CN112665933A - 一种对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,包括以下步骤:实验前准备、样品总汞含量测试、吸收前仪器调试、样品吸收和回收率检测,该对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,可将环境样品中汞通过直接测汞仪(DMA‑80)燃烧炉热还原为Hg0蒸气,样品进入仪器首先被有控制的干燥,然后通过升温热分解石英管中样品,持续的氧气流将分解产物通过捕获卤素、氮、硫氧化物的热分解催化床,在DMA‑80的检测装置后接上带有毛细管的玻璃吸收装置,利用盐酸和硝酸的混合酸吸收金汞齐加热释放被氧气流带出的纯净汞蒸气,该方法可保证样品中汞的完全吸收提取,并可通过多次吸收应用于十几到几十ng/g的环境样品。
Description
技术领域
本发明属于汞同位素测定技术领域,具体涉及一种对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法。
背景技术
随着多收集电感耦合等离子质谱法(MC-ICP-MS)及其相关技术的发展,MC-ICP-MS已成为高精度测量汞(Hg)稳定同位素的标准。在不同的环境区域和对照实验中,已观察到质量相关的汞同位素分馏(MDF,以δ202Hg表示)和非质量分馏(MIF,以Δ199Hg表示)均有约10%的变化。汞的MDF和MIF已被证明是各种天然和人为汞源和转化的有用示踪剂。
传统汞同位素测定前处理方法主要是利用电热板、微波湿法消解从固体样品中提取汞元素,具有应用广泛且材料易获得等优点,但也存在无法有效提取难熔成分中汞的缺点;此外,环境样品中的汞一般为痕量水平(<1-20ng/g),因此需要处理大量样品才能获得满足后续测试的汞浓度,这需要大量的酸来溶解和其他处理步骤(离心、过滤、蒸发等),步骤繁多、耗时耗力,且增加了处理过程引进其他杂质的可能,对汞同位素测试结果产生较大影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,包括以下步骤:
S1:实验前准备,
首先将实验过程所能够用到的玻璃瓶浸泡在硝酸溶液中,浸泡完成后取出并反复用去离子水冲洗,冲洗完成后做烘干处理;
然后再将实验过程所用到的样品舟清洗后放于马弗炉烘烧,完成后放入直接测汞仪中空烧;
最后再配置吸收液,并将配置完成后的吸收液放入到吸收管中;
S2:样品总汞含量测试,
将需要吸收的标准样品放入到直接测汞仪内进行总汞含量测试,并计算后续吸收所需样品质量,如样品所需过多,可分批进行样品的吸收;
S3:吸收前仪器调试,
断开直接测汞仪的检测装置,设置各燃烧室温度及升温时间,先进行空舟测试,确保移除检测装置吸收过程中仪器能正常运行;
S4:样品吸收,
将计算后一定质量的样品送入到直接测汞仪的燃烧室内进行燃烧,在金汞齐加热前接入带有毛玻璃的吸收管中,并用适量去离子水冲洗吸收管后定容,使吸收液中混合酸浓度低于20%,在实验后复原直接测汞仪;
S5:回收率检测,
将吸收后溶液总汞含量进行测定,利用标准样品校正,计算前处理吸收实验的回收率。
优选的,S1中,玻璃瓶浸泡的硝酸溶液浓度应在20%以下,浸泡时间为12-36小时,并且在使用去离子水往复冲洗的次数不低于三次。
优选的,S1中,吸收液的配置时,采用40%的浓盐酸和浓硝酸进行混合,且混合后浓盐酸与浓硝酸的体积比为1-3。
优选的,S2和S3中,直接测汞仪为DMA-80。
优选的,S4中,吸收管吸收完成后,转移吸收液至干净比色管中待测。
本发明的技术效果和优点:
1、该对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,利用直接测汞仪器完成样品总汞含量测试及汞同位素前处理,最大程度优化了同位素前处理耗时耗力的缺点;
2、该对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,实验过程可以对低浓度样品进行吸收处理,且可以进行分段多次燃烧,使低浓度样品汞同位素测试成为可能;
3、该对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,直接测汞仪释放汞蒸气利用改进的吸收装置吸收,带有毛细管的吸收管可以将汞蒸气完全导入吸收液中,吸收效率提高且可以连续多次进样;
4、该对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,直接测汞仪可以精确测定样品总汞含量,实现了样品总汞含量测试及汞同位素前处理一体化,且可通过控制样品进样量得到合适的吸收液中汞含量,便于满足不同后续汞同位素处理仪器需要。
具体实施方式
下面将结合本发明的内容,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的内容仅仅是本发明一部分内容,而不是全部的内容。基于本发明中的内容,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他内容,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供了一种对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,包括以下步骤:
S1:实验前准备,
首先将实验过程所能够用到的玻璃瓶浸泡在硝酸溶液中,浸泡完成后取出并反复用去离子水冲洗,冲洗完成后做烘干处理;
然后再将实验过程所用到的样品舟清洗并放于马弗炉烘烧,完成后放入直接测汞仪中空烧;
最后再配置吸收液,并将配置完成后的吸收液放入到吸收管中;
S2:样品总汞含量测试,
将需要吸收的标准样品0.2g放入到直接测汞仪内进行总汞含量测试,并计算后续吸收所需样品质量,如样品所需过多,可分批进行样品的吸收;
S3:吸收前仪器调试,
断开直接测汞仪的检测装置,设置各燃烧室温度及升温时间,先进行空舟测试,确保移除检测装置吸收过程中仪器能正常运行;
S4:样品吸收,
将计算后一定质量的样品送入到直接测汞仪的燃烧室内进行燃烧,在金汞齐加热前接入带有毛玻璃的吸收管中,并用适量去离子水冲洗吸收管后定容,使吸收液中混合酸浓度低于20%,保证吸收液中总汞浓度为1ng/mL左右,10mL稀释液为宜,在实验后复原直接测汞仪;
S5:回收率检测,
将吸收后溶液总汞含量进行测定,利用标准样品校正,计算前处理吸收实验的回收率。
具体的,S1中,玻璃瓶浸泡的硝酸溶液浓度应在20%以下,浸泡时间为12小时,并且在使用去离子水往复冲洗的次数不低于三次。
具体的,S1中,吸收液的配置时,采用40%的浓盐酸和浓硝酸进行混合,且混合后浓盐酸与浓硝酸的体积比为1:1。
具体的,S2和S3中,直接测汞仪为DMA-80。
具体的,S4中,吸收管吸收完成后,转移吸收液至干净比色管中待测。
实施例2
本发明提供了一种对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,包括以下步骤:
S1:实验前准备,
首先将实验过程所能够用到的玻璃瓶浸泡在硝酸溶液中,浸泡完成后取出并反复用去离子水冲洗,冲洗完成后做烘干处理;
然后再将实验过程所用到的样品舟清洗并放于马弗炉烘烧,完成后放入直接测汞仪中空烧;
最后再配置吸收液,并将配置完成后的吸收液放入到吸收管中;
S2:样品总汞含量测试,
将需要吸收的标准样品0.25g放入到直接测汞仪内进行总汞含量测试,并计算后续吸收所需样品质量,如样品所需过多,可分批进行样品的吸收;
S3:吸收前仪器调试,
断开直接测汞仪的检测装置,设置各燃烧室温度及升温时间,先进行空舟测试,确保移除检测装置吸收过程中仪器能正常运行;
S4:样品吸收,
将计算后一定质量的样品送入到直接测汞仪的燃烧室内进行燃烧,在金汞齐加热前接入带有毛玻璃的吸收管中,并用适量去离子水冲洗吸收管后定容,使吸收液中混合酸浓度低于20%,保证吸收液中总汞浓度为1ng/mL左右,10mL稀释液为宜,在实验后复原直接测汞仪;
S5:回收率检测,
将吸收后溶液总汞含量进行测定,利用标准样品校正,计算前处理吸收实验的回收率。
具体的,S1中,玻璃瓶浸泡的硝酸溶液浓度应在20%以下,浸泡时间为24小时,并且在使用去离子水往复冲洗的次数不低于三次。
具体的,S1中,吸收液的配置时,采用40%的浓盐酸和浓硝酸进行混合,且混合后浓盐酸与浓硝酸的体积比为1:2。
具体的,S2和S3中,直接测汞仪为DMA-80。
具体的,S4中,吸收管吸收完成后,转移吸收液至干净比色管中待测。
实施例3
本发明提供了一种对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,包括以下步骤:
S1:实验前准备,
首先将实验过程所能够用到的玻璃瓶浸泡在硝酸溶液中,浸泡完成后取出并反复用去离子水冲洗,冲洗完成后做烘干处理;
然后再将实验过程所用到的样品舟清洗并放于马弗炉烘烧,完成后放入直接测汞仪中空烧;
最后再配置吸收液,并将配置完成后的吸收液放入到吸收管中;
S2:样品总汞含量测试,
将需要吸收的标准样品0.3g放入到直接测汞仪内进行总汞含量测试,并计算后续吸收所需样品质量,如样品所需过多,可分批进行样品的吸收;
S3:吸收前仪器调试,
断开直接测汞仪的检测装置,设置各燃烧室温度及升温时间,先进行空舟测试,确保移除检测装置吸收过程中仪器能正常运行;
S4:样品吸收,
将计算后一定质量的样品送入到直接测汞仪的燃烧室内进行燃烧,在金汞齐加热前接入带有毛玻璃的吸收管中,并用适量去离子水冲洗吸收管后定容,使吸收液中混合酸浓度低于20%,保证吸收液中总汞浓度为1ng/mL左右,10mL稀释液为宜,在实验后复原直接测汞仪;
S5:回收率检测,
将吸收后溶液总汞含量进行测定,利用标准样品校正,计算前处理吸收实验的回收率。
具体的,S1中,玻璃瓶浸泡的硝酸溶液浓度应在20%以下,浸泡时间为36小时,并且在使用去离子水往复冲洗的次数不低于三次。
具体的,S1中,吸收液的配置时,采用40%的浓盐酸和浓硝酸进行混合,且混合后浓盐酸与浓硝酸的体积比为1:3。
具体的,S2和S3中,直接测汞仪为DMA-80。
具体的,S4中,吸收管吸收完成后,转移吸收液至干净比色管中待测。
具体的,该对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,经实验测得,当浓盐酸与浓硝酸的体积比为1:2时,吸收效果最好,且吸收液的总体积需要根据样品的总汞含量选择,并要求淹过毛玻璃一定深度,且浓盐酸和浓硝酸的纯度为优级纯,浸泡浓缩酸的时间为24小时,能够使玻璃管的清洗效果更好,时间最充分,以及样品质量选取为0.2g时,仪器可以充分燃烧,大于0.25g时,样品燃烧不充分,且实验最终测得的样品回收率在90%-110%。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:实验前准备,
首先将实验过程所能够用到的玻璃瓶浸泡在硝酸溶液中,浸泡完成后取出并反复用去离子水冲洗,冲洗完成后做烘干处理;
然后再将实验过程所用到的样品舟清洗后放于马弗炉烘烧,完成后放入直接测汞仪中空烧;
最后再配置吸收液,并将配置完成后的吸收液放入吸收管中;
S2:样品总汞含量测试,
将需要吸收的样品放入到直接测汞仪内进行总汞含量测试,并计算后续吸收所需样品质量,如样品所需过多,可分批进行样品的吸收;
S3:吸收前仪器调试,
断开直接测汞仪的检测装置,设置各燃烧室温度及升温时间,先进行空舟测试,确保移除检测装置吸收过程中仪器能正常运行;
S4:样品吸收,
将计算后一定质量的样品送入到直接测汞仪的燃烧室内进行燃烧,在金汞齐加热前接入带有毛玻璃的吸收管中,并用适量去离子水冲洗吸收管后定容,使吸收液中混合酸浓度低于20%,在实验后复原直接测汞仪;
S5:回收率检测,
将吸收后溶液总汞含量进行测定,利用标准样品校正,计算前处理吸收实验的回收率。
2.根据权利要求1所述的一种对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,其特征在于:S1中,玻璃瓶浸泡的硝酸溶液浓度应在20%以下,浸泡时间为12-36小时,并且在使用去离子水往复冲洗的次数不低于三次。
3.根据权利要求1所述的一种对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,其特征在于:S1中,吸收液的配置时,采用40%的浓盐酸和浓硝酸进行混合,且混合后浓盐酸与浓硝酸的体积比为1:1-3。
4.根据权利要求1所述的一种对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,其特征在于:S2和S3中,直接测汞仪为DMA-80。
5.根据权利要求1所述的一种对环境样品进行汞同位素测定的前处理方法,其特征在于:S4中,吸收管吸收完成后,转移吸收液至干净比色管中待测。
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