的浸出。

土壤矿质成分的全量分析及有机质、全氮等分析的结果, 不受样品磨细的影响。为了使样品容易分解或熔化, 需要将样品磨得更细一些, 因而要将已通过10号筛的土样, 用四分法取出一部分 (约20g) , 磨细并使之全部通过100号筛或60号筛。应当注意的是分取样品时, 必须将通过10号筛的全部土样用四分法或多点法分取, 而不能在其中随意挖取一部分进行磨细;否则, 不同粒径的土粒在样品瓶中自然分配的不均匀性, 将降低取出土样的代表性。此外, 还要注意碾磨工具的选择, 细碾时不宜用瓷碾体, 它可能使硅、铁、铝等全量分析的结果偏高, 玛瑙碾钵则较为理想。如果全量分析采用酸溶法, 尤其是当有精密仪器 (例如, 用原子吸收光谱仪或等离子光谱仪等) 配合进行分析分析时, 经常采用微量法, 则称样量更少, 对土样细度的要求更高, 一般要求土样通过200号筛, 否则不仅称样误差较大, 而且溶化时间也加长。供微量金属元素测定的土样, 要用尼龙筛子过筛, 不能用金属丝的网筛, 以免污染样品。对于这种要求极细土样的碾磨过筛, 更须注意必须使原样品全部通过筛孔, 绝不允许将难以磨细的粗粒部分弃去, 否则将造成样品组成的改变而失去原有的代表性。

4 要坚决杜绝人为污染土壤样品

加工土壤样品人员要严格按操作规程操作, 不得戴任何金银等饰品, 每天要坚持互检, 不得非加工人员进入现场。

5 土壤样品的贮存

将过筛后的土样充分混匀后装入玻塞广口瓶或塑料袋中, 内外各具一张标签, 写明编号、采样地点、土壤名称、深度、筛孔以及采样日期和采样者等项目。所有样品都必须按编号用专册登记。制备好的土样要妥为贮存, 避免日光、高温、潮湿和有害气体的污染。一般土样保存半年至一年, 直至全部分析工作结束, 在分析数据核实无误后, 才能弃去。对于重要的或长期的研究或观测项目所用的土样, 宜长期保留, 以便必要时查对或补充其他分析项目之用。

结束语

农业地质土壤样品地球化学资料是农业地质研究获得第一手资料的第一步, 是基础之基础。土壤元素含量及其分布是土壤环境质量评价与土地利用规划、土壤肥力评价及科学施肥、绿色无公害与特色农产品发展规划、农业种植布局调整、第四纪地质以及地方病等研究的基础。资料的准确可靠性是后续各项基础和应用研究的前提条件。经过以上对农业地质土壤样品的科学加工处理, 我相信农业地质的研究将更深入、更细致并能更好的造福于人类。

参考文献

样品处理篇11

摘要：利用自清式土壤研磨机对吉林省梨树县高家村免耕试验田土壤样品进行研磨，化验分析其有机质特征，并对比分析不同秸秆覆盖免耕条件下土壤有机质的变化情况。结果表明：免耕秸秆覆盖能提高土壤中的有机质含量，并在0～5厘米表层深度表现明显；不同秸秆还田量处理中，免耕秸秆100%还田量对土壤有机质含量的影响最为显著，与传统耕作相比，其有机质含量最高可增加58%。

关键词：保护性耕作；秸秆还田；有机质

基金项目：吉林省省级经济结构战略调整引导资金专项项目（2015Y081）；吉林省重点科技成果转化项目（20140307034NY）

中图分类号： S141 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.14.030

近几年，以免耕秸秆还田为主的保护性耕作技术已成为农业技术发展的重要趋势[1]。对农田实行免耕处理，用作物秸秆、残茬覆盖地表，可增加土壤有机质含量，改善土壤结构，促进作物生长，提高作物产量[2]。土壤有机质是土壤维持肥力和农业生产力的重要组成部分，是植物养分的重要来源，由一系列存在于土壤中、组成和结构不均一、主要成分为碳和氮的有机化合物组成[3]。目前，如何切实增加土壤中的有机质含量是亟待解决的问题，而保护性耕作是重要的措施[5]。因此，测定不同保护性耕作控制实验样地土壤的有机质含量是农学研究重要工作之一。因而，本文以梨树县高家村保护性耕作试验田为研究对象，研究不同秸秆覆盖量条件下黑土中有机质含量的特征，为东北地区保护性耕作推广提供科学依据。

1秸秆还田的原理

秸秆还田指将不能够直接作为动物饲料的秸秆（如水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆）进行堆积腐熟以后或者直接堆入土壤中进行土壤作用的一种方法，其原理就是将能量进行转化，实现秸秆的废物利用，避免焚烧等活动带来的危害。农作物在其生长成熟的过程中需要不间断的吸收营养和能量，也就需要外界为其提供充足的能量供它生长。土壤中的肥、水、热量、气就是保证作物生长的必要条件。在秸秆当中富含新鲜的有机物料，施入土壤之后，经过一定时间的分解，就能转化成作物生长所需的有机质和部分养分。既可以在一定程度上改善土壤的理化性状，还可以为作物生长提供条件。并且，秸秆还田还可以节省农业用水，节省成本，提高效率，增加产量，最重要的是环保，因此秸秆还田在现代农业技术中备受重视。

2 技术要求

2.1 秸秆还田一般用作基肥

由于秸秆还田的养分释放速度较慢，如果超过作物生长的季节就会使作物无法吸收养分。

2.2 秸秆还田的数量要适当控制

一般情况下的秸秆还田是控制在每亩地折干草150～250公斤为宜，数量过多时需要配合相应的耕作措施并适量的施用氮肥。

2.3 均匀施用秸秆

倘若不均匀的话，在土壤浓厚处不易耕翻入土，田面会出现坑洼高低不平的现象，对于农作物的生长不利，导致生长不齐、不均匀出苗等现象。

2.4 适量施用速效氮肥

对农作物使用适量的氮肥可以有效的调节作物的碳氮比。禾本科的作物秸秆在一般情况下含有较多的纤维素，高达30%～40%，秸秆还田之后土壤中的碳素会提升，增加一倍左右。碳素是微生物生长的能源所在，氮素是微生物生长所需的营养所在，有利于对微生物分解最适宜的碳氮比是25∶1，而大多数秸秆的碳氮比是75∶1，因此秸秆在土壤中被腐解时由于碳多氮少产生不良现象，而秸秆还田时进行氮肥施用就会补充作物所需的氮素，不仅可以保障秸秆的腐解，还能增加其腐解效率，保证作物的生长旺盛。

2.5 土壤研磨机的工作原理（以TRM4土壤研磨机为例）

研磨机是通过嵌上或者涂上磨料的研具对土壤进行研磨，利用摩擦等作用将土壤进行充分的搅拌、混合，进行研磨。

TRM4土壤研磨机是在一个转盘上安装有四个球磨罐，转盘开始转动，球磨罐一边围绕着转盘的中心公转一边围绕着自身中心自转，在转的过程中，球磨罐之间相互碰撞，相互摩擦，进行土壤的研磨和混合，使土壤中成分充分研磨。

3材料与方法

3.1 试验区概况

试验地点为吉林省梨树县高家村保护性耕作试验地（43°18′51″～43°19′12″N，124°14′26″～124°14′31″ E），供试土壤为黑土，母质为壤质粘土。该地区属北温带半湿润大陆季风性气候，四季分明，雨热同季，年均气温5.8℃，年均日照时数2644.2小时，年均降水量577.2毫米，降水主要集中在6～8月。

3.2 试验设计

试验于2007年4月，试验开始前，该样地经历了以玉米连作为主的多年传统耕作，样区内按秸秆覆盖量不同共设4种处理，免耕秸秆无覆盖（NT-0）、免耕+33%秸秆量覆盖（NT-33）、免耕+67%秸秆量覆盖（NT-67）和免耕+100%秸秆量覆盖（NT-100），每个处理4次重复，采用随机区组设计，共计20个小区，每个小区面积为8.7×30平方米[4]。

3.3 样品采集与测定方法

采用挖剖面方式取样，每小区三次重复，深度为0～5厘米，5～10厘米，10～20厘米，20～30厘米，30～40厘米，40～50厘米，时间为2014年9月6日。样品装布袋标号后带回实验室，剔除土壤以外的有机残体和石块，处理后样品室内阴干，再利用1400转/分钟自清式土壤研磨机研磨，过100目筛。有机质测定采用重铬酸钾氧化容量法——外加热法。

4结果与分析

秸秆覆盖免耕处理对0～50厘米表层土壤有机质含量具有一定影响（图1），0～5厘米最显著，土壤有机质含量随秸秆覆盖量增加而增加；免耕秸秆全覆盖（NT-100）处理对不同深度土壤有机质的提高作用明显；不同秸秆覆盖量处理的有机质含量均随深度增加而减少。

与CK相比，免耕处理在不同程度上增加了土壤中有机质含量，免耕秸秆全覆盖（NT-100）土壤有机质范围为9.9～31.9g·kg-1，免耕秸秆无覆盖（NT-0）土壤有机质范围为8.5～23.1g·kg-1；0～5厘米耕层，三种秸秆覆盖处理（NT-33/67/100）土壤有机质含量较NT-0分别增加了9%、16%和38%，其中NT-100的增加量为2.01g·kg-1，总变化趋势为NT-100>NT-67>NT-33>NT-0；5～10厘米耕层，各处理土壤有机质含量较0～5厘米耕层均有所降低，变化趋势为NT-100>NT-33>NT-0>NT-67；而10厘米以下，各处理的土壤有机质含量变化差异进一步减少。

土壤有机质作为评价土壤质量的一个重要指标，不仅可以提高土壤养分的有效性，增强土壤供肥和保肥的能力，而且还可以改善土壤的蓄水能力、通气性和透水性。保护性耕作通过改变土壤温度和湿度等影响土壤微生物量及其活性，进而影响有机质的动态变化和分布 [6]。在相同自然条件下，免耕秸秆覆盖有助于提高土壤有机质的含量，促进土壤表层有机质的累积。

5 结论

自清式土壤研磨机可实现土样样品的快速处理。免耕秸秆还田较传统耕作可在不同程度上提高土壤有机质的含量，尤其在耕层0～5厘米内影响显著，说明有机物料的增加有利于地表腐殖质和微生物在土壤中的保持和积累，不同秸秆覆盖量对不同耕层土壤有机质的影响具有差异性，秸秆覆盖量较高的区域，土壤有机质含量也较高。

参考文献

[1] 张海林，高旺盛，陈阜，等.保护性耕作研究现状、发展趋势及对策[J].中国农业大学学报，2005，10（01）：16-20.

[2]J.Six，K.Paustian，E.T.Elliott，et al.Soil Structure and OrganicMatter I. Distribution of Aggregate-Size Classes and Aggregate-Associated[J].Soil Science Society of America journal，2000，64（02）：681-689.

[3] 武天云， Schoenau JJ，李凤民，等.土壤有机质概念和分组技术研究进展[J].应用生态学报，2004，15（04）：717-722.

[4] 杜会石，滕泽宇，陈智文，等.玉米秸秆覆盖免耕对土壤紧实度及水分的影响[J].农机化研究，2015（11）：198-202.

[5] Sjoerd W，Douglas B，Beegle.Soil fertility distributions in long-term no-till，chisel/disk and moldboard plow/disk systems[J].Soil and Tillage Research，2006（88）：30-41.