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  雷肖6 2017-01-10 00:00:00

  金屬元素的常規(guī)分析檢測除了六價鉻和汞有更獨特便捷的方法外 其它基本上都一致 所以我就將金屬常用檢測方法的原理分為三類分別向你介紹 1 汞（包括類金屬砷、硒 這兩個指標(biāo)常用檢測方法原理與汞相近） 2 鉻（包括六價鉻、三價鉻、總鉻） 3 其它金屬元素 1 汞 冷原子吸收法、原子熒光法 冷原子吸收法原理： 用強氧化劑對樣品進(jìn)行消解 消解分兩種 一種冷消解 一種熱消解 根據(jù)樣品狀態(tài)和實驗室條件進(jìn)行選擇 這個我不細(xì)說 如果有興趣了解的話我再詳細(xì)向你介紹 消解的目的之一是將樣品中的汞統(tǒng)一氧化為Z高價+2價（另一個目的是去除有機物等雜質(zhì)的干擾） 然后將消解好的樣品放置在冷原子吸收測定儀配套使用的吸收瓶內(nèi) 加入強還原劑 一般選用氯化亞錫 在一瞬間將樣品中的汞原子化、蒸氣化（還原為0價）并將汞蒸氣以空氣為載氣導(dǎo)入儀器測定單元內(nèi) 汞原子蒸氣對波長253.7nm的紫外光具有強烈的吸收 汞蒸氣濃度與吸收值成正比 根據(jù)這一特性來測定導(dǎo)入的汞蒸氣的含量 進(jìn)而對樣品中的汞定量 原子熒光（AFS）法： 測定前處理（消解）基本相同 主要目的都是將樣品中的汞氧化為Z高價 然后用硼氫化鉀將+2價汞還原為原子態(tài)的汞蒸氣 以惰性氣體為載氣將其導(dǎo)入儀器測定單元內(nèi) 以特制汞高強度空芯陰極燈作為激發(fā)光源對其進(jìn)行照射 將基態(tài)汞原子被激發(fā)至高能態(tài) 一段時間后又回到基態(tài) 在這個過程中汞原子會放射出特征波長的熒光 其熒光強度在一定范圍內(nèi)與汞原子濃度成正比 測定這個汞特征波長的熒光強度并通過數(shù)據(jù)處理就能對樣品中的汞定量 砷、硒甚至其它的金屬元素也都能用原子熒光法檢測 方法原理與汞一樣 只是前處理有些差異 但是常規(guī)環(huán)境監(jiān)測中一般只用這種方法檢測汞、砷、硒 這種方法的缺點是每測定一種元素都需要相對應(yīng)的空芯陰極燈 很麻煩 2 鉻（六價鉻、三價鉻、總鉻） 六價鉻 二苯碳酰二肼分光光度法 在酸性環(huán)境下 六價鉻與二苯碳酰二肼反應(yīng)生成紫色化合物（具體反應(yīng)原理以及化學(xué)反應(yīng)式據(jù)說仍不為大眾所知 只有極少數(shù)的機構(gòu)或個人掌握著） 此紫外化合物在540nm可見光處有強烈吸收 紫色化合物濃度與吸收值成正比 由此可以推算成六價鉻的含量 對樣品中的六價鉻進(jìn)行定量 總鉻 二苯碳酰二肼分光光度法 檢測原理與六價鉻一樣 只不過前面加了一個預(yù)處理的步驟 用強氧化劑對樣品進(jìn)行消解 將樣品中各種價態(tài)的鉻氧化成Z高價+6價 再執(zhí)行六價鉻的測定步驟就OK了 三價鉻 二苯碳酰二肼分光光度法 原理依舊一樣 用總鉻的測定結(jié)果減去六價鉻的測定結(jié)果 得到的就是三價鉻的測定結(jié)果 不過這種算法只是環(huán)境監(jiān)測中的一個經(jīng)驗算法 在某些情況下不一定對 例如樣品中存在鉻單質(zhì)（0價） 其實 不論是六價鉻、三價鉻、還是總鉻 都是鉻元素 鉻也算得上是一種常規(guī)金屬 因此適用于其它金屬的廣泛測定方法 例如上面提到的原子熒光（AFS）以及下面將提到的原子吸收（AAS）、電感耦合等離子光譜法（ICP）都適用于總鉻的測定 但是缺點是很難分辨鉻元素在樣品中的價態(tài)分布 這不能滿足環(huán)境監(jiān)測中對鉻元素測定的要求（主要監(jiān)測六價鉻） 3 其它金屬元素 原子吸收（AAS） 電感耦合等離子光譜法（ICP） 很多元素的檢測也有分光光度法 由于方法局限性較大 使用并不廣泛 所以這里不細(xì)說 原子吸收： 除非是狀況特別好的樣品 否則的話diyi個步驟都是對樣品進(jìn)行前處理-氧化劑消解 消解的目的主要是：一將待測元素氧化為Z高價 二去除有機物等雜質(zhì)干擾 消解好后用載氣（多使用惰性氣體）將樣品導(dǎo)入原子化發(fā)生器 金屬元素在熱解石墨爐或火焰爐中被加熱原子化 成為基態(tài)原子蒸汽 對被測金屬元素所對應(yīng)的空心陰極燈發(fā)射的特征輻射進(jìn)行選擇性吸收 在一定濃度范圍內(nèi) 其吸收強度與試液中被的含量成正比 根據(jù)這一原理 對樣品中的被測元素進(jìn)行定量 這種方法適用于所有金屬元素 但是缺點和原子熒光法一樣 每測定一種元素都需要相對應(yīng)的空芯陰極燈 很麻煩 電感耦合等離子體光譜法： 由于儀器的進(jìn)樣、檢測單元易受到有機物或者其它固化、易固化雜質(zhì)的干擾 所以儀器檢測前的消解是必不可少的 消解好后 以惰性氣體為載體通過進(jìn)樣系統(tǒng)的作用將待測樣品霧化后以氣溶膠的形式進(jìn)入到儀器創(chuàng)造的等離子體火焰中 在極高溫的等離子體火焰作用下 待測樣品無條件地被原子化甚至離子化 并被激發(fā)發(fā)光 利用光譜發(fā)生器將激發(fā)光分解為光譜 對光譜進(jìn)行分析 在光譜中 不同的元素對應(yīng)不同的波長 根據(jù)這個特性對元素進(jìn)行定性 每一個波長的光強與樣品含量成正比 根據(jù)這個特性對樣品進(jìn)行定量 這種方法的優(yōu)點是 無論你需不需要 都可同時檢測多種金屬和非金屬元素（一般為30-50種 高端的為70余種 從理論上來說 惰性元素外的元素都可檢測 據(jù)說國外已經(jīng)實現(xiàn)） 缺點是 儀器非常昂貴 很嬌嫩 抗干擾能力差 無法對元素進(jìn)行價態(tài)分析 在不加裝其它檢測器的情況下檢出限較低 有些元素在這方面比較突出 比如汞 這也許是汞的檢測更多使用別的方法的原因吧 總的來說 除了汞更多使用別的方法外之外 金屬元素的檢測方法原理都是很接近的

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