痕量分析

痕量分析（精选9篇）

痕量分析 篇1

硒是人体必需的微量元素,是人体红细胞谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成部分。适量硒具有增强机体免疫功能,抗氧化和防癌作用。硒广泛存在于各种天然食品中,人体中的硒的重要来源是食品.硒在人体内有双重功能,硒摄入量过高或过低都将影响人体健康。硒缺乏诱发心血管病、癌症、克山病和大骨节病等,但摄入过量的硒将引起硒中毒使人患脱发、脱甲、偏瘫等症。硒既为人体必不可少又同时允许存在的浓度范围又很窄的元素[1],因此研究快速、灵敏、准确测定硒的分析方法对人类的健康和经济发展具有十分重要意义。本文对近年来国内外食品中硒含量的分析方法研究作一综述。

1 分析方法

1.1 分子光谱法

1.1.1 紫外可见分光光度法

分光光度法基于被测物质的浓度与吸光度呈线性关系来进行定量分析的方法,具有投资小,操作简便等特点。周华生等[2]研究建立了钼蓝比色法测定保健食品中微量硒的新方法,最大吸收波长760 nm,硒浓度在0~100 ng/mL与吸光度呈现良好的线性关系,相关系数r=0.9991,最低检测量1 ng/mL,回收率95.98%~105.00%。李丽清等[3]用硝酸和高氯酸湿法消解试样,用盐酸将Se6+还原成Se4+,Se4+与邻苯二胺络合,用甲苯萃取,紫外分光光度法测定大米中微量元素硒,最大吸收波长为333 nm,硒浓度在0.01~0.1 μg/mL符合比尔定律,线性相关系数为0.9998,加标回收率在98.6%~102.7%。

1.1.2 荧光光度法

荧光光度法具有取样量少、灵敏度高、线性范围宽等优点,是目前测定食品中硒含量的经典分析方法[4]。该法是利用硒与络合剂反应产生特征荧光的物质,且物质的荧光强度与硒浓度成正比。目前最常用的络合剂是2,3-二氨基萘(DAN),样品首先经消解处理,再经预还原将所有硒转化为Se(IV),与DAN在pH 1~2的酸性条件下,经加热生成4,5-苯并胚硒脑(NSD),用有机溶剂环已烷萃取后,在荧光分光光度计上于激发波长366 nm,发射光波长520 nm处测定荧光强度。此法准确、灵敏度高,但硒与DNA反应条件(温度和pH值)要求严格,操作繁琐费时,且试剂需进口,价格高且对人体有害。Pedro等[5]在此基础之上进行改进,将流动注射技术应用于Se(Ⅳ)的测定,提高荧光强度的检测限,在原有的反应介质中加入十二烷基磺酸钠和β-环式糊精起到协同增敏作用,检测限为0.3 μg/L,线性范围为1~500 μg/L,具有简单、快速、可靠等特点。

1.1.3 催化动力学光度法

催化动力学光度法测定硒含量的分析方法可分为催化氧化动力学光度法和催化还原动力学光度法。

催化氧化动力学光度法是催化动力学光度法测定硒含量使用较多的一种方法。该法常用的氧化剂为KClO3、KBrO3、KIO4和H2O2等。它的原理是基于在酸性介质条件下,硒对上述氧化剂氧化有色染料或指示剂的褪色反应具有明显的催化作用,且褪色的程度与硒量在一定范围内呈线性关系,从而根据指示物吸光度值的变化定量测定痕量硒。周之荣等[6]利用在H2SO4介质中,痕量硒(Ⅳ)催化KIO4氧化中性红的褪色反应,建立了测定痕量硒(Ⅳ)的动力学光度法。该方法检出限为0.36 μg/L,校准曲线的质量浓度线性范围为0~8.0 μg/L,加标回收率为96.0%~103.0%,可应用于食品和人发中痕量硒含量的测定。

催化还原动力学光度法最常见的还原剂是Na2S,使用中性或碱性体系中,且在体系中加入表面活性剂和乳化剂提高测定的灵敏度,具有较好的增敏的效果。Gurkan等[7]研究发现硒(Ⅳ)可催化Na2S还原美色纶蓝SG反应,建立的催化动力学测定方法,最大吸收波长为654 nm,反应温度为30 ℃,检测限为0.25 ng/mL,摩尔吸光系数为4.01×104 L/(mol·cm)。该法简单适用,灵敏度高,杂质离子干扰小等优点。

1.2 原子光谱法

1.2.1 氢化物发生原子吸收法

食品中的总硒含量的测定,普遍采用的方法通过湿法酸解(HNO3+HClO4、HNO3+H2O2、H2SO4+HClO4)将硒的各种形态氧化为六价硒,经还原剂浓盐酸预还原为四价硒,再与还原剂NaBH4或KBH4反应生成气态氢化物,经载气带入原子化器中于196.1 nm处进行原子吸收光谱测定。Maleki等[8]将酒石酸与硼氢化钠进行固相混合,并用原子吸收光度法测定硒(Ⅳ),建立了简单、准确的测试方法,研究最佳的测试条件,标准曲线的线性范围为20~1200 ng/mL,检测限为10.6 ng/mL,相对标准偏差为1.93%。氢化物原子吸收法的缺点在于基体干扰严重,需用样品量较大,进样速度和进样体积上易引起误差,且操作烦琐。为此,许多分析工作者对此方法进行改进,在测定时为消除干扰,常加入掩蔽剂如硫脲、1,10-邻二氮杂菲或将流动注射技术与氢化物发生原子吸收光谱法联用[9,10],不仅可以减少干扰和试剂用量,而且大大提高了分析的速度和自动化程度。

1.2.2 石墨炉原子吸收光谱法

石墨炉原子吸收光谱法测定硒虽灵敏度高、取样量少、样品无需进行湿法消解等优点,但存在严重的基体干扰,且硒在灰化过程中易挥发,因此测定时会产生较大误差,选用合适的基体改进剂是提高硒的灰化温度、消除基体干扰的有效手段。石墨炉原子吸收分光光度法测定硒多采用Ni(NO3)2、Pd(NO3)2、Mg(NO3)2作为基体改进剂。文献[11]报道在油水体系中加入表面活性剂通过石墨炉原子吸收光谱法成功测定了鸡蛋中痕量硒。用硝酸钯作基体改进剂,灰化温度提高到1100 ℃,检测限为1 μg/L。该方法简单、省时,准确度高、重现性好。

1.2.3 氢化物发生原子荧光光谱法

氢化物原子荧光光谱法将氢化物发生(HG)技术与原子荧光光谱法(AFS)结合,产生的氢化物与基体得到分离,散射干扰问题得以克服,具有所用试剂少、选择性好、灵敏度高、检出限低、线性范围宽、干扰少、双道同时测量、自动化程度高等优点,避免了有机溶剂的萃取环节,也减少了对环境的污染。它的基本原理是:样品中硒转化为Se(Ⅳ),用NaBH4或KBH4作还原剂,将Se(Ⅳ)在HCl介质中还原成H2Se,由载气带入原子化器中进行原子化,在硒特制空心阴极灯照射下,基态硒原子被激发至高能态,在去活化回到基态时,发射出特征波长的荧光,其荧光强度与硒含量成正比。吴晓萍等[12]采用湿法消解-原子荧光光谱法对牡蛎中的硒元素含量进行了分析测定。探讨了载气流量、还原剂KBH4对荧光强度的影响,线性范围为5.0~50 μg/L,相关系数为0.9997,检测限为5.6×10-3 μg/g。

1.2.4 原子发射光谱法

原子发射光谱法测定硒以电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)为主,具有基体效应小、灵敏度高、分析元素宽等优点,但由于仪器昂贵,运行成本较高,而使它的应用受到了一定的限制。Qiu等[13]建立一种氢化物发生电感耦合等离子体光发射光谱法同时测定黄芪中的硒和砷,探讨了氢化钠浓度、乙醇浓度和不同提取方法对硒和砷的发射强度的影响,硒的检测限为7.0 ng/L,相对标准偏差为1.8%。

1.3 电化学法

1.3.1 溶出伏安法

溶出伏安法采用3电极体系,将待测离子通过电解富集到工作电极,然后在反相扫描电压作用下使富集的待测离子溶出,从而实现对待测离子的测定。溶出伏安法测硒常采用阴极溶出伏安法,工作电极采用悬汞电极,其工作环境是在酸性介质中进行的。以悬汞电极为工作电极,对人体具有一定的毒害性,同时溶出峰易分裂,这给测定带来一定的困难,为此一些学者对其工作电极进行改进。张存兰等[14]以银棒电极为工作电极,在微酸介质中,于-0.4 V(vs SCE)电沉积硒,然后在碱性介质中以50 mV/s的速度从-0.4~-1.2 V进行反向扫描,使硒溶出,硒的浓度在0~6×10-7 mol/L范围内与峰电流呈良好的线性关系,检出限为6×10-8 mol/L,相对标准偏差为2.57%,加标回收率为98.3%~101.0%,适合于茶叶中硒含量的测定。

1.3.2 极谱法

极谱法是通过测定电解过程中所得到的极化电极的电流-电位曲线来确定溶液中被测物质浓度的一类电化学分析方法,具有分析速度快、准确度高、灵敏度高及重现性好的优点。它是利用硒(Ⅳ)在滴汞电极上产生一个非常灵敏的极谱波进行分析,但使用滴汞电极作工作电极时,汞蒸气有毒,应小心操作,注意通风。刘艳等[15]采用极谱法测定食品中微量硒,研究了最佳的测试条件,相关系数为0.9996,检出限为0.08 μg/L,相对标准偏差为1.3%,加标回收率为93%~99%。

1.4 其它方法

目前测定硒含量的方法还有气相色谱法[16]、液相色谱法[17]、电感耦合质谱法[18,19]、X射线荧光谱法[20]、中子活化法[21]。中子活化技术测定硒具有快速、准确、灵敏度高且能同时分析许多元素等优点,但由于仪器昂贵,一般实验室不具备该实验仪器设备,还未得到广泛应用。

2 结 语

传统的分析方法通常测定食品中总硒,需要对样品预处理。预处理过程方法不尽相同,但要尽可能避免硒的挥发损失。随着食品营养、生命科学等学科迅速发展,硒的分析方法的研究从痕量和超痕量发展向有机硒化合物的测定方向发展。联用技术的广泛应用将是硒总量研究的重要方向,有助于提高分析效率,增加自动化程度,减少人为因素的影响,满足人们在测定灵敏度和准确度等方面的需求。

痕量分析 篇2

综述了近年来测定钒中痕量组分分析方法的`最新研究进展.主要内容包括:催化动力学光度法、电化学分析法、荧光光谱法、原子光谱法以及液相色谱法等,同时简要阐述了钒样品的预处理方法,最后对测定钒分析方法未来的研究方向以及发展前景进行了展望.

作 者：李桂艳 周之荣 陈安银 张慧 LI Gui-Yan ZHOU Zhi-Rong CHEN An-Ying ZHANG Hui  作者单位：李桂艳,陈安银,张慧,LI Gui-Yan,CHEN An-Ying,ZHANG Hui(东华理工大学化学生物与材料科学学院,东华理工大学二栋教学楼805室,色谱电化学实验室,江西省抚州市学府路56号,344000)

周之荣,ZHOU Zhi-Rong(东华理工大学化学生物与材料科学学院,东华理工大学二栋教学楼805室,色谱电化学实验室,江西省抚州市学府路56号,344000;山东药学院公共卫生学院,广州市,510240)

刊 名：光谱实验室  PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF SPECTROSCOPY LABORATORY 年，卷(期)：2009 26(2) 分类号：O657.32 O657.61 关键词：钒   痕量分析方法   研究进展   预处理方法  

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痕量分析 篇3

对一克样品中含有微克级( μg/g) 、纳克级( ng/g) 乃至皮克级( pg/g) 元素的测定称为痕量分析,常用的分析方法有中子活化分析法、质谱法、分光光度法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法等［6 － 11］。由于含量很低,在分析过程中引入的任何微量杂质或待测组分都会明显影响测定结果,使分析质量无法保证。因此,痕量分析对化学试剂、化学用水、溶解用酸或碱、 器皿、实验环境及容量仪器均有特殊要求［12］。

通过试验定量研究了测试过程中使用的器皿、试剂等因素对试验结果的影响,并提出了相应地控制措施,以保证分析结果的质量。

1实验部分

1. 1试剂、材料及要求

硝酸( 优级纯) ,成都市科龙化工试剂厂; 硝酸( 电子级) , 苏州晶瑞化学有限公司; 一级水( GB/T 6682) ; 三级水( GB/T 6682) 。

1. 2仪器、设备及要求

ICP - OES8000电感耦合等离子体发射光谱Perkin Elmer; Millipore制水机; Thermo7148制水机。

1. 3试验条件

电感耦合等离子体发射光谱仪,功率: 1300 W; 等离子体气流量: 10 L/min; 雾化器气流量: 0. 7 L/min; 辅助气流量: 0. 2 L / min; 蠕动泵提升量: 1. 5 m L / min; 观测方式: 轴向观测。

2结果与讨论

2. 1试验器皿的选取

实验室常用器皿多为玻璃制品,如玻璃容量瓶,玻璃移液管,玻璃烧杯,玻璃量筒等。在无机痕量分析试验过程中发现玻璃引入的部分元素的空白值较高,因此设计试验进行了验证: 采用玻璃器具为容器,盛装试验室新制的一级水,并采用ICP光谱仪测定其中的Na、Ca元素的浓度,测得数据列于表1。

由表1数据可以看出: 采用玻璃器皿盛装一级水测得的Na、Ca元素的含量较高,用于无机痕量分析会对测试结果产生影响。这是因为玻璃器皿的主要成分是Na2O、Ca O等,因此其Na、Ca元素的含量很高,试验时玻璃器皿中的Na、Ca元素有少量溶出到待测溶液中,产生不可忽略的响应信号,从而影响测试数据的准确性。

为满足无机痕量分析的需要,选择国产聚丙烯材质的器皿盛装试验室新制得的一级水进行了试验,采用ICP光谱仪测定其中Na,Ca元素的浓度,测得数据如表2所示。

由表2数据可以看出: 用聚丙烯材质的器皿盛装一级水测得的ICP相应浓度得到了降低,如测得量筒中Ca元素由0. 633 mg / kg降低到了0. 003 mg / kg,表明聚丙烯材质的器皿可以有效降低试验的空白值,从而可以保证实验的准确性,满足无机痕量分析的需要。

2. 2试验室用水的选择

对于无机痕量分析而言,试验用水非常重要。如果选用的水不符合要求,一方面可能会引入杂质,带入较高的试验空白,另一方面还可能污染试验样品,最终影响测试结果的准确性。

实验室常用的水分为一级水,二级水和三级水。为选择合适的试验用水,分别以实验室现有的两种型号的制水机制得三级水和一级水,装于聚丙烯器皿中,采用ICP光谱仪测定其中Si,Na,Ca元素的相应浓度,测得数据列于表3。

表3数据表明: 三级水中各元素的浓度含量很高,而一级水中各元素含量均为mg/kg级,表明一级水更适合做无机痕量分析实验。同时,Thermo型号制水机制得的一级水中Si、Na、 Ca浓度含量相对较低,说明该仪器制备出的一级水更适合做无机痕量分析实验。

2. 3试剂的选择

化学试剂在分析测定中有极其重要的作用。绝对纯的化学试剂是没有的。化学试剂一般分为实验试剂、化学纯、分析纯、优级纯、电子级等。不同级别试剂的杂质种类和含量差异较大,其中优级纯和电子级试剂纯度较高,适用于精确分析和要求比较高的分析实验,因而无机痕量分析实验用的化学试剂主要是优级纯和电子级。

针对无机痕量分析中常用的硝酸,进行了如下试验: 选取优级纯和电子级的硝酸,以新制备的一级水配制成浓度为0. 1 mol的稀硝酸,盛装在聚丙烯材质的器皿中,采用ICP光谱仪测定其中Si,Na,Ca元素的浓度,测得数据如表4所示。

表4数据表明: 电子级硝酸中Si、Na、Ca元素的含量较优级纯而言,含量更低。因此在无机痕量分析中,应当采用电子级,以有效保证无机痕量分析实验的顺利进行。

3控制措施

3. 1防止样品污染

在进行无机痕量分析时,由于Si、Ca等元素的自然本底很高,特别是环境粉尘很容易污染样品,因此在样品处理过程中要注意用保鲜膜将实验器具封口,防止空气中的灰尘等杂质落入污染样品。

用于ICP实验的所有器具要单独使用,防止和其它实验混用造成交叉污染,影响实验结果。

3. 2溶剂的纯化

进行痕量分析实验要了解所用试剂的成分,如果硝酸的纯度达不到实验的要求可以自己对硝酸进行纯化。提纯的方法是通过高效蒸馏柱进行蒸馏,也可以用低温的方法纯化试剂,尽量不要使用吸附剂,因为用吸附剂之后会引入别的杂质元素, 适得其反,达不到提纯的效果。

3. 3实验器具的清洗

恰当的洗涤方法,可避免容器对元素的吸附和溶液对容器的沥浸所造成的玷污［13 － 14］。对于痕量分析实验所使用的实验器具,不能使用去污粉,洗衣粉清洗,也不能用毛刷刷洗,而是配制清洗液来进行化学清洗。这是因为我们所使用的器具是聚丙烯材质,受热易变形,易被硬物划伤,对许多有机溶剂敏感。

此外,分析痕量金属所使用的器具,洗涤后要在一定浓度的硝酸溶液或含络合剂的溶液中浸泡过夜除去吸附在表面的金属离子,再用一级水超声,最后用一级水淋洗三遍,晾干,备用。

4结论

经过多次试验选择出了适合无机痕量分析的试剂和实验器具: 聚乙烯是较受欢迎的容器材料; Thermo型号制水机制得的一级水中Si、Na、Ca浓度含量相对较低,更适合做无机痕量分析实验; 同时,使用电子级的试剂可保证无机痕量分析实验的顺利进行。

在样品处理过程中要注意用保鲜膜将实验器具封口,防止空气中的灰尘等杂质落入污染样品。

对于痕量分析实验所使用的实验器具,不能使用去污粉, 洗衣粉清洗,也不能用毛刷刷洗,应该配制清洗液来进行化学清洗。

摘要：为获得准确的分析结果,研究了器皿、水以及溶剂等因素对无机痕量分析过程的影响。结果表明聚丙烯材质的器皿可以有效降低试验的空白值,一级水以及电子级的试剂中Si、Na、Ca元素的含量低于ICP光谱仪的检测限,满足无机痕量分析的需要。同时,提出了样品处理、溶剂纯化和实验器皿清洗过程中的注意事项,严格防止所用器皿、化学试剂、溶剂等受到污染,减少和控制空白信号。

痕量分析 篇4

在现代实验室中,GC/MS用于痕量分析极为普遍,要求更低的.检测限而被分析样品的基体越来越复杂的情况由来已久.

作 者：Keith Worrall Anthony Newton  作者单位： 刊 名：环境化学  ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL CHEMISTRY 年，卷(期)：2005 24(6) 分类号：X13 关键词： 

★ 微波技术在活性物质提取中的应用

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痕量分析 篇5

铜是人体及动植物必须的微量元素之一,与人类及动植物的生命活动有着密切的关系。它可影响铁的吸收和利用,为细胞色素氧化酶、赖氨酸氧化酶等必须的金属元素,促进人体生长发育,有利于植物合成叶绿素,但过量的铜摄入对动植物及人类是十分有害的[1]。有研究表明,成人每日的生理需铜量估计为20 mg,过量摄入可引起坏死性肝炎和溶血性贫血。当水体中的铜含量达0.01 mg·L-1时,对水体的自净有明显的抑制作用。铜对水生生物毒性很大,有人认为铜对鱼类的起始毒性浓度为0.002 mg·L-1。铜对水生生物的毒性与其在水体中的形态有关,游离铜离子的毒性比络合态铜的毒性要大的多。灌溉水中硫酸铜对水稻临界危害浓度为0.6 mg·L-1。世界范围内,淡水中的平均含铜量为3μg·L-1,海水中的平均含铜量为0.25μg·L-1[2]。

化工、印染、电镀、有色金属冶炼、有色金属矿山开采、电子材料漂洗及染料生产等过程会产生大量的含铜废水,并且不同的废水产生过程,其铜含量差异较大。一般地,电镀生产过程产生的废水铜含量上限可至100 mg·L-1[3];电路板生产过程蚀刻液和洗涤液中的铜含量分别在130~150 mg·L-1之间和20 mg·L-1以下[4,5,6];染料生产废水含铜量可高达1.29 g·L-1[7];矿山开采废水铜含量在每升数毫克至数百毫克之间[8]。此外,农业上广泛施用的含铜化肥和农药,也是环境中铜的重要来源之一[9]。我国规定,工业废水中铜及其化合物的最高容许排放浓度为1.0 mg·L-1,地表水最高容许浓度为0.1 mg·L-1,渔业用水为0.01 mg·L-1,生活饮用水中的浓度不得超过1.0 mg·L-1,以上浓度均以Cu2+计。

环境中的铜易于在水体、土壤及植物中迁移和转化。水体中铜的含量及化学形态与水体的p H值,OH-,CO32-及Cl-等无机离子,腐殖质,氧化还原性物质及其它有机物有关。如p H值为5~7时,以Cu2(OH)2CO3的溶解度最大,因此水体中有较多的游离Cu2+;p H值>7时,Cu O溶解度最大,以Cu2+,Cu OH+形态为主;p H值>8时,则Cu(OH)2,Cu(OH)3-,Cu CO3及Cu(CO3)22-等铜形态逐渐增多[10]。值得注意的是,多数研究表明,游离Cu2+和Cu OH+是铜的主要有毒形式[11]。

目前,水样中铜的分析一般采用火焰原子吸收分光光度法(AAS)[12,13,14,15],石墨炉原子吸收分光光度法(FAAS)[16],电热原子吸收分光光度法(ETA-AS)[17]和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)[18]等大型分析仪器。而光度法分析铜,因其投资少、仪器结构简单、操作简便、稳定可靠、检测速度快和具有很好的准确度、精密度及检出限低等优点[19,20],特别是伴随胶束增溶光度分析技术[21]、导数光度分析技术[22,23]和动力学光度分析技术[24,25]的发展以及其与流动注射、液相色谱[26,27,28]、毛细管电泳等的联用[29,30],使得该领域的研究异常活跃[31,32,33]。

双环已酮草酰二腙(biscyclohexanone oxaldihy drazone,BCO),俗称新铜试剂,在碱性条件下(p H约为9),其与Cu2+可显色反应生成稳定的蓝色络合物:Cu2+-BCO,其最大吸收波长约在603 nm处。该方法在国内被广泛地用于手工比色分析水体,合金及纯金属中的微量/痕量铜[34,35,36]。本项研究试图在此手工比色分析方法基础之上,引入流动注射-分光光度分析技术,以期提高该法分析痕量铜的自动化程度。

1 实验部分

1.1 实验试剂及仪器

1.1.1 试剂

玻璃器皿经洗液洗涤、10%稀硝酸浸泡过夜及大量去离子水冲洗后晾干使用。化学试剂若无特殊说明皆为市售分析纯。溶液的配制采用超纯水仪制得的高纯水。

去离子水为载液C;

显色剂R:由BCO储备溶液经Na2B4O7·10H2O缓冲溶液按一定比例稀释后制得;

Cu2+标准溶液:Cu2+单元素标准溶液(1000μg·m L-1,国家标准物质研究中心,北京)经去离子水稀释后配制成一系列不同浓度的Cu2+标准溶液。

BCO储备溶液:借助超声波清洗器溶解0.50 g BCO于乙醇与去离子水的混合溶液中(100 m L乙醇,50 m L去离子水),混合均匀后作为BCO的储备溶液,避光保存;

Na2B4O7·10H2O缓冲溶液:溶解0.38 g Na2B4O7·10H2O于500 m L去离子水中,混合均匀后作为Na2B4O7·10H2O缓冲溶液。

1.1.2 仪器

分析系统由自制的金属元素分析仪(专利号:ZL200410021965.5,由流通池、四通道蠕动泵及电路系统组成)、自制的加热装置(专利号:ZL200510020119.6),信号采集系统(ZB-2020,四川资本分析技术有限公司,成都)及安装了相应分析软件(HW-2000,Version 2.13,上海千谱软件有限公司,上海)的个人电脑(运行环境:Windows XP Professional)等组成。实验中用到的仪器还有电子天平(AT2000,Edward Keller(Philippines)Inc.)、UV/VIS分光光度计(UV-2800,上海尤尼柯仪器有限公司,上海)、超声清洗器(KQ2200,昆山市超声仪器有限公司,昆山)及纯水设备(Molresearch 1005a,上海生物科学和技术有限公司,上海)等。

1.2 分析流路

分析流路如图1所示,通过置于仪器内部的自动变换伐,可以实现系统的进样和分析过程的自动转换。进样时,样品或标准溶液在蠕动泵的驱动下流入进样环,当进样环充满后,多余的样品自动排出。同时,载液在蠕动泵的驱使下经由混合器(X)流入反应圈(Lc),经Lc流出的液体进入光学流通池,电脑负责记录并显示出一条平稳的基线。进样完成后,置于分析仪内部的自动阀门开始工作,系统转入分析过程。分析过程中,载液在蠕动泵的驱动下推动进样环中的样品流入X与R混合,再经由Lc发生显色反应。接下来,从Lc流出的待检测液体进入光学流通池,一条与待测物质浓度相关的电子信号被电脑记录并显示出来。最后,废液被排入专门的废液收集瓶。

1.3 样品预处理

准备100 m L待测样品,滴加数滴0.15 mol·L-1硝酸溶液调其pH值约为2,置于电炉上加热使之沸腾,待锥形瓶内剩余样品体积约为30 m L时,消解过程完成,取下冷却,再滴加数滴0.15 mol·L-1的氢氧化钠溶液调其pH值约为7。对于浑浊、有悬浮物的水样须先经定性滤纸和0.45μm滤膜过滤。

S-试样,C-载液,R-显色剂,P-四通道蠕动泵,X-混合器,W-废液出口,Co-进样环,V-六通道自动进样阀,Lc-反应圈,Ce-流通池,D-检测器,PC-便携式电脑S,sample;C,carrier;R,reagent;P,four way-peristaltic pump;X,mixer;W,waste;Co,sample coil;V,six way-automatic injection valve;Lc,reaction circle;Ce,flow through cell;D,detector;PC,personal computer.

2 实验结果和讨论

2.1 显色体系的优化

以获得较高的灵敏度(用信号峰的强度即m V表示)为目的,以120μg·L-1Cu2+标准溶液为检测对象,起始实验条件:γ(BCO)=3.33 mg·L-1;γ(Na2B4O7·10H2O)=47.6 mg·L-1;V(Co,l=1.6m,i.d.=0.5 mm)=1200μL;V(Lc,l=1.0 m,i.d.=1.0 mm)=3140μL;qv(C)=0.88 m L·min-1;qv(S)=0.88 m L·min-1;qv(R)=0.28 m L·min-1;进样时间:2 min;分析时间:2 min;室温。BCO和Na2B4O7·10H2O的浓度对灵敏度的影响分别见图2和图3所示。

从图2可知,BCO浓度对该显色反应的灵敏度影响显著,并存在最优值。具体地讲,在较低浓度时,灵敏度会随着BCO浓度的增大而迅速增大,并在BCO的浓度为16.6 mg·L-1时达到极值,随后灵敏度随着BCO浓度的增大有所降低,最后趋于稳定。因而,确定BCO的最优质量浓度为16.6 mg·L-1。

如图3所示,在47.6 mg·L-1到3.808 g·L-1范围内,Na2B4O7·10H2O的浓度对灵敏度的影响十分有限,仅在0.9520 g·L-1有个不明显的小峰。最后,确定Na2B4O7·10H2O的质量浓度为0.9520 g·L-1。

用内置有反应圈(内径及体积与Lc相等)的加热器取代Lc考察了反应温度对灵敏度的影响。反应温度调节范围为298~333 K。研究发现,温度对显色反应的灵敏度影响非常小,几可忽略,即在碱性条件下,Cu2+与BCO的显色反应在常温下即可迅速完成。

2.2 仪器参数的优化

以获得较高的灵敏度、最小的基线噪音、较小的基线漂移、最宽的检测范围及最短的分析时间等为目的,以100μg·L-1的Cu2+标准溶液为检测对象,显色体系按上述的优化结果进行配制,仪器参数的优化结果如表1所示。

2.3 标准曲线,表观摩尔吸光系数,重现性和检出限等

基于上述优化结果,详细考察了该分析方法的线性范围、表观摩尔吸光系数、重现性、检出限及进样频率。当Cu2+的质量浓度范围在25~200μg·L-1时,如图4所示,检出信号强度与Cu2+浓度呈良好的线性关系。线性方程为:A=0.0392(Cu2+,/μg·L-1)+0.6657,r2=0.9998。该方法的表观摩尔吸光系数计算如下(仪器的检出信号强度与吸光度之比约为1000 m V·A-1):

从上述计算得出的结果可知,该分析方法的表观摩尔吸光系数为0.89103 mol·L-1·cm-1。测定120μg·L-1铜的加标水样,以20次连续进样计,如图5所示,相对标准偏差(RSD)为4.61%。检出限(国际纯粹与应用化学联合会,IUPAC)计算如下:

已知:K=3,Sb=0.33,n=20,a=0.392

样品的分析速度为为20次/h。

该方法各项参数可比现行国家铜的标准分析方法[2],如表2所示。在没有样品的浓缩、富集等复杂的样品前处理条件下,该方法可以直接分析地表水中痕量级(μg·L-1)的铜,回收率良好。

2.4 离子干扰

以120μg·L-1的Cu2+标准溶液为检测对象,干扰离子浓度以造成相对于Cu2+标准溶液灵敏度差值大于±5%为准。各离子允许浓度如表3所示。从表3可知,HCO3-,CO32-,S2-对Cu2+检测有干扰,然而实验表明,样品的前处理可以很有效地消除HCO3-,CO32-和S2-离子的干扰。此外,样品中加入5 m L 3%的EDTA和10 m L 0.15%的邻菲罗啉可以有效地掩蔽40 mg·L-1的Fe3+,120μg·L-1的Cd2+和Hg2+。

2.5 样品测定

应用该方法检测几种地表水中的痕量铜,并做了加标回收实验,其结果如表4所示。从表4可知,三种水体中的铜被成功的检出,其浓度分别为47.6μg·L-1,63.4μg·L-1和52.3μg·L-1。该方法的回收率在86.6%和106.5%之间。

1)1,2,3:河水,池塘水等,三次测定的平均值。

3 结论

痕量分析 篇6

1 规范制样过程

1.1 规范试样制备

受条件的限制, 现在的样品不能全部实现自动铣样机铣样。制样分为研磨机磨制和铣样机铣制2种, 在加工乒乓球拍型生产试样时, 应该采用人工操作研磨机的方式, 表面加工必须采用专用碳化硅砂轮, 切砂轮粒度应符合60~80目的要求。加工好的试样表面禁止直接用手摸, 更不能与脂类物质接触, 而且试样中杜绝出现夹杂、沙眼、疏松、裂纹、缩孔和毛刺等问题, 同时, 试样的金相组织必须达到GB/T 6829—92标准中的1~2级的要求。只有这样, 才能保证分析结果的正确性。

1.2 更换砂纸和投用铣样机

及时更换碳化硅砂纸, 保证样品表面的平整度。另外, 在测定痕量元素硼时, 要避免高含量样品和低含量样品在同一磨盘磨制, 以防样品之间交叉污染影响痕量元素分析的准确性。铣样机铣制的样品不会引入待测痕量元素杂质, 大大提高了分析的准确性。尤其在分析超低含量硼元素时, 铣样机铣样适用于在线生产, 它的应用能够有效提高分析的精密度和准确度。

2 改进分析设备软硬件

2.1 设备硬件方面

PDA-7000直读光谱仪分析常规生产样品采用30°锥角电极, 但是, 在测定痕量元素时, 分析结果忽高忽低, 数据不稳定, 所以, 它不能用于在线生产质量控制。通过试验发现, 因为电极角度小, 样品激发时间长, 使得锥角积灰严重, 锥角稍微变化就会影响样品分析的准确度, 使其发生变化。为了提高样品的灵敏度和稳定性, 如果需要分析生产的品种钢的超低含量元素时, 要更换60°锥角电极, 增大电极的锥度和比表面积, 这样就能减少灰尘的堆积, 提高痕量元素分析结果的准确度。

2.2 设备软件方面

脉冲分布分析法就是采用积分的方式处理所有的脉冲波发光强度值, 将其中异常的分量去除。这种方法适用于钢中痕量元素分析, 有助于钢中夹杂物定量和粒径分析。同时, 脉冲分布分析法还能够区分固溶元素和非固溶元素, 并通过火花放电光强度的频率分布变化来获取它的中位数强度。仪器根据这个频数分布情况处理相关数据, 从而获得较为准确的痕量元素分析数据。

2.3 制作痕量元素专用曲线

工作曲线也是影响分析准确度的重要因素——待测元素含量偏低时, 信号分布在曲线的最下端, 稍微的曲线飘逸就无法校正回来, 便会直接影响分析结果, 而且高低标样品也不适用于超低含量元素的再校准。因此, 需重新制作痕量元素专用曲线, 用于痕量元素的质量控制。为此, 技术人员在中低合金钢曲线的基础上删除了制作痕量元素曲线用的标准样品, 使用相应的痕量元素标样通过调整待测元素的衰减值、放大检测信号、消除谱线重叠干扰重新制作一条含量在0%~0.005 0%的超低含量元素专用曲线。同时, 要调整待测元素的高低标样品, 这样在中低合金钢曲线下就可以测定全部元素含量, 痕量元素不需单独测定, 有效地节约了分析时间和分析成本, 提高了分析效率和分析准确率。

2.4 选择合适的硼元素干扰校正方法

2.4.1 试验方法

对光谱标样进行一系列的激发燃烧, 之后以铁谱作为内标线, 将得到的各元素光强值与内标线的光强值作比, 将获得的相对光强值带入方程中, 即:

用最小二乘法拟合, 绘制出校正后的工作曲线进行元素干扰校正。

为了确定硼的干扰元素, 应选择与硼含量相同而干扰元素含量不同的光谱样块。通过激发样块得到分析值, 构建坐标系, 横坐标为干扰元素含量, 纵坐标为分析值和标注值的差值, 只有当二者存在线性关系时, 才能证明干扰元素对硼有干扰。试验证明, 磷、镍对硼有干扰作用。在制备工作曲线时, 校正这2种元素的干扰可以有效提高分析结果的准确性。

2.4.2 干扰校正方法及实验结果

从现有的中低合金钢光谱标样中选出一定数量的样块, 样块的硼含量控制在0.000 1%~0.004 4%之间。通过激发燃烧这些光谱标样来获得光强值和浓度计算值。以B的光强值为横坐标、校正前后的浓度为纵座标, 分别画出工作曲线。通过干扰校正后的工作曲线, 在拟合程度方面有了明显的提高, 有助于分析工作的顺利进行。

3 实施效果

改善了取制样方法后, 严格取制样过程, 优化分析条件, 改变了部分软硬件功能, 大大提高了品种钢中超低元素含量硼的测定准确度, 满足了试炼方案中B波动0.000 8%~0.005 0%的要求, 能够有效指导含硼钢SAE1008B、HRB500N-ZT-2、H08AB、SS540等钢种的冶炼。经过此次研究, 品种钢中痕量元素硼的测定水平迈上了一个新的台阶, 为以后钢中其他微量元素的准确测定提供了很好的借鉴, 同时, 也为洁净钢的生产打下了坚实的基础, 值得推广和应用。

摘要：硼作为一种微量合金元素, 在钢中主要以固溶体的形式存在。在钢中加入极少量的硼元素 (w (B) =0.000 5%0.005 0%) , 对提高钢淬透性效果十分明显, 可以达到一般合金元素的几百倍, 因此, 可以用微量硼元素来取代之前大量的合金元素, 进而降低生产成本。由于化验室现有的分析条件难以保障硼含量分析的准确度, 所以, 可以采用直读光谱测定钢中痕量元素硼分析方法进行相关研究, 其效果非常明显。

关键词：洁净钢,硼元素,准确度,直读光谱

参考文献

[1]彭剑.钢中硼硫磷测定的研究[D].南宁:广西大学, 2007.

[2]彭剑, 陆建平, 王益林, 等.分光光度法与火焰原子吸收光谱法测定钢中硼的比较[J].理化检验 (化学分册) , 2009 (01) .

痕量分析 篇7

1 实验部分

1.1实验原理

水中的铜、镉在适当的支持电解质溶液中, 以汞膜电极作为工作电极, 加以适当的预电解电位, 经过一定时间的预电解富集, 还原到汞膜电极上, 与汞生成汞齐。然后在较短的时间内作反向溶出扫描, 记录其溶出伏安曲线。根据溶出峰电位和峰高, 用标准加入法定量测定每个金属的含量。

1.2仪器与试剂

便携式痕量金属测定仪 (美国TD微测公司) :工作电极、电极连接线、电极打磨垫、标准电极搅拌台、特氟龙磁力搅拌子。

汞电镀液, ρ=300mg/L:准备1% 硝酸溶液 (用优级硝酸和去离子水配成) , 加入0.5% 一水合硝酸汞 (Ⅱ) (纯度99.99%) , 混合均匀。20ppm铜、镉混合使用溶液。pH=4.5 缓冲溶液:稀释14.6g无水醋酸钠到约300mL水中, 加入18.4mL冰醋酸, 混合, 加水定容至500mL。

1.3仪器准备步骤

1.3.1工作电极的清洗

用去离子水润湿打磨垫;

用打磨垫打磨电极60s, 用八字型动作轻轻打磨即可;

用去离子水清洗电极。

1.3.2工作电极的镀膜

将电极放入电极支架上;

调低电极进入汞电镀溶液中;

确定已将搅拌子放入电镀溶液中, 电镀时打开搅拌器低速搅拌;

立刻进行薄层电镀, 电镀时间为240s。在电镀开始前或者电镀已经完成以后, 不要将电极放在电镀溶液中, 这样会降低电镀质量。

1.4样品的测定

1.4.1样品的制备

采样时用经3 级洗涤方法洗涤处理的聚乙烯塑料瓶盛放, 且水样体积不得小于250mL;

取45mL水样或取适量水样稀释至45mL, 加入5mL pH=4.5 缓冲溶液作为支持电解质溶液, 待用;

用蒸馏水或去离子水稀释5mL的pH=4.5 缓冲溶液到最终体积为50mL, 即为空白溶液;

1.4.2样品分析步骤

将工作电极浸入到样品溶液中;

保证磁力搅拌器以恒定的速率对样品进行搅拌;

沉积电位:-1000mV, 扫描电位:-850 mV ~ -50mV, 电镀时间:铜、铅、镉的测试在此方法中采用标准加入法。将电镀时间调到0.5 ~ 60s之间, 直到测得的金属峰高为20 ~ 40n A, 理想值为30n A。测定多种金属, 数值较大的峰高为理想值即可;

在样品中至少做3 次添加, 依据待测水样峰高向水样中适量添加20ppm铜、铅、镉混合使用液, 以3 次添加后目标峰高为待测水样峰高的2 倍左右为宜, 以标准溶液添加量为横轴, 标准溶液添加后相对应的峰高为纵轴作图, 绘制曲线, 该曲线的反向延长线与横轴的交点横坐标的绝对值, 即为待测样品的浓度。

2 结果与讨论

2.1结果计算及表示

采用标准加入法, 即以加入标准样品的量m1、m2、m3为横坐标, 以其相应峰高为纵坐标绘图, 外推与横坐标的相交点mx即为水样中样品的量, 其与取样体积的比值即为水样浓度, 结果以ug/L表示。

式中:C——水样中铜、镉的浓度, ug/L;

mx——从曲线中外推被测水样中铜、镉的质量, ug;

V——水样体积, mL;

2.2方法检出限、测定下限

本方法的最低检测限采用下述方法得出:取8 个空白溶液进行平行测定, 计算出标准偏差 (S) , 则方法检测限为t倍的标准偏差 (t值为2.998) , 即MDL (ug/L) =2.998S。以4 倍方法检出限作为测定下限。方法检出限和测定下限见表1。

2.3方法精密度

在所选定的操作条件下, 对不同浓度铜、镉空白加标水样平行测定6 次, 铜、镉的相对标准偏差结果见下表。从表2 的测定结果看, 本方法的RSD在4% 以内。

2.4方法准确度

按照样品分析的全部步骤, 对某一实际水样进行测试6次并做加标回收率试验。实验结果见表3。

2.5国家标准方法实验结果对比[5]

取实际水样, 采用便携式痕量金属分析仪进行测试, 对比国家标准方法 (GB7475-1987) 。并对以上2 种方法所测定的数据结果进行t检验。试验结果见表4。

3 结论

采用便携式痕量金属分析仪测试水质中铜、镉含量, 测试结果与国家标准方法相比较无明显偏差, 满足铜、镉于水质监测分析方法中的限值要求。

便携式痕量金属分析仪体积小便于携带, 可使用车载充电电源, 极大的满足了野外应急监测的要求。

参考文献

[1]金玉梅.对浸入式便携分光光谱仪测定地表水中氟化物含量的准确性评价[J].中国西部科技, 2010 (09) :31-32.

[2]王龄松.浸入式便携分光光谱仪测定水质甲醛含量方法研究[J].中国西部科技, 2010 (09) :17-18.

[3]祝琳琳.便携式分光光度计快速测定水中氨氮方法研究[J].农业与技术, 2012, 32 (07) :15-18.

[4]祝琳琳.分光光度法快速测定水质中6价铬含量[J].科技创新导报, 2012 (31) 135-136.

痕量铜离子的测定进展 篇8

铜是人体必需微量元素之一,含量过高或过低都会对人体健康产生危害。人体摄取铜主要是从食物、水及环境中获得,因此,食品或水中铜的分析研究,具有实际的意义。

传统方法中铜的测定常用铜试剂光度法、溶剂萃取光度法、催化光度法、原子吸收光谱法、火焰离子光度法等,由于铜离子在水中微量存在,经常要求测定mg/L甚至μg/L级的痕量数据,由于分析仪器的灵敏度及检出限的关系,许多仪器在测定这些试样中的痕量组分往往会遇到困难,因此,本文着重讲述了国内已有的铜离子的测定方法。

1 微量铜离子的测定方法总结

1. 1 铜试剂( DPC - Cu( II) - CPB 法测定铜

曹连城[4]等,指出测定水中铜的方法有电化学法、碘量法、色谱法、催化动力学法等,通常铜的测定使用铜试剂,但该试剂存在灵敏度低,给微量铜的测定带来困难,他提出了二苯碳酰二肼(DPC) - 溴化十六烷基吡啶(CPB) - 铜高灵敏显色反应和微量铜的光度法的测定条件,(DPC - Cu(Ⅱ) - CPB测定微量铜),试验表明,在p H 9. 5 ~ 11. 0之间时,CPB作用于DPC - Cu( Ⅱ) 体系,产生强烈增敏作用,该红色配合物最大吸收波长为510 nm,大多数金属离子不干扰,方法简便、灵敏,选择性好,应用于水中微量铜测定,结果满意。

1. 2 二苯碳酰二肼法测定铜

朱国荣[5]讨论了Cu2 +碱性条件下,二苯碳酰二肼(DPC)可与Cu2 +形成一种不溶于水,但溶于氯仿且能被氯仿定量萃取的紫红色配合物[Cu2 +(DPC-)2],它的摩尔吸光系数为1. 5×105L·mol- 1·cm- 1,是测量Cu2 +的高灵敏度萃取光度法。但该方法操作繁琐,氯仿毒性大,结果有误差。

1. 3 显色剂 TADMA 测定痕量铜

王贵方[6]研究了显色剂4 - (2 - 噻唑偶氮) - 5 - 二甲氨基苯胺(简称TADMA)与铜(Ⅱ)的显色反应。实验表明,在p H =3. 0 ~ 5. 10 HAc - Na Ac缓冲介质中,TADMA与铜 ( Ⅱ) 反应生成2∶1红色配合物,配合物的表观摩尔吸光系数为6. 65×103L·mol- 1·cm- 1,铜(Ⅱ)浓度在0 ~ 0. 421μg/m L范围内服从比耳定律。本方法操作简便,灵敏度高,选择性好。

1. 4 二乙基二硫代氨基甲酸钠比色法测定铜

王二雷[7]提出比色法测定微量铜离子,二乙基二硫代氨基甲酸钠[(C2H5)2NCSSNa·3H2O]显色: 水中Cu2 +检测的常用方法是二乙基二硫代氨基甲酸钠比色法。检测时在氨性溶液中,Cu与(C2H5)NCSSNa·3H2O比色定量。改进的( C2H5)2NCSSNa·3H2O示差光度法,在0. 5 ~ 10. 0μg Cu2 +/10 m L萃取液的范围内,能够保持良好的线性关系(R = 0. 9996),检出限3. 78×10- 2μg /m L。

1. 5 二环已酮草酰双腙显色测定铜

熊进松等[8]提出以二环已酮草酰双腙(BCO)为显色剂,在碱性条件下生成蓝色络合物,采用分光光度法测定硫酸阳极氧化槽液中的Cu2 +浓度。在波长600 nm,其质量浓度为0. 04 ~1. 4μg / L范围内,吸光度与Cu2 +之间的关系遵守比尔定律。同时探讨了酸度、发色温度等干扰元素的影响及其消除方法。

1. 6 荧光光谱间接测定铜

翁文婷[9]提出在p H为3. 0 ~ 4. 0的范围内,Cu2 +会氧化I-并定量析出单质碘,I2与4,6 - 二溴荧光素反应,使其荧光发生猝灭。据此可建立一种荧光光谱间接测定微量Cu的方法。初步讨论了I2对二溴荧光索的荧光猝灭机理,认为主要是静态猝灭的作用. 该体系的荧光发射波长为λ = 531 nm。在铜含量12 ~ 170μg / m L范围内呈现良好的线性关系,相关系数r =0. 9989,检出限为5. 3μg / m L。

1. 7 浊点萃取与紫外—可见分光光度法联用测定铜

浊点萃取是近年来出现的一种新兴的液 - 液萃取技术,它不使用挥发性有机溶剂,不影响环境。它以中性表面活性剂胶束水溶液的溶解性和浊点现象为基础,通过改变实验参数引发相分离,将疏水性物质与亲水性物质分离。作为一种分离富集的手段,因其具有萃取效率高、富集因子大、操作简便、安全、经济、便于实现联用化等优点,受到人们的极大关注与重视,并在生物大分子的分离纯化、有机小分子的分离测定及金属离子的分离富集等方面得到广泛的应用。浊点萃取技术已被用于痕量元素的分离富集和形态分析中,它能够与多种检测技术联用。分光光度法具有分析精度高、测量范围广、分析速度快、样品用量少等优点,所以一直是与浊点萃取技术联用的主要检测手段之一,这种联用技术又被称为析相光度法。

杨娟[10]提出了浊点萃取与紫外—可见分光光度法联用,测定痕量的铜离子[11],建立实际样品中痕量铜离子测定的新方法。主要研究内容概括如下: (1) 采用紫外光谱分析技术作为检测手段,铜试剂为络合剂,Triton X - 100为表面活性剂,系统地研究了影响铜离子浊点萃取效率的各种因素,确定最佳的萃取条件,并将其应用于环境水样中痕量铜离子的分离和测定; (2) 采用紫外光谱分析技术作为检测手段,氨基酸为络合剂,对影响金属离子铜的浊点萃取效率的各种因素进行了研究,确定最佳的萃取条件,并将其应用于环境水样中痕量铜的分离和测定。

1. 8 原子吸收法测定铜

原子吸收法[12]基于水样中Cu2 +的基态原子能吸收来自同种金属元素空心阴极灯发出的共振线,且其吸收强度与样品中该元素浓度成正比。测定时,多数金属元素能在空气 - 乙炔火焰中原子化后直接测定,吸收强度可与标准系列比较进行定量。水样中待测金属离子浓度较高时,可将水样直接导入火焰使其原子化后,采用其灵敏度共振线进行测定。对于铜离子痕量水样,则需先经螯合萃取,加以富集。检测限0. 052 mg/L[13],检测范围为0. 20 ~ 5 mg/L,此法可用于检测池塘水[14]和生活饮用水等。

1. 9 极谱仪法测定铜

邓礼明[15]提出极谱仪法测定微量铜,利用Cu与亚硫酸钠(Na2SO3)反应生成亚铜离子(Cu+),Cu2 +与SCN - 络合,络合物在滴汞电极上产生灵敏的吸附催化波。其波高与Cu2 +成正比。邓礼明利用此法测定饮用水中的Cu2 +精度为20μg/L。

2 结 语

测定痕量铜离子,有铜试剂光度法、溶剂萃取光度法、原子吸收法,极谱仪法,浊点萃取与紫外—可见分光光度法等,目前广泛使用的是铜试剂分光光度法,实验室常用显色剂比色法来测定微量 或痕量铜,显色剂一 般有,二苯碳酰 二肼(DPC)、二苯碳酰二肼(DPC) - 溴化十六烷基吡啶(CPB)、4 -(2 - 噻唑偶氮) - 5 - 二甲氨基苯胺(简称TADMA)、二乙基二硫代氨基甲酸钠[(C2H5)2NCSSNa·3H2O]、二环已酮草酰双腙等,铜试剂的选择可以根据所测样本的不同,选择合适的铜试剂进行显色测定,原子吸收法测定铜在实验室用,较为昂贵,荧光光谱间接测定铜与极谱仪法测定铜是最近学者提出的方法,其普及型有待研究。

3 展 望

综上所述,测定痕量铜离子大部分采用的光度法,选择不同的铜试剂,铜离子与铜试剂作用显色,利用光度法测定具体含量,至于具体选择铜试剂,则根据具体问题来分析决定。

随着检测技术的深入发展,对痕量铜离子的测定提出了更高的要求,微量铜离子的检测技术会不断的更新和完善。

摘要：传统方法铜的测定常用铜试剂光度法、溶剂萃取光度法、原子吸收光谱法等,但由于铜离子在水中微量存在,经常要求测定mg/L甚至μg/L级的痕量数据,由于分析仪器的灵敏度及检出限的关系,许多仪器在测定这些试样时会遇到困难,本文着重阐述了痕量铜离子的测定进展,对于痕量铜的测定具有指导意义。

痕量灌溉技术在设施蔬菜上的应用 篇9

1 痕量灌溉的技术原理

痕量灌溉是指在满足植物水分需求的前提下, 通过特制的控水头, 将低压水转化成极细小的水流, 以极其微小的速度 (1~200 m L/h) , 均匀、不间断地直接输送到植物根系附近的土壤。“痕量”在化学上指极小的量, “痕量”比“微量”还要小。通常所讲的常量灌溉是按吨每小时计算的, 微量灌溉是按升每小时计算, 而痕量灌溉则是按毫升每小时计算的。痕量灌溉是中国原创的灌溉技术, 是从供水原理、产品形态到使用方法的系统创新。在水资源越发短缺的今天, 节水在农业生产中十分重要。痕量灌溉产品的核心部件称为控水头, 由痕灌膜和毛细管束组成。植物需水特性是生育期需水量不大、但生育期内需要不间断有水分供给、单位时间内吸水量少、通过根毛吸水、吸收土壤毛管水;但土壤也有很强的蒸发能力和渗漏能力。为了维持给植物少量的有效供水, 往往要成千倍上万倍的为土壤提供储蓄水, 其中绝大部分被蒸发渗漏掉了。理想灌溉技术是总供水量不多、连续供水、地下供水。目前, 痕量灌溉做到了这一点。

2 痕量灌溉的技术特点

2.1 抗堵塞

痕量灌溉技术依靠其控水头独特膜滤方式对灌溉水源完成自动过滤, 只要有充足的水源, 系统就能自动稳定工作, 使用方法简单, 更无需清理管道, 可免除管道物理性的、化学性的及生物性的堵塞之害。

2.2 变人为主观供水为植物按需自主吸水

痕量灌溉技术可以根据土壤参数, 自动进行有效控制的痕 (微) 量灌溉, 控水头就埋在作物根系附近, 感知土壤水势的变化, 为植物实时供水。使农作物由“被动式补水”的传统灌溉模式变成让农作物自主吸水、按需吸水。不但保护了作物根须, 有利于作物自身的正常发育生长, 而且还避免了沟灌、喷灌、滴灌等用水直接冲涮土表, 减少了水土流失。

2.3 水质适应性广

滴灌对水质要求较高。当水质不良, 尤其是含有泥沙、化学沉积物等时, 即使安装首部过滤装置也无法从根本上解决堵塞问题, 不仅增加了系统成本, 也极大地限制了滴灌技术的使用范围。痕量灌溉控水头采用独立的痕灌膜系统, 对水源的适用性更加广泛, 河水、井水、雨水、甚至泥沙水, 均无需预过滤处理即可使用, 有效地扩大了水质的适应性。

2.4 适用范围广

水源和电力条件是某一区域能否实施灌溉和采取何种灌溉技术的影响因素。微灌需要大容量的水源和持续电力, 特别是过滤和压力装置的使用更离不开电力。痕量灌溉依靠控水头独有的痕灌膜结合毛细管束结构, 自动完成抽水和过滤, 因此对水源的适应性更加广泛, 即使在无电力供给的地区同样可以出色完成灌溉任务;痕量灌溉管材轻便、结构简单、布设容易, 能适应各种复杂地形。对于入渗率很低的紧实土壤, 可选择小流量的控水头, 对于保水力差的沙土, 可选用大流量的控水头;除了能适应干旱地区和保护地栽培外, 还可广泛用于垂直绿化、屋顶绿化以及取水不便地区的生态改良和防沙治沙等。

2.5 结构简单, 方便维护

痕量灌溉系统构成简单, 管道布局简化, 只需要一个贮水器, 用管道将其与控水头联为一体, 系统就会自动工作;痕量灌溉系统流量低, 可进行长距离铺设, 在保证良好灌溉均匀度的前提下, 痕灌管的最大铺设长度可达500~600 m, 灌溉均匀度良好, 地埋毛管可使用5~10年, 节约了干、支管道的使用量, 减少了系统的投资;痕灌管不易堵塞且机械拉伸力强, 能多年使用;由于控水头的流量小、水压低, 所以对管材的损伤小, 维护的工作量也很小;单眼机井控制面积增加, 既缓解了水资源紧缺的压力, 也减少了打井的数量, 节省投资。

但是, 现在痕量灌溉管生产是半机械化, 生产规模不大, 价格较高, 造价5~6元/m (滴灌带0.2~1元/m) , 果树每0.067 hm2投资是2 000~3 000元、温室每0.067 hm2投资是4 000~5 000元, 而滴灌每0.067 hm2投资为600~1 000元。

3 痕量灌溉的应用效果

痕灌与滴灌技术从性能和产量相比, 具有较大的优势, 详见表1和表2。

3.1 节水

与世界先进的节水技术滴灌相比, 在同等条件下痕量灌溉技术可节水50%左右。

3.2 节能

痕量灌溉只需配合一定的重力, 即可进行灌溉, 以毛细力为基础力为植物长久稳定供水, 无需外部能源即可实现自动灌溉。

3.3 改良土壤

痕量灌溉技术, 不会像沟灌、喷灌、滴灌那样造成土壤板结、泛碱的现象, 灌溉水及养分是通过痕量灌溉管上的控水头, 将适量水供给作物根系层土壤, 使水肥在作物根系层土壤里上下纵横、缓慢扩散, 不会破坏土壤的团粒结构, 增强了土壤的通气性, 促进了微生物活动, 且诱使作物须根发达生长, 充足吸收养分。

3.4 改善环境

痕量灌溉技术, 不仅不会造成土壤板结现象, 相反增加了土壤透气性, 促进了微生物活动, 为作物创造出一个非常理想的生长环境。采用痕量灌溉技术可保持地表较干燥, 因此有效抑制了杂草, 同时也减少了病虫害的发生。

3.5 提高作物的质量和产量

痕量灌溉技术对灌溉作物营养供应充分, 一般均能使作物提早成熟, 并且作物的外型、大小等整体质量也都有所提高, 比滴灌提高4%~14%。

痕量灌溉技术与当前较为成熟的滴灌节水灌溉技术相比, 节水和抗堵塞是最显著的优势。它操作简单、投入成本低、使用寿命长, 适合应用在设施蔬菜等高经济效益作物上。

摘要：介绍了痕量灌溉的技术原理及特点, 对比分析了痕量灌溉的技术优势, 得出了痕量灌溉在节水、节能、改善土壤、改良环境等多方面具有不可比拟的优势, 值得大力推广。