水质 32种元素的测1Word下载.docx
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光谱干扰主要包括了连续背景干扰和谱线重叠干扰。
目前常用的矫正方法是背景扣除法(根据单元素和混合元素试验确定扣除背景干扰的位置及方式)和干扰系数法。
也可以在混合标准溶液中采取集体匹配的方法消除其影响。
当存在氮元素干扰时,可按如下公式求得干扰系数。
式中,
——干扰系数
——干扰元素加分析元素的含量
——分析元素含量
——干扰元素含量
通过配置一系列一支干扰素含量的溶液,在分析元素波长的位置测定其
,根据上述公式求出
,然后进行人工扣除或计算机自动扣除。
一般情况下,地表水、地下水样品中由于元素浓度较低,元素和基体元素间干扰一般情况下可以忽略。
工业废水等常见目标元素测定波长光谱干扰见附录B。
注意不同仪器的干扰系数会有区别。
5.2非光谱干扰
非光谱干扰主要包括化学干扰、电离干扰、物理干扰以及去溶剂干扰等,在实际分析过程中各类干扰很难截然分开。
是否予以补偿和校正,与样品中干扰元素的浓度有关。
此外,物理干扰一般由样品的粘滞程度及表面张力变化而致,尤其是当样品中含有大量可溶性盐或样品酸度过高,都会对测定产生干扰。
消除此类干扰的最简单的方法是将样品稀释。
但应保证待测元素的含量高于测定下限。
6试剂和材料
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的优级纯化学试剂。
实验用水应符合GB/T6682一级水的相关要求。
6.1硝酸:
ρ(
)=1.42g/ml。
6.2盐酸:
)=1.19g/ml。
6.3硫酸:
)=1.84g/ml。
6.4高氯酸:
)=1.68g/ml。
6.5氢氧化钠(
)。
6.6氩气:
纯度不低于99.9‰
6.7硝酸溶液:
1+1。
6.8硝酸溶液:
1+9。
6.9盐酸溶液:
6.10盐酸溶液:
6.11盐酸溶液:
1+20。
6.12硫酸溶液:
6.13硫酸溶液:
1+4。
6.14氢氧化钠溶液:
ρ(NaoH)=100g/L
称取100g氢氧化钠(6.5)溶于适量水中,溶解后加水定容至1000ml,摇匀。
6.15标准溶液
6.15.1单元素标准贮备液。
银(Ag)、铝(Al)、砷(As)、硼(B)、钡(Ba)、铍(Be)、铋(Bi)、钙(Ca)、镉(Cd)、钴(Co)、铬(Cr)、铜(Cu)、铁(Fe)、钾(K)、锂(Li)、镁(Mg)、锰(Mn)、钼(Mo)、钠(Na)、镍(Ni)、磷(P)、铅(Pb)、硫(S)、锑(Sb)、硒(Se)、硅(Si)、锡(Sn)、锶(Sr)、钛(Ti)、钒(V)、锌(Zn)、及锆(Zr),浓度为1000mg/L。
自配或购买市售有证标准溶液。
6.15.1.1银(Ag):
ρ=1000mg/L。
称取1.0000g(精确到0.0001g)金属银(光谱纯),用25ml硝酸(6.1)加热溶解,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.2铝(Al):
ρ=1000mg/L
称取1.0000g(精确到0.0001g)金属铝(光谱纯),用150ml盐酸溶液(6.9)加热溶液,煮沸,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.3砷(As):
称取1.3203g(精确到0.0001g)三氧化二砷(
),用20ml氢氧化钠溶液(6.14)微热溶解,用适量水稀释,用盐酸(6.2)中和至pH值为6左右,用实验用水定容至1L。
6.15.1.4硼(B):
称取5.7192g(精确到0.0001g)硼酸(
)溶少量水中,用实验用水定容至1L。
6.15.1.5钡(Ba):
称取1.5163g(精确到0.0001g)无水氯化钡(Ba
250℃烘2h)用20ml硝酸溶液(6.7)
溶解,用实验用水定容至1L。
6.15.1.6铍(Be):
称取1.5163g(精确到0.0001g)金属铍(光谱纯)用150ml盐酸溶液(6.9)加热溶解,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.7铋(Bi):
称取1.3203g(精确到0.0001g)金属铋(光谱纯),用50ml硝酸溶液(6.7)加热溶解,待完全溶解后冷却至室温,用实验用水定容至1L。
6.15.1.8钙(Ca):
ρ=1000mg/L
称取2.4972g(精确到0.0001g)碳酸钙(Ca
110℃干燥1h),溶解于20ml水中,加入10ml盐酸(6.2)至完全溶解,煮沸除去
,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.9镉(Cd):
称取1.3203g(精确到0.0001g)金属镉(光谱纯)用30ml硝酸(6.1)加热溶解,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.10钴(Co):
称取1.3203g(精确到0.0001g)金属钴(光谱纯)用50ml硝酸溶液(6.7)加热溶解,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.11铬(Cr):
称取1.3203g(精确到0.0001g)金属铬(光谱纯)用30ml盐酸溶液(6.9)加热溶解,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.12铜(Cu):
称取1.3203g(精确到0.0001g)金属铜(光谱纯)用30ml硝酸溶液(6.7)加热溶解,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.13铁(Fe):
称取1.3203g(精确到0.0001g)金属铁(光谱纯)用150ml盐酸溶液(6.9)加热溶解,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.14钾(K):
称取1.9067g(精确到0.0001g)氯化钾(KCl,在400℃~450℃灼烧之无爆裂声),用实验用水溶解并定容至1L
6.15.1.15锂(Li):
称取5.3240g(精确到0.0001g)碳酸锂(
,在105℃烘1h),加入20ml盐酸溶液(6.9)至完全溶解,用实验用水溶解并定容至1L
6.15.1.16镁(Mg):
称取1.3203g(精确到0.0001g)金属镁(光谱纯),加入30ml水,缓慢加入30ml盐酸(6.2)至完全溶解,煮沸,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.17锰(Mn):
称取1.3203g(精确到0.0001g)金属锰(光谱纯)用30ml盐酸溶液(6.9)加热溶解,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.18钼(Mo):
称取1.7325g(精确到0.0001g)钼酸铵【
】,用实验用水溶解并定容至1L。
6.15.1.19钠(Na):
称取2.5421g(精确到0.0001g)氯化钠(NaCl,在400℃·
450℃灼烧至无爆裂声),用实验用水溶解并定容至1L。
6.15.1.20镍(Ni):
称取1.0000g(精确到0.0001g)金属镍(光谱纯),用30ml硝酸溶液(6.7)加热溶解,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.21磷(P):
ρ=1000mg/
称取4.3935g(精确到0.0001g)磷酸二氢钾(K
在110℃烘2h),用实验水溶解并定容至1L。
6.15.1.22铅(Pb):
称取1.0000g(精确到0.0001g)金属铝(光谱纯),用30ml硝酸溶液(6.7)加热溶解,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.23硫(S):
称取4.4303g(精确到0.0001g)硫酸钠(
在105℃烘1h)或称取5.4352(精确到0.0001g)硫酸钾(
,105℃烘1h),用10ml盐酸溶液(6.11)溶解,用实验水定容至1L。
6.15.1.24锑(Sb):
称取1.0000g(精确到0.0001g)金属锑(光谱纯),用20ml~30ml硫酸溶液(6.12)加热完全溶解,用硫酸溶液(6.13)定容至1L
6.15.1.25硒(Se):
称取1.0000g(精确到0.0001g)硒(光谱纯),用20ml~30ml盐酸溶液(6.9)水浴加热溶解,滴加几滴硝酸(6.1)至完全溶解,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.26硅(Si):
称取2.9640g(精确到0.0001g)六氟硅酸铵【
】,用200ml盐酸溶液(6.11)低温加热至完全溶解,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.27锡(Sn):
称取1.0000g(精确到0.0001g)锡(光谱纯),加入50ml盐酸溶液(6.9),水浴加热溶解,冷却后再加入80ml盐酸(6.2),用实验用水定容至1L。
6.15.1.28锶(Sr):
称取1.6848g(精确到0.0001g)碳酸锶(
105℃烘1h),用60ml盐酸溶液(6.9)溶解并煮沸,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.29钛(Ti):
称取1.0000g(精确到0.0001g)金属钛(光谱纯),用100ml盐酸溶液(6.9)加热溶解,冷却后用盐酸溶液(6.9)定容至1L。
6.15.1.30钒(V):
称取2.2957g(精确到0.0001g)偏钒酸铵(
),用10ml硝酸(6.1)加热至完全溶解,用实验用水定容至1L。
6.15.1.31锌(Zn):
称取1.0000g(精确到0.0001g)金属锌(光谱纯),用40ml盐酸(6.2)溶解,煮沸,冷却后用实验用水定容至1L。
6.15.1.32锆(Zr):
称取3.5328g(精确到0.0001g)氯化锆酰(
),用40ml~50ml盐酸溶液(6.10)至完全溶解,并用盐酸溶液(6.10)定容至1L。
6.15.2单元素标准使用液。
分别移取单元素标准贮备液(6.15.1)稀释配制。
稀释时补加一定量的硝酸(6.7)是标准使用液的硝酸含量达到1%。
6.15.3多元素混合标准溶液。
根据元素间相互干扰的情况和标准溶液的性质分组制备,浓度应根据分析样品及待测元素而定,标液的酸度尽量保持与待测试样的酸度一致,均为1%的硝酸。
多元素混合标准溶液分组情况见表1。
6.16水系微孔滤膜:
0.45µ
m孔径。
7仪器和设备
7.1电感耦合等离子体发射光谱仪;
具背景校正发射光谱计算计算机控制系统。
7.2温控电热板:
具温控功能(温度稳定±
5℃),可控温度大于180℃。
7.3微波消解仪:
功率600W~1500W,温度精度±
2.5℃,配置微波消解罐。
7.4离心机:
带25ml~50ml离心管,转速可达3000rpm。
7.5一般实验室常用仪器设备。
8样品
8.1样品的采集和保存
按照HJ/T91和HJ/T164的相关规定进行水样的采集。
采集前,用洗涤剂和水一次洗涤聚乙烯瓶,置于硝酸溶液(6.7)浸泡24h以上,用实验用水彻底洗净,若测定可溶性元素,样品采集后立即通过水系微孔滤膜(6.16)过滤,弃去初始的50ml~100ml滤液,收集采样后立即加入适量硝酸(6.1),使硝酸含量达到1%。
8.2试样的制备
8.2.1测定可溶性元素
样品处理方法见8.1.
8.2.2测定元素总量
按比例在一定体积的均匀样品中加入硝酸溶液(6.7),通常100ml样品加入5.0ml硝酸(6.7).至于电热板上加热消解,在不沸腾的情况下,缓慢加热至近干。
取下冷却,反复进行这一过程,直至试样溶液颜色变浅或稳定不变。
冷却后,加入硝酸(6.7)若干毫升,再加入少量水,置电热板上继续加热使残渣溶解,冷却后,用实验用水定容至原取样体积,使溶液保持1%(v/v)的硝酸酸度。
对于某些基体复杂的废水,消解时可加入2ml~5ml高氯酸(6.4)消解。
若消解液中存在一些不溶物,可静置或在2000rpm~3000rpm转速下离心分离10min以获得澄清液。
(若离心或静置过夜后仍有悬浮物,则可过滤去除,但应避免过滤过程中可能的污染。
)
注1:
水样消解可按照HJ678采用微波消解法
注2:
当目标元素含量较高时,应取适量消解液用1%硝酸溶液稀释。
8.2.3空白试样的制备
以水代替样品,按与试样制备相同的步骤(8.2.2)进行空白试样的制备。
9分析步骤
9.1仪器参考测试条件
不同型号的仪器最佳测试条件不同,根据仪器说明书要求优化测试条件。
仪器参考测量条件见表2.
9.2校准曲线的绘制
取一定量的单元素标准使用液(6.15.2)制备校准曲线,根据地表水及废水等浓度范围分组配置,在各自的浓度范围内,至少配制5个浓度点。
地表水、地下水测定的校准曲线参考浓度范围见表3,废水测定的校准曲线参考浓度范围见表4。
由低浓度到高浓度依次进样,按照仪器参考测试条件(9.1)测量发射强度。
以发射强度值为纵坐标,目标元素系列质量浓度为横坐标,建立目标元素的校准曲线。
9.3测定
9.31样品测定
在与建立校准曲线相同的条件下,测定试样(8.21、8.2.2)的发射强度。
由发射强度值在校准曲线上查得目标元素含量。
样品测量过程中,若样品中待测元素浓度超出校准曲线范围,样品需稀释后重新测定。
9.3.2空白样品的测定
按照与试样测定的相同条件测定空白试样(8.2.3)
10结果计算与表示
10.1结果计算
样品中元素含量按照公式
(1)计算
式中:
——样品中目标元素的质量浓度,mg/L;
——试样中目标元素的质量浓度,mg/L
——空白试样中目标元素的质量浓度,mg/L
f——稀释倍数
10.2结果表示
测定结果小数数位与方法检出限一致,最多保留三位有效数字。
11精密度和准确度
11.1精密度
六家实验室对浓度为1.00mg/L、5.00mg/L、9.00mg/L、标准溶液测定:
实验室内相对偏差分别为0.2%~20%、0.1%~6.8%、0.1%~10.4%;
实验室间相对偏差分别为1.2%~23%、0.8%~9.4%、0.6%~8.6%;
重复性限分别为0.03mg/L~0.25mg/L、0.09mg/L~0.41mg/L、0.12mg/L~0.47mg/L;
再现性限分别为0.08mg/L~1.11mg/L、0.17mg/L~1.26mg/L、0.19mg/L~2.07mg/L。
六家实验室对浓度为0.398mg/L~6.71mg/L的地表水进行加标样品测定,实验室内相对偏差为2.3%~22%:
实验室间相对偏差为1.0%~21%;
重复性限为0.14mg/L~2.3mg/L,再现性限为0.17mg/L~2.3mg/L。
六家实验室对浓度为0.387mg/L~88.4mg/L的废水进行加标样品测定,实验室内相对偏差为0.30%~24%;
实验室间相对偏差为0.33%~35%;
重复性限为0.16mg/L~2.8mg/L,再现性限为0.17m/L~50mg/L。
11.2准确度
六家实验室对地表水样品进行可溶性元素加标回收实验,地表水可溶性元素的加标回收率范围为:
90.5%~98.3%,加标回收率最终值为90.5%±
18.6%~98.3%±
9.7%.
六家实验室对废水样本进行可溶性元素的加标回收实验,废水可溶性元素加标回收率范围为:
90.6%~99.5%,加标回收率最终值为90.6%±
22.6%~99.5%±
10.0%。
六家实验室对地表水样品进行元素总量分如加标回收实验,地表水元素总量(电热板消解、微波消解)的加标回收率范围分别为:
89.3%~100%、90.9%~100%,加标回收率最终值分别为89.3%±
20.0%~100%±
8.9%、90.9%±
12.3%~100%±
7.3%。
六家实验室对废水样品进行元素总量的加标回收实验,废水总量(电热板消解、微波消解)的加标回收率范围分别为:
88.8%~99.5%、87.4%~102%,加标回收率最终值分别为88.8%±
12.2%~99.5%±
10.1%、87.4%±
15.1%~102%±
7.8%
精密度和准确度结果统计见附录C。
12质量保证和质量控制
12.1校准有效性检查
每批样品分析均需绘制校准曲线,校准曲线的相关系数应大于或等于0.995.
每分析十个样品需要用一个校准曲线的中间点浓度校准溶液进行校准核查,其测定结果与最近一次校准曲线该点浓度的相对偏差应≤10%,否则应重新绘制校准曲线。
每半年至少应做一次仪器谱线的校对以及元素间干扰校正系数的测定,
12.2空白实验
每批样品至少做2个实验室空白,空白值应低于方法测定下限。
否则应检查实验用水质量,试剂纯度,器皿洁净度及仪器性能等。
12.3全程序空白
每批样品至少做1个全程序空白,空白值应低于方法测定下限。
否则应查明原因,重新分析直至合格之后才能测定样品。
12.4精密度控制
每批样品应至少测定10%的平行双样,样品数量少于10个时,应至少测定一个平行双样,两次平行测定结果的相对偏差应≤25%。
12.5准确度控制
每批样品应至少测定10%的加标样品,样品数量少于10个时,应至少测定一个加标样品,加标回收率应在70%~120%之间。
必要时,每批样品至少分析一个有证标准物质或实验室自行配制的质控样,有证标准物质测定结果应在其给出的不确定范围内,实验室自行配制的质控样,其回收率应控制在90%~110%.实验室自行配置的质控样应注意与国家有证标准物质的比对。
13废物处理
实验过程中产生的废液和废物应分类收集和保管,委托有资质的单位进行处理。
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