申請(qǐng)日2014.01.02
公開(公告)日2015.07.08
IPC分類號(hào)G01N23/223; G01N1/28
摘要
一種全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試土壤及污水中重金屬含量的化學(xué)制樣方法，包括如下步驟：首先量取85mL的土壤消解液或污水水樣樣品，加入濃硫酸來調(diào)節(jié)樣品PH值參數(shù)，建立適宜萃取反應(yīng)發(fā)生的樣品環(huán)境，將加酸后的混合溶液搖勻后靜止待用;然后萃取土壤消解液或污水水樣樣品中的重金屬;最后使用全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試消解液或污水水樣樣品中重金屬的含量;實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證測(cè)試，本發(fā)明首次將萃取技術(shù)應(yīng)用于全反射X射線熒光儀的測(cè)試當(dāng)中，使用TXRF儀器測(cè)量土壤消解液及各類污水中汞元素含量最低檢出限可達(dá)到ppt量級(jí)。
權(quán)利要求書
1.一種全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試土壤及污水中重金屬含量的化學(xué)制樣方法，其特征 在于：包括如下步驟：
�、�.量取85mL的土壤消解液或污水水樣樣品，加入濃硫酸來調(diào)節(jié)樣品PH值參數(shù)，建立適 宜萃取反應(yīng)發(fā)生的樣品環(huán)境，將加酸后的混合溶液搖勻后靜止待用;
�、�.萃取土壤消解液或污水水樣樣品中的重金屬;
�、�.使用全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試消解液或污水水樣樣品中重金屬的含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試土壤及污水中重金屬含量的化學(xué) 制樣方法，其特征在于：所述步驟②萃取土壤消解液或污水水樣樣品中的重金屬具體包括以 下步驟：
a.在步驟①中的混合溶液中加入碘化鈉溶液并搖勻，使容量瓶中的重金屬與碘化鈉反應(yīng) 生成相應(yīng)的碘化物;
b.加入甲基異丁基甲酮，充分震搖2分鐘，使萃取劑與混合溶液充分接觸，然后將容量 瓶放在桌面上靜止2分鐘，使混合溶液完成液液分離，含有重金屬等被測(cè)元素的有機(jī)相 萃取溶液浮于水相溶液上層，完成被測(cè)元素的富集。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試土壤及污水中重金屬含量的化學(xué) 制樣方法，其特征在于：所述步驟③具體包括如下步驟：
c.量取適量的有機(jī)相溶液滴在測(cè)試石英玻璃片上，將測(cè)試石英玻璃片置于恒溫裝置上進(jìn) 行恒溫制膜;
d.待滴膜干燥后將被測(cè)樣品放置全反射X射線熒光光譜樣品平臺(tái)上進(jìn)行掃描測(cè)試。
4.根據(jù)以上任意一個(gè)權(quán)利要求所述的全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試土壤及污水中重金 屬含量的化學(xué)制樣方法，其特征在于：所述重金屬為鉛、鎘、汞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試土壤及污水中重金屬含量的化學(xué) 制樣方法，其特征在于：所述在進(jìn)行步驟②之前，還包括如下步驟：
e.將1%濃度500μL的氧化劑滴定到混合溶液中，祛除消解液或污水水樣中三價(jià)砷元素， 使其不能與后面加入的碘化鈉溶液反應(yīng)生成相應(yīng)的碘化物溶液，保證最后的萃取溶液中 不含有砷元素而影響鉛元素的測(cè)量。
f.加入濃度為10%的抗壞血酸溶液3mL，消除上述步驟中過量存在的氧化劑，保護(hù)碘化鈉 溶液不被氧化。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試土壤及污水中重金屬含量的化學(xué) 制樣方法，其特征在于：
所述加入甲基異丁基甲酮的含量為2.2mL。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試土壤及污水中重金屬含量的化學(xué) 制樣方法，其特征在于：
所述氧化劑為高錳酸鉀溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試土壤及污水中重金屬含量的化學(xué) 制樣方法，其特征在于：
所述步驟C中的恒溫制膜的溫度為90℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試土壤及污水中重金屬含量的化學(xué) 制樣方法，其特征在于：
所述步驟c中的測(cè)試石英玻璃片為全反射X射線熒光光譜儀專用測(cè)試石英玻璃片。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試土壤及污水中重金屬含量的 化學(xué)制樣方法，其特征在于：
所述有機(jī)相溶液量取范圍在10～40μL。
說明書
一種測(cè)試土壤及污水中重金屬含量的化學(xué)制樣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全反射X射線熒光光譜(TXRF)儀測(cè)試土壤及污水中重金屬含 量的化學(xué)制樣方法，尤其適用于汞、鎘、鉛元素痕量分析的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)自改革開放以來，經(jīng)濟(jì)高速、穩(wěn)步、持續(xù)增長(zhǎng)，取得了舉世矚目的成就。 與之相伴，環(huán)境保護(hù)的壓力也逐年加大，污染總體仍處于一個(gè)較高的水平。以水 環(huán)境為例，目前，中國(guó)的水資源面臨著嚴(yán)重污染的威脅，工業(yè)廢水和城鄉(xiāng)生活污 水向江河湖海以及土壤中大量排放，使得地面水和地下水水質(zhì)日趨惡化，更加劇 了水資源的緊張狀況，嚴(yán)重的制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，危害了人類的健康。
人與自然和諧相處，是社會(huì)主義和諧社會(huì)的六個(gè)基本特征之一。對(duì)此，中央 已將建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)和環(huán)境友好型社會(huì)的戰(zhàn)略任務(wù)列為“十一五”的重要目 標(biāo)。在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，中央和各級(jí)政府不斷加大投入，政策走向及市場(chǎng)需求對(duì)環(huán) 境監(jiān)測(cè)儀器和設(shè)備也提出了一系列新的要求，這些要求主要表現(xiàn)為：
1.對(duì)儀器精度和功能的要求越來越高，在保證儀器穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，要求便 攜性更強(qiáng)，以滿足有關(guān)部門應(yīng)急檢測(cè)的要求。
2.對(duì)檢測(cè)樣品制樣方面的要求為：快速、精確制樣，以方便各類測(cè)試儀器快速、 準(zhǔn)確的測(cè)試出各種污染元素的含量值。
3.制樣及測(cè)試過程中的二次污染問題，要求制樣方法盡可能少的使用測(cè)試樣品 及可能造成環(huán)境二次污染的化學(xué)試劑。
TXRF全反射X射線熒光光譜儀以測(cè)試精度高、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)目前正被現(xiàn) 場(chǎng)應(yīng)急測(cè)試領(lǐng)域越來越廣泛的應(yīng)用。
TXRF儀器的激發(fā)原理與普通XRF儀器的激發(fā)原理不同，其要求X射線在 空氣中或真空中以低于臨界角的角度掠射過樣品測(cè)試平臺(tái)的表面，消除原級(jí)X 射線在反射體上相干或不相干的散射現(xiàn)象，使散射本底降低，提高檢出下限。其 反射原理見附圖1。
基于上述的全反射原理，在TXRF測(cè)試制樣過程中，需保證樣品滴定在載樣 平臺(tái)上為一層很薄的薄膜，表面不平整的樣品達(dá)不到全反射的效果，直接影響測(cè) 試精度及檢出限。
發(fā)明內(nèi)容：
目前市場(chǎng)上應(yīng)用的TXRF儀器測(cè)試原理相同，都應(yīng)用了X射線的全反射原理， 測(cè)試過程中，將樣品直接制成液體薄膜滴定于載樣片上烘干測(cè)試。測(cè)試過程中其 本底噪聲以及相關(guān)干擾元素會(huì)給測(cè)試帶來相當(dāng)大的誤差。例如元素砷與鉛的重疊 干擾現(xiàn)象就不易消除。
本發(fā)明針對(duì)上述情況，將所需被測(cè)元素鉛、鎘、汞利用萃取的方法，采用液 一液分離，將含有上述三種被測(cè)元素的萃取液滴定制膜測(cè)試，完全消除砷與鉛的 干擾、保護(hù)汞元素不在干燥過程中蒸發(fā)損失及減小背景噪聲給計(jì)算帶來的干擾。
一種全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試土壤及污水中重金屬含量的化學(xué)制樣方 法，包括如下步驟：
①.量取85mL的土壤消解液或污水水樣樣品，加入濃硫酸來調(diào)節(jié)樣品PH值 參數(shù)，建立適宜萃取反應(yīng)發(fā)生的樣品環(huán)境，將加酸后的混合溶液搖勻后靜止待用;
�、�.萃取土壤消解液或污水水樣樣品中的重金屬;
③.使用全反射X射線熒光光譜儀測(cè)試消解液或污水水樣樣品中重金屬的 含量
作為優(yōu)選，所述步驟②萃取土壤消解液或污水水樣樣品中的重金屬具體包括 以下步驟：
a.在步驟①中的混合溶液中加入碘化鈉溶液并搖勻，使容量瓶中的重金屬與 碘化鈉反應(yīng)生成相應(yīng)的碘化物;
b.加入甲基異丁基甲酮，充分震搖2分鐘，使萃取劑與混合溶液充分接觸， 然后將容量瓶放在桌面上靜止2分鐘，使混合溶液完成液液分離，含有重金屬等 被測(cè)元素的有機(jī)相萃取溶液浮于水相溶液上層，完成被測(cè)元素的富集。
作為優(yōu)選，所述步驟③具體包括如下步驟：
c.量取適量的有機(jī)相溶液滴在測(cè)試石英玻璃片上，將測(cè)試石英玻璃片置于恒 溫裝置上進(jìn)行恒溫制膜;
d.待滴膜干燥后將被測(cè)樣品放置全反射X射線熒光光譜樣品平臺(tái)上進(jìn)行掃 描測(cè)試。
作為優(yōu)選，所述重金屬為鉛、鎘、汞。
作為優(yōu)選，所述在進(jìn)行步驟②之前，還包括如下步驟：
e.將1%濃度500μL的氧化劑滴定到混合溶液中，祛除消解液或污水水樣中 三價(jià)砷元素，使其不能與后面加入的碘化鈉溶液反應(yīng)生成相應(yīng)的碘化物溶液，保 證最后的萃取溶液中不含有砷元素而影響鉛元素的測(cè)量。
f.加入濃度為10%的抗壞血酸溶液3mL，消除上述步驟中過量存在的氧化劑， 保護(hù)碘化鈉溶液不被氧化。
作為優(yōu)選，所述加入甲基異丁基甲酮的含量為2.2mL。
作為優(yōu)選，所述氧化劑為高錳酸鉀溶液。
作為優(yōu)選，所述步驟C中的恒溫制膜的溫度為90℃。
作為優(yōu)選，所述步驟c中的測(cè)試石英玻璃片為全反射X射線熒光光譜儀專用 測(cè)試石英玻璃片。
作為優(yōu)選，所述有機(jī)相溶液量取范圍在10～40μL。
