Na2SO4工业废液中Cd、Ni、Cr、As、Pb、Cu、Co、Zn、Ga、Bi检测方案(ICP-AES)

o应用领域/工业：co 化学/高分子工业 临床化学/药学/保健/医疗卫生 化妆用品 电子工业 能源 环境/水/废弃物 食品/农业 地质/矿业 材料分析 冶金/电镀 药学 精炼厂/石油化学 半导体工艺 其他 ICP法测试NazSO4工业夜液中的重金属含量 德国耶拿上海实验室 摘要：：本文用 HR-PQ9000 ICP、标准加入校正法、轴向观测测试了 20%NaSO4工业废液中的痕量重金属含量。测试表明，虽然试液浓度低，加标浓度也低，硫酸盐对信号的抑制作用极强，但曲线拟合好， R=0.997~0.99998，RSD小，同一元素不同分析线比对结果较好，光谱图显示没有光谱干扰。充分证明了PQ9000 垂直炬管双向观测的高分辨率、高灵敏度、高稳定性和高适用性，尤其适合该类复杂样品的检测。 1 仪器介绍 PQ9000：高分辨率电感耦合等离子体发射光谱仪。蔡司技术光学系统，棱镜、、中阶梯光栅两级色散，光学分辨率 0.003nm， 波长范围 160~900nm，波长准确度0.0004nm。垂直炬管，双向观测，氩气反吹消除尾焰，尾焰消除彻底。轴向、轴向扩展、侧向、侧向扩展4种测量方式，适合各类(有机、高盐)样品分析，满足不同浓度的同时测量。高量子效率和紫外高灵敏度的新一代 CCD 检测器，像素分辨率 0.002nm， 同时记录元素线与其直接光谱环境，自动扣除背景。自激式、40.68MHz、0.7~1.7KW 功率可调射频发生器，各路气体均用质量流量控制器(MFC)控制，等离子体强劲稳定。吹扫光室、检测器用氩气又到等离子体使用，既能持续吹扫，提高灵敏度，又不额外消耗氩气，运行成体低。组合式炬管，卡擦式定位，操作方便。仪器无需预热，开机即测。 2试验方法 2.1仪器参数 表1测试参数 名称 参数 观测方式 轴向 功率 1300W 等离子体气流量 15 L/min 辅助气流量 2.0 L/min 雾化器流量 0.5 L/min 名称 参数 雾化器 玻璃同心高盐雾化器，1.0 mL/min 雾化室 玻璃旋流雾化室，50mL 中心管 石英，内径2mm 进样泵速 1.0 L/min 背景扣除 静态一线性 积分时间 5s 测定次数 3 2.2试剂和材料 2.2.1硝酸为高纯，水为一级，氩气为高纯。 2.2.2 Cd、Ni、Cr、As、Pb、Cu、Co、Zn、Ga、Bi标准储备溶液：1000mg/L，市售。 2.3样品及测试方法 2.3.1样品溶液为含 20%NazSO4的工业废液，分别是1#、2#、3#、4#。 2.3.21#以标准加入法测试，2#、3#、4#仅稀倍4倍(与1#相同)并加入5%硝酸后以1#的标准加入校正曲线测试。 2.4标准加入曲线的配制：于表2的5只50mL容量瓶中，先各加入1+1硝酸5.0mL，再分取4份1#样品溶液 12.50mL于1~4号容量瓶中，在2~4号容量瓶中加入标准溶液，最后用水稀释至标线，摇匀。加标浓度如表2所示： 表2标准加入曲线 样品及元素 组号及浓度(mg/L) 0 1 2 3 4 1# 0 12.5mL 12.5mL 12.5mL 12.5mL Cd、Ni 0 0 0.005 0.010 0.015 Cr、As、Pb 0 0 0.010 0.020 0.030 Cu 0 0 0.10 0.20 0.30 Co、Zn、Ga、Bi 0 0 0.20 0.40 0.60 注：5%硝酸(V/V) 3 结果与讨论 3.1测试结果 表3样品分析结果(mg/L) 元素与波长(nm) 标曲拟合系数 1# 2# 3# 4# 测定值 平均 测定值 平均 测定值 平均 测定值 平均 Pb220.3534 0.99998 <0.004 ≤0.004 0.027 0.027 0.056 0.056 <0.004 <0.004 As188.9790 0.997 0.0208 0.019 0.0340 0.030 0.0548 0.055 0.0088 0.008 As193.6980 0.998 0.0168 0.0268 0.0556 <0.004 Bi213.3630 0.999 <0.01 ≤0.01 0.21 0.21 0.46 0.46 ≤0.01 ≤0.01 Cr425.4332 0.9991 0.0384 0.037 0.0388 0.038 0.0632 0.063 0.0208 0.018 Cr427.4796 0.9993 0.0364 0.0372 0.0628 0.0156 Co352.6844 0.9992 0.0024 0.004 0.255 0.26 0.492 0.51 ≤0.008 ≤0.008 Co240.7251 0.9994 0.0060 0.272 0.520 0.0044 Ni352.4536 0.998 0.019 0.019 0.024 0.024 0.035 0.035 0.014 0.014 Cu324.7540 0.9998 0.0024 0.003 0.260 0.26 0.518 0.52 0.0028 0.003 Cu327.3960 0.99998 0.0044 0.255 0.528 0.0040 Zn213.8560 0.99995 ≤0.008 0.005 0.262 0.26 0.498 0.51 0.0092 0.0086 Zn206.2000 0.99990 0.0048 0.259 0.515 0.0080 Cd228.8018 0.9998 ≤0.002 <0.002 0.0028 0.0026 0.0052 0.0052 0.0032 0.0030 Cd214.4410 0.9996 <0.002 0.0024 0.0052 0.0028 Ga294.3640 0.99998 ≤0.01 ≤0.01 0.25 0.25 0.51 0.51 0.93 0.93 3.21#样品标准加入曲线 COK OKDK 3.31#样品+标准3峰图 Wavelength[nm] pixel 425.7 Wavelength [nm] Wavelength [nm] 3.4讨论 (1)众所周知，硫酸盐尤其是高浓度的硫酸盐对于原子光谱(发射或吸收)的物理干扰、基体效应和对信号的抑制作用是非常严重的，为了消除这种影响，对该20%NazSO4工业废液中<1mg/L的痕量重金属只能用标准加入校正法测定。从测试数据看： ——在高浓度的NaSO4中，标准加入校正曲线的线性仍然较好，拟合系数R=0.999~0.99998： __-同一元素不同谱线的测试结果比较一致； ——按厂方提供的“参照标准”浓度作标准加入是合适的，能满足该类样品的测定：其中1、4号样品含量较低，2、3号样品含量较高； ——在高浓度的 NazSO4介质中测如此低含量的重金属，其 RSD 仍然较好； ―—标准加入的测试峰图显示，所用分析线均无光谱干扰； _ _2·充分证明了 PQ9000 的高分辨率、高灵敏度、高稳定性和高适用性，很适合该类复杂样品的测定。 (2)与其它 ICP-OES相比，水平炬管双双向观测不能测高盐样品；；垂直炬管一侧向观测，加之>190nm时光室不吹扫，灵敏度不够；分辨率低，抗基体影响能力弱。这就是PQ9000 能测好此样而其它 ICP-OES 不能测的主要原因。 (3)与AAS相比，原子吸收光谱分为高温元素和低温元素，低温元素灵敏度高，高温元素，原子化率低，灵敏度低。在 FL-AAS (2300~2700℃)中，这些元素中数 Cd、Zn 的灵敏度最高，即便如此，，以灵敏度最高的 contrAA300 光谱仪的水溶液标准曲线的最低浓度也只能从 0.020 mg/L开始；而 ICP-OES 之 PQ9000， 对高浓度 Na2SO4的标准加入浓度最低为 0.005 mg/L (若是无基体的水标准溶液可从 0.0005 mg/L 开始)。ICP的激发温度高达6000~10000K， ICP-OES 的灵敏度比 FL-AAS 的高。另外硫酸盐对 AAS 信号的抑制作用比 AES 更强。就算灵敏度更高的 ICP-MS， 也难以企及这类复杂样品。 2014.12.29 德国耶拿分析仪器股份公司北京代表处：北京市东城区朝阳门北大街8号，富华大厦B座 13 层 电话：010-65543879，65543849传真：010-65543265 e-mail： info@analytik-jena.com.cn CP法测试硫酸钠工业废液中的重金属含量ICP-OES-C