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气质联用仪常见故障及排除

  气质联用技术已广泛应用于各领域,成为分析复杂混合物最为有效的手段之一。在使用仪器的过程中,经常会出现各种各样的故障,影响分析测试工作的正常进行,因此,如何迅速、准确地判断故障原因,及时地予以排除,是仪器操作人员经常面临和急需解决的问题。  调谐的故障及排除  1.故障现象:调谐参数改变时, 调谐峰强度的变化滞后  产生故障的可能原因及排除方法:  a.离子源被污染,排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min;  b.预四级杆被污染,排除方法是对预四级杆依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min;  c.离子源部件未安装到位,电路未接通,排除方法是将离子源拆下,重新安装。    2.故障现象:调谐时,需过高的离子能量  产生故障的可能原因及排除方法:  a.高离子能量过高是由于离子源被污染,推斥电压过高是预四级杆、四级杆被污染,排除方法是对离子源、预四级杆、四级杆依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min及保养维护;  b. 质谱仪调谐未达到zui佳状态,排除方法是重新调谐质谱仪。    3.故障现象:调谐参数改变时,仪器响应不明显  产生故障的可能原因及排除方法:  离子源短路或电路未接通,排除方法是取出离子源, 用万用表测量各部件间的电路连接是否正常。    4.故障现象:调谐峰的形状不好,有肩峰  产生故障的可能原因及排除方法:  a.质谱仪调谐未达到zui佳状态,排除方法是重新调谐质谱仪;  b.离子源被污染,排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min;  c.分析器有缺陷或损坏,排除方法是检查分析器外观是否有缺陷或损坏。    5.故障现象:调谐时,无参考峰出现  产生故障的可能原因及排除方法:  a.参考标样全氟只丁氨瓶中无参考标样,排除方法是添加参考标样全氟砚丁氨于质谱仪内置的参考样瓶中;  b.参考标样的管路被堵塞,排除方法是拆下管路,用丙酮超声清洗;  c.空气泄漏,排除方法是检查空气峰m/z 28的高度,若大于10%氦气峰m/z 4的高度,表明有空气泄漏,用注射器将丙酮滴在各接口处,通过观察丙酮的分子离子峰m/z 58的强度变化, 进一步查明泄漏的确切位置。    6.故障现象:出现不规则、粗糙的调谐峰  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 离子源被污染,排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min;  b. 灯丝老化,排除方法是更换灯丝;  c.质谱仪调谐未达到zui佳状态,排除方法是重新调谐质谱仪。    7.故障现象:m/z 18、28、32峰大于10%氦气峰m/z   产生故障的可能原因及排除方法:  a. 空气泄漏,排除方法是检漏,检查柱子的连接情况;  b. 氦气即将用尽, 气瓶内杂质富集,排除方法是更换载气瓶并安装脱气装置;  c. 新近清洗的离子源未烘干,排除方法是设置250℃的离子源温度烘烤离子源;  d. 柱子被污染,排除方法是老化柱子。    8.故障现象:灯丝状态良好时,无离子产生  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 离子源需要重新校准,排除方法是利用校准工具重新校准离子源;  b. 空气泄漏严重,排除方法是检漏并紧固各连接处。    9.故障现象:调谐时, 高质量峰m/z 502、614不显示  产生故障的可能原因及排除方法:预四级杆短路,排除方法是将预四级杆拆下, 用氦气或氮气吹干。  校准和灵敏度的故障排除  10.故障现象:质谱仪的质量标尺无法校准  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 质谱仪调谐未达到zui佳状态,排除方法是重新调谐质谱仪;  b. 离子源温度过高或过低,排除方法是将离子源温度设在180~220℃;  c. 空气泄漏,排除方法是检查空气峰m/z 28的高度, 若大于10%氦气峰m/z 4的高度,表明有空气泄漏,用注射器将丙酮滴在各接口处,通过观察丙酮的分子离子峰m/z 58的强度变化, 进一步查明泄漏的确切位置;  d. 发射电子的能量不合适,排除方法是将发射电子的能量设定为70eV。    11.故障现象:灵敏度低  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 质谱仪调谐未达到zui佳状态,排除方法是重新调谐质谱仪;  b.质谱仪的质量标尺校准不精确,排除方法是重新校准质谱仪的质量标尺;  c.离子源被污染,排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min;  d.离子源温度过高或过低,导致样品分解或吸附在离子源内,排除方法是调节离子源温度;  e.柱子伸人离子源内的深度不合适,排除方法是调整柱子进人离子源的深度;  f.分流进样器和阀有故障,排除方法是检查进样器和阀;  g.柱效降低,排除方法是更换柱子;  h.进样器被污染,排除方法是对衬管依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min或更换衬管  i.检测器电压太低,排除方法是检测器电压应为350~450V  j.空气泄漏,排除方法是检查空气峰m/z 28的高度,若大于10%氦气峰m/z 4的高度,表明有空气泄漏,用注射器将丙酮滴在各接口处,通过观察丙酮的分子离子峰m/z 58的强度变化,进一步查明泄漏的确切位置。    12.故障现象:质量色潜图中无噪音  产生故障的可能原因及排除方法:  检测器电压太低,排除方法是提高检测器电压。    13.故障现象:噪音过多  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 离子源被污染,排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min;  b. 供电系统产生杂峰,排除方法是安装电源净化装置。  谱图的故障及排除  14.故障现象:出现平失峰  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 柱子中的样品过载,排除方法是分流进样或稀释样品;  b. 检测器过载,排除方法是降低检测器电压。    15.故障现象:保留时间不稳定  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 毛细管柱的固定相发生降解,排除方法是切去毛细管柱端0.5m或更换柱子;  b. 进样器漏气,排除方法是改善进样器密封状况;  c. 载气管路泄漏,排除方法是检漏并紧固。    16.故障现象:高沸点化合物灵敏度低、峰形差  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 离子源温度太低、导致样品被吸附,排除方法是提高离子源温度;  b. 气相色谱接口的温度太低,排除方法是提高气相色潜接口的温度, 使之与升温程序的终温一致;  c. 气相色谱升温程序的终温太低,排除方法是提高气相色谱升温程序的终温。    17.故障现象:峰拖尾  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 进样器的温度太低,排除方法是提高进样器的温度;  b. 气相色谱接口的温度太低,排除方法是提高气相色谱接口的温度;  c. 载气流速太小,排除方法是提高载气流速;  d. 衬管、柱子被污染,排除方法是对衬管依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min,老化柱子。    18.故障现象:出现歪斜峰或变型峰  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 扫描速度太低,致使每个色谱峰的扫描次数不够,排除方法是提高扫描速度,尽可能使每个色谱峰的扫描次数大于6次;  b. 色谱峰太窄,排除方法是改变色谱条件;  c. 质普仪调谐未达到zui佳状态,排除方法是重新调谐质谱仪;    19.故障现象:同位素比例不正确  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 质谱仪的质址标尺校准不精确,排除方法是重新校准质谱仪的质量标尺;  b. 质谱仪调谐后的各质量峰比例不正确,排除方法是重新调谐质谱仪;  c.空气泄漏,排除方法是检查空气峰m/z 28的高度, 若大于10%氦气峰m/z 4的高度,表明有空气泄漏,用注射器将丙酮滴在各接口处,通过观察丙酮的分子离子峰m/z 58的强度变化,进一步查明泄漏的确切位置。    20.故障现象:分广离广峰太弱  产生故障的可能原因及排除方法:  a.离于源的温度、电流过高(超过裂解温度和电离电流),排除方法是调整离子源温度、电流;  b. 化学电离气压过高或过低(对于化学电离源),排除方法是调整化学电离气压。    21.故障现象:质谱图中同位素峰丢失  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 质谱仪的质量标尺校准不精确,排除方法是重新校准质谱仪的质量标尺;  b. 质谱仪调谐未达到zui佳状态,排除方法是重新调谐质谱仪;  c. 离子源被污染,排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min;  d. 检侧器电压太低,排除方法是提高检侧器电压;  e.检侧器故障,排除方法是检查检侧器的灵敏度。    22.故障现象:质谱的重现性不好  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 离子源被污染,排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min;  b. 离子源加热器不稳定,排除方法是更换离子源加热器;  c.灯丝损坏,排除方法是更换灯丝;  d. 质谱仪调谐未达到zui佳状态,排除方法是重新调谐质谱仪;  e.质谱仪的质量标尺校准不精确,排除方法是重新校准质谱仪的质量标尺;  f. 空气泄漏,排除方法是检查空气峰m/z 28的高度,若大于10%氦气峰m/z 4的高度,表明有空气泄漏,用注射器将丙酮滴在各接口处,通过观察丙酮的分子离子峰m/z 58的强度变化,进一步查明泄漏的确切位置。    23.故障现象:总离子流色谱图中出现大的干扰峰  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 空气泄漏,排除方法是检查空气峰m/z 28的高度, 若大于10%氦气峰m/z 4的高度,表明有空气泄漏,用注射器将丙酮滴在各接口处,通过观察丙酮的分子离子峰m/z 58的强度变化,进一步查明泄漏的确切位置;  b. 载气质量有问题,排除方法是更换载气;  c. 样品被污染,排除方法是改进样品前处理方法。    24.故障现象:总离子流色谱图逐渐升高  产生故障的可能原因及排除方法:  a.柱子的固定相流失(特征峰为m/z 207、281),排除方法是老化或更换柱子;  b.空气泄漏,排除方法是检查空气峰m/z 28的高度,若大于10%氦气峰m/z 4的高度,表明有空气泄漏,用注射器将丙酮滴在各接口处,通过观察丙酮的分子离子峰m/z 58的强度变化,进一步查明泄漏的确切位置。    25.故障现象:总离子流色谱图缓慢下降  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 吹扫阀被关闭,排除方法是打开吹扫阀;  b. 吹扫流速太低,排除方法是提高吹扫流速。    26.故障现象:色谱峰过宽  产生故障的可能原因及排除方法:  a. 进样器的温度太低,排除方法是提高进样器的温度;  b.柱子中的样品过载,排除方法是分流进样;  c.气相色谱升温太慢,排除方法是改变气相色谱的升温程序。

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2019.11.04

大气voc监测方法要求

  VOCs是一类有机化合物的组合,不同组织对其有不同的定义,主要分为两类,一类是学术意义上的定义,一类是环保意义上的定义。    1)挥发性有机物污染防治技术政策定义VOCs为熔点低于室温、沸点范围在50℃~260℃之间的有机化合物;    2)世界卫生组织将VOCs定义为沸点范围在50-260℃之间,室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa,在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物,按挥发性有机物化学结构可进一步分为8类:烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醇类、酮类和其他化合物;    大气voc监测    我国大气中的VOCs主要来源于石油化工、有机化工、表面涂装、包装印刷、医药、塑料制品等行业。因此大气中VOCs的检测主要应用于三个方面:一大气中VOCs检测;二污染源集中排放VOCs检测;三生产过程VOCs泄露检测。与三种应用场合相适应,VOCs的检测仪器也分为实验室仪器、在线式仪器和便携式仪器三类。    实验室VOCs检测    VOCs实验室分析发展较早,也比较成熟。分析方法为使用采样袋、苏码罐、吸附剂或吸收液将VOCs采集回实验室,再经过热解析、溶剂解析等前处理过程后,利用GC或HPLC分析。    实验室VOCs检测主要难点在于选择合适的采样方法保证可以采集到所有挥发性有机污染物,制定规范的运输方案防止运输过程中VOCs的损失,选择合适的前处理过程保证所有的挥发性有机物进入分析仪器。    实验室分析方法的主要优势是结果准确,主要缺点是时效性差,采样和运输过程中易导致样品损失,影响测定的准确性和可靠性。    大气voc监测VOCs在线分析仪主要有在线气相色谱仪、在线质谱仪、在线气质联用仪、在线PID和FID检测器、在线红外光谱仪、在线激光检测仪和在线差分光学吸收光谱仪等。  

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2019.11.01

加标回收率的影响因素

  加标回收率的大小不仅反应了分析人员的操作技术水平,更重要的是它反应了分析方法是否适合被测基体,帮助分析人员及时地发现分析中存在的问题,确保分析数据准确、可靠。  首先,我们要知道什么是加标回收率?加标回收率就是在测定样品的同时,于一样品的子样中加入一定量的标准物质进行测定,将其测定结果扣除样品的测定值,而得到加入标准物质的回收率。  又分为空白加标回收和样品加标回收两种。  【空白加标回收】在没有被测物质的空白样品基质中加入定量的标准物质,按样品的处理步骤分析,得到的结果与理论值的比值即为空白加标回收率。 【样品加标回收】相同的样品取两份,其中一份加入定量的待测成分标准物质;两份同时按相同的分析步骤分析,加标的一份所得的结果减去未加标一份所得的结果,其差值同加入标准物质的理论值之比即为样品加标回收率。  计算方法及数学表达式  其计算公式为:  回收率P=(加标试样测定值-试样测定值)/加标量×100%  【理论公式使用的前提条件】文献中对加标回收率的解释是:“在测定样品的同时, 于同一样品的子样中加入一定量的标准物质进行测定, 将其测定结果扣除样品的测定值, 以计算回收率。”因此,使用理论公式时应当满足以下2个条件:①同一样品的子样取样体积必须相等;②各类子样的测定过程必须按相同的操作步骤进行; 【理论公式使用的约束条件】文献中强调指出:加标量不能过大,一般为待测物含量的0.5~2.0倍,且加标后的总含量不应超过方法的测定上限;加标物的浓度宜较高,加标物的体积应很小,一般以不超过原始试样体积的1%为好。 【理论公式的不足之处】各文献对公式中“加标量”一词的定义,均未准确给定,使其含义不是十分明确。从公式的分子上分析,加标量应为浓度单位;从公式的分母上理解,应为加入一定体积的标准溶液中所含标准物质的量值,为质量单位。  若公式中的加标量为浓度单位,此时的加标量并不是指标准溶液的浓度,而应该是加标体积所含标准物质的量值除以试样体积(或除以试样体积与加标体积之和)所得的浓度值。这里存在着浓度换算,而在理论公式中并没有明确予以表现出来。  【以浓度值计算加标回收率理论公式】P=(c2-c1)/c3× 100%式中:P为加标回收率;c1 为试样浓度, 即试样测定值, c1 = m1/V1;c2 为加标试样浓度,即加标试样测定值,c2 = m2/V2;c3 为加标量,c3 = c0 ×V0/V2:m = c0 ×V0;m1 为试样中的物质含量;m2为加标试样中的物质含量;m为加标体积中的物质含量;V1 为试样体积;V2 为加标试样体积,V2 = V1 + V0;V0 为加标体积;c0 为加标用标准溶液浓度。 【以吸光度值计算加标回收率】本方法限于用光度法分析样品时使用,在光度法分析过程中,会用到校准曲线Y=bx+a,导出量值公式为:x=Y–a/b 1、计算结果不受加标体积影响的情况(1) 样品分析过程中有蒸发或消解等可使溶液体积缩小的操作技术时,尽管因加标而增大了试样体积,但样品经处理后重新定容并不会对分析结果产生影响。比如采用酚二磺酸分光光度法分析水中的硝酸盐氮(GB7480287),样品及加标样品经水浴蒸干后,需要重新定容到50 mL再行测定。 (2) 样品分析过程中可以预先留出加标体积的项目,比如采用离子选择电极法分析水中的氟化物(GB7484287) ,当样品取样量为35mL、加标样取5.0mL以内时, 仍可定容在50mL,对分析结果没有影响。 (3) 当加标体积远小于试样体积时,可不考虑加标体积的影响,比如采用4-氨基安替比林萃取光度法分析水中的挥发酚(GB7490287),加标体积若为1.0 mL,而取样体积为250 mL时,加标体积引起的误差可以忽略不计。 2、标准品溶液加入方法加标回收率是控制样品前处理好坏的依据,应该在样品处理前加入。相同的样品取两份,其中一份加入定量的待测成分标准物质,两份同时按相同的分析步骤分析。加标回收率=(加标样品的结果-未加标样品)/加标理论值。  影响加标回收率值的因素  1、分析方法及实验条件  有的项目由于分析方法有局限,而造成加标回收率值较低;由于实验条件(装置、仪器等)较差,对加标回收值的影响也较大,例如:水中硫化物的测定。  2、样品中的本底值一般在分析方法适用浓度范围的中、高浓度水平,加标回收率与浓度水平关系不大。但是,在低浓度区加标回收率要受样品中本底值的影响。通常,样品中本底值越低,加标回收率越低。  3、加标量对加标回收率的影响a、加入过多或过少标准物质,均不能保证加标样品和样品中所含待测物浓度在相同的精密度范围内;b、当样品中待测物含量较高时,加入标准物质过高,使加标后测定值接近方法的检出上限,这样测得加标样中待测物的误差较大,加标后引起的浓度增量在方法测定上限浓度C 的0.4~0.6倍之间为宜;c、当样品中待测物含量较低时,加入标准物质太少,测得回收率值较差;加入标准物质太多则会改变待测物质在加标样品和样品中的测定背景;d、当加入标准物质是有机溶剂时,加标量过多,则会造成溶剂和标准物质难以在水中溶解,从而因溶解度问题造成对加标回收率的影响。  如何进行加标回收率的测定  加标回收率的测定可以和平行样的测定相同,一般多按随机抽取10%~20%的样品量做加标回收率测定。  例如,有10个样品待测定,则可以从中随机抽出2个样品做加标回收率测定。抽出的2个样品各取4份,其中两份做平行本底测定,另两份做平行加标回收率测定。  加标回收率的测定往往由于样品中待测物质含量未知,难以估计加标量,需预先测定样品含量,再作回收率测定。由于加标回收率受加标量大小的影响,因此,必须对加标量有所规定:(1)加标物质的形态应该和待测物的形态相同。(2)加标样品和样品中待测物浓度应控制在精密度相当的范围内。  一般情况下规定:a. 加标量应尽量与样品中待测物质含量相等或相近,并应注意对样品容积的影响;b. 当样品中待测物质含量接近方法检出限时,加标量应控制在校准曲线的低浓度范围;当样品中待测物含量小于方法检出限时,以检出限的量作为待测物质的含量加标;c. 一般加标量不得大于待测物含量的3倍;d. 加标后的测定值不应超出方法的测定上限的90%;e. 当样品中待测物浓度高于校准曲线的中间浓度时,加标量应控制在待测物浓度的半量。  加标回收测定结果判断  结果判断的一般方法加标回收率测定所得结果一般按方法规定的水平进行判断,或在质量控制图中检验。在没有这两项依据时,可按95%~105%的域限做判断标准,超出此域限的,再按测定结果的标准差、自由度、给定的置信限和加标量计算加标回收率的可按受域P。  计算公式为:  注意事项  1、加标物的形态应和待测物的形态相同。 2、加标量应和样品中所含待测物的测量精密度控制在相同的范围内,一般情况下作如下规定: (1)加标量应尽量与样品中待测物含量相等或相近,并应注意对样品容积的影响; (2)当样品中待测物含量接近方法检出限时,加标量应控制在校准曲线的低浓度范围; (3)在任何情况下加标量均不得大于待测物含量的3倍; (4)加标后的测定值不应超出方法的测定上限的90%; (5)当样品中待测物浓度高于校准曲线的中间浓度时,加标量应控制在待测物浓度的半量。

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2019.10.31

诚驿科技亮相第三届MC-ICPMS同位素实验室技术研讨会

诚驿科技精彩亮相,产品引专家驻足北京诚驿恒仪科技有限公司携美国Savillex酸纯化器、耐腐蚀加热板、雾化器、清洗罐、PFA实验室耗材等仪器参展,产品以品质过硬、应用领域广泛、多功能一体化设计、洁净无残留等优势吸引了众多专家和实验室工作人员驻足咨询。(诚驿科技展台)第三届MC-ICPMS同位素实验室技术研讨会在北京地科院新基地1号楼第六会议室成功召开,由中国矿物岩石地球化学学会岩矿分析测试专业委员会、中国地质学会同位素地质专业委员会、中国地质科学院矿产资源所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室、自然资源部同位素地质重点实验室共同组织,会议旨在进一步加强同行专家之间的交流合作,促进我国MC-ICPMS同位素实验技术的发展。(会议现场)本次会议由中国地质科学院地质研究所朱祥坤老师和袁洪林老师、中科院地质与地球物理所杨岳衡老师和谢烈文老师主持,会上各位专家分别带来《金属同位素测定的若干注意事项》、《Si及其他同位素体系测试中可能存在的干扰及处理办法》、《MC-ICPMS准确测定地质样品低含量、超低含量Lu-Hf同位素》、《LA-MC-ICP-MS锂辉石锂同位素原位微区分析》、《基于同位素双稀释剂技术的钼同位素高灵敏度测试》、等精彩报告,会场上专家、学者、实验室工作人员及企业人士的掌声不断,与会人员共计200余人。

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2019.10.30

诚驿科技邀您参加第三届MC-ICPMS同位素实验技术研讨会

10月26日,第三届MC-ICPMS同位素实验技术研讨会将在北京康福瑞酒店(西山店)召开。届时诚驿会如期赴约,期待您到展位莅临参观。会议期间,诚驿科技为到场观众特别设计了趣味活动,注册成为驿来商城新会员,现场即刻拿走精美礼品-小象加湿器......先到先得哦~~北京诚驿科技恒仪科技有限公司将展出美国Savillex系列产品,包括:亚沸蒸馏酸纯化器、耐腐蚀PFA加热板、小瓶清洗系统及超净实验室用PFA耗材等多类产品。欢迎亲临现场了解产品详情,届时工作人员也会为您答疑解惑,提供优质的服务,给您舒适的参观体验。

厂商

2019.10.23

日常使用ICP-AES注意事项

  ICP-AES法是以等离子体原子发射光谱仪为手段的分析方法,由于其具有检出限低、准确度高、线性范围宽且多种元素同时测定等优点,因此,与其它分析技术如原子吸收光谱、X-射线荧光光谱等方法相比,显示了较强的竞争力。在国外,ICP-AES法已迅速发展为一种极为普遍、适用范围广的常规分析方法,并已广泛应用于各行业,进行多种样品、70多种元素的测定,目前也已在我国高端分析测试领域广泛应用。  ICP-AES实验室,需要知道哪些注意事项呢?  1、良好的实验室环境  等离子体光谱仪与其它大型精密仪器一样,需要在一定的环境下运行,失去这些条件,不仅仪器的使用效果不好,而且改变仪器的检测性能,甚至造成损坏,缩短寿命。  ①室温  等离子体光谱仪属于精密光学仪器,对环境的温度有一定的要求,如果温度变化太大,光学元件受温度变化的影响就会产生谱线漂移,仪器寻峰不准,尤其是单道扫描型的仪器,甚至有时候会找不到峰。测量标准和样品时的温差大的话会造成测定数据不稳定,一般室温要求维持在20~25摄氏度间的一个固定温度,温度变化应小于±3/小时即可。  ②湿度  湿度过大,光学元件,特别是光栅容易受潮损坏或性能降低。曾经有厂家去用户哪打开仪器发现光栅都长毛发霉的事情,厂家要求用户付高达1万多美金改换光栅(进口离子刻蚀光栅相当的贵,好象没有国产的代替)。电子系统,尤其是印刷电路板及高压电源上的元件容易受潮烧坏。湿度对高频发生器的影响也十分重要,湿度过大,轻则等离子体不容易点燃,重则高压电源及高压电路放电击毁元件,如功率管隔直陶瓷电容击穿,输出电路阻抗匹配、网络中的可变电容放电等,以至损坏高频发生器。广东一用户两个月没有开机使用,一开机直接造成包括计算机主板在内的几块电路板烧毁,虽在保修期,但厂家拒绝免费更换。可谓损失惨重。一般要求室内湿度应小于百分之70,zui好控制在百分之45~60之间,南方的用户一定要有抽湿机,不然在夏季,仪器很难正常工作,有人说,他们的仪器总是在夏季发生故障,仪器损坏是季节性的,和湿度应该有一定的关系。  ③排风  仪器上放,要有良好的抽风系统,这个厂家一般是要求的,平时要注意排风系统的正常运转,每个分析人员都不愿意在有大量重金属环境下工作吧。  ④防尘  国内一般实验室都不具备防尘、过滤尘埃的设施,当实验室内需要采用排风机,排除仪器的热量及工作时产生的有毒气体时,实验室与外部就形成压力差,实验室产生负压,室外含有大量灰尘的空气从门窗的缝隙中流入室内,大量积聚在仪器的各个部位上,容易造成高压元件或接头打火,电路板及接线、插座等短路、漏电等各种各样的故障,因此,需要经常进行除尘。特别是计算机、电子控制电路、高频发生器、显示器、打印机、磁盘驱动器等,定期拆卸或打开,用小毛刷清扫,并同时使用吸尘器将各个部分的积尘吸除。对光电倍增管负高压电源线、及计算机显示器的高压线及接头,还要用纱布沾上少许无水酒精小心的抹除积炭和灰尘。磁盘驱动器及打印机清出灰尘之后,要在机械活动部件滴加少许仪表油。打印机的打印头还要拆下,用软毛刷刷扫,并用绒布抹净,防止针孔被纸屑堵塞,然后按照说明书调整一定的打印压力。对于仪器除尘,一般由电子,仪修或计算机的专业人员帮助,仪器使用或管理人员如不懂电子知识,不了解仪器结构,不要轻易去动,以免发生意外,除尘应事先停机并关掉供电电源下进行。  2、仪器的供电线路要符合仪器的要求  ①足够大的容量  为了保证ICP仪的安全运行,供电线路必须要有足够大的容量,ICP点火的瞬间,功率能达到6KW以上,正常运行时,输入功率也有3KW,频繁的跳闸会损坏仪器,否则仪器运行时线路的电压降过大,影响仪器寿命。  ②稳定的电网  作为一台精密测量仪器,它还需要有相对稳定的电源,供电电压的变化一般不超过+百分之5,如超过这个范围,需要使用自动调压器或磁饱和稳压器,不能使用电子稳压器,由于电子稳压器在电压高时产生削波,造成电脉冲,影响电子计算机、微处理器及相敏放大器的工作,引起误动作。一般厂家会提供专用的稳压电源或提供型号。  等子体光源是高频电源,工作中还要保证供电电路频率的稳定,连续正弦波电源才能保证这些电子电路的正常工作,仪器供电线路尽量单独从供电变压器的配电盘上得到,尽量不与大电机,大的通风机,空调机,马弗炉等大的用电设备共用一条供电线路,以免在这些用电设备起动时,供电线路的电压大幅度的波动,造成仪器工作不稳定。尤其是金属冶练企业,不要和大型的可控硅共用电源,曾经有一铅厂,从示波器上显示的全是方波和脉冲,这是不能保证仪器正常工作的。以免在这些用电设备起动时,供电线路的电压大幅度的波动,造成仪器工作不稳定。允许电流大于30安培的仪器要单独接地。一般光谱仪地线电阻要小于5欧姆,计算机地线电阻要小于0.25欧姆(ASTM)标准,以防相互干扰,要有专门的地线。  在仪器的使用中,应经常注意电源的变化,不能长期在过压或欠压下工作,根据资料介绍,当仪器在过压下工作会造成高颇发生器功率大管灯丝过度的蒸发和老化,电子管的寿命将会大大的缩短(是正常寿命的五分之~一六分之一)。如果在欠压下工作,电子管灯丝温度过低,电子发射不好,也容易造成电子发射材料过早老化,同样也缩短电子管的寿命;仪器运行中供电电压的较大波动同样也会造成高频发生器输出功率的不稳定,对测定结果的好坏影响极大,因此,应当注意供电电源的质量。  3、对气体控制系统的维护保养  ①氩气的纯度  等离子光谱仪所用氩气的纯度要使用使用高纯氩气,一般要4个9以上,氩气不纯会造成点不着火或ICP熄火。  ②气流稳定  ICP的气体控制系统是否稳定正常地运行,直接影响到仪器测定数据的好坏,如果气路中有水珠、机械杂物杂屑等都会造成气流不稳定,因此,对气体控制系统要经常进行检查和维护。首先要做气体试验,打开气体控制系统的电源开关,使电磁阀处于工作状态,然后开启气瓶及减压阀,使气体压力指示在额定值上,然后关闭气瓶,观察减压阀上的压力表指针,应在几个小时内没有下降或下降很少,否则气路中有漏气现象,需要检查和排除。第二,由于氩气中常夹杂有水分和其它杂质,管道和接头中也会有一些机械碎屑脱落,造成气路不畅通。因此,需要定期进行清理,拔下某些区段管道,然后打开气瓶,短促地放一段时间的气体,将管道中的水珠,尘粒等吹出。在安装气体管道,特别是将载气管路接在雾化器上时,要注意不要让管子弯曲太厉害,否则载气流量不稳而造成脉动,影响测定。  4、对进样系统及炬管的维护  ①雾化器  是进样系统中最精密,最关键的部份,需要很好的维护和使用。要定期的清理,特别是测定高盐溶液之后,如果不及时清洗,会造成雾化器堵塞,每次测定完以后,关机之前要把吸管放进稀酸溶液清洗一会。雾化器堵塞以后,要用手堵住喷嘴反吹,千成不要用铁丝等硬物去捅。  ②炬管  每次安装炬管,位置一定要装好,防止炬管烧掉,作样时尤其是高盐份样品,炬管喷嘴会积有盐份,造成气溶胶通道不畅,常常反映出来的是测定强度下降,仪器反射功率升高等。炬管上积尘或积炭都会影响点燃等离子体焰炬和保持稳定,也影响反射功率,甚至会造成熄火。因此,要定期用酸洗,水洗,之后用无水乙醇洗并吹干,经常保持进样系统及炬管的清洁。长时间不清洗炬管,会造成很难清洗干净的现象。  ③HF介质  由于雾化器和炬管以及雾室都是玻璃或石英,所以在进HF介质的样品时一定要赶HF,或者更换耐HF系统。  5、使用中其它注意事项  ①开机测定前,必须做好安排,事先标好各项准备工作,切忌在同一段时间里开开停停,仪器频繁开启容易造成损坏,这是因为仪器在每次开启的时候,瞬时电流大大高于运行正常时的电流,瞬时的脉冲冲击,容易造成功率管灯丝断丝,碰极短路及过早老化等,因此使用中需要倍加注意,一旦开机就一气呵成,把要做的事做完,不要中途关停机。  ②就是平时没有样品可测时,保证每周开一次机,运行半个小时到一个小时,如果一年甚至更长时间从来不开机,基本上仪器就得大修。长时间没开机时,开机前一定要检查气、电等是否符合相关条件。  ③每次作完实验,一定要把样品、标准等溶液远离仪器,减少挥发对仪器的腐蚀。  ④使用循环水冷的仪器,一定要用蒸馏水,防止结垢。

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2019.10.22

拉曼光谱、红外光谱、X射线电子能谱的工作原理

  拉曼光谱的原理及应用  拉曼光谱由于近几年来以下几项技术的集中发展而有了更广泛的应用。这些技术是:  CCD检测系统在近红外区域的高灵敏性,体积小而功率大的二极管激光器,与激发激光及信号过滤整合的光纤探头。这些产品连同高口径短焦距的分光光度计,提供了低荧光本底而高质量的拉曼光谱以及体积小、容易使用的拉曼光谱仪。  1. 含义  光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射,弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分,非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分,统称为拉曼效应。  当用波长比试样粒径小得多的单色光照射气体、液体或透明试样时,大部分的光会按原来的方向透射,而一小部分则按不同的角度散射开来,产生散射光。在垂直方向观察时,除了与原入射光有相同频率的瑞利散射外,还有一系列对称分布着若干条很弱的与入射光频率发生位移的拉曼谱线,这种现象称为拉曼效应。由于拉曼谱线的数目,位移的大小,谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。因此,与红外吸收光谱类似,对拉曼光谱的研究,也可以得到有关分子振动或转动的信息。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定,分子结构的研究谱线特征  2.拉曼散射光谱具有以下明显的特征:  a.拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而不同,但对同一样品,同一拉曼谱线的位移与入射光的波长无关,只和样品的振动转动能级有关;  b.在以波数为变量的拉曼光谱图上,斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分布在瑞利散射线两侧, 这是由于在上述两种情况下分别相应于得到或失去了一个振动量子的能量。  c.一般情况下,斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。这是由于Boltzmann分布,处于振动基态上的粒子数远大于处于振动激发态上的粒子数。  3.拉曼光谱技术的优越性  提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析,它无需样品准备,样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量,此外。。。  ①由于水的拉曼散射很微弱,拉曼光谱是研究水溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具。  ②拉曼一次可以同时覆盖50~4000波数的区间,可对有机物及无机物进行分析。相反,若让红外光谱覆盖相同的区间则必须改变光栅、光束分离器、滤波器和检测器。。。  ③拉曼光谱谱峰清晰尖锐,更适合定量研究、数据库搜索、以及运用差异分析进行定性研究。在化学结构分析中,独立的拉曼区间的强度可以和功能集团的数量相关。  ④因为激光束的直径在它的聚焦部位通常只有0.2~2毫米,常规拉曼光谱只需要少量的样品就可以得到。这是拉曼光谱相对常规红外光谱一个很大的优势,而且拉曼显微镜物镜可将激光束进一步聚焦至20微米甚至更小,可分析更小面积的样品。  ⑤共振拉曼效应可以用来有选择性地增强大生物分子特个发色基团的振动,这些发色基团的拉曼光强能被选择性地增强1000到10000倍。  4.几种重要的拉曼光谱分析技术  ①单道检测的拉曼光谱分析技术;  ②以CCD为代表的多通道探测器用于拉曼光谱的检测仪的分析技术;  ③采用傅立叶变换技术的FT-Raman光谱分析技术;  ④共振拉曼光谱分析技术;  ⑤表面增强拉曼效应分析技术;  5.拉曼频移,拉曼光谱与分子极化率的关系  ①拉曼频移:  散射光频与激发光频之差,取决于分子振动能级的改变,所以它是特征的 ,与入射光的波长无关,适应于分子结构的分析  ②拉曼光谱与分子极化率的关系:  分子在静电场E中,极化感应偶极矩P为静电场E与极化率的乘积;  诱导偶极矩与外电场的强度之比为分子的极化率;  分子中两原子距离zui大时,极化率也zui大;  拉曼散射强度与极化率成正比例;  6.应用激光光源的拉曼光谱法  应用激光具有单色性好、方向性强、亮度高、相干性好等特性,与表面增强拉曼效应相结合,便产生了表面增强拉曼光谱。其灵敏度比常规拉曼光谱可提高104~107倍,加之活性载体表面选择吸附分子对荧光发射的抑制,使分析的信噪比大大提高。已应用于生物、药物及环境分析中痕量物质的检测。共振拉曼光谱是建立在共振拉曼效应基础上的另一种激光拉曼光谱法。共振拉曼效应产生于激发光频率与待测分子的某个电子吸收峰接近或重合时,这一分子的某个或几个特征拉曼谱带强度可达到正常拉曼谱带的104~106倍,有利于低浓度和微量样品的检测。已用于无机、有机、生物大分子、离子乃至活体组成的测定和研究。激光拉曼光谱与傅里叶变换红外光谱相配合,已成为分子结构研究的主要手段  ①共振拉曼光谱的特点:  (1)基频的强度可以达到瑞利线的强度。  (2)泛频和合频的强度有时大于或等于基频的强度。  (3)通过改变激发频率,使之仅与样品中某一物质发生共振,从而选择性的研究某一物质。  (4)和普通拉曼相比,其散射时间短,一般为10-12~10-5S。  ②共振拉曼光谱的缺点:  需要连续可调的激光器,以满足不同样品在不同区域的吸收。  7.电化学原位拉曼光谱法  电化学原位拉曼光谱法,是利用物质分子对入射光所产生的频率发生较大变化的散射现象, 将单色入射光(包括:圆偏振光和线偏振光)激发受电极电位调制的电极表面,通过测定散射回来的拉曼光谱信号(频率、强度和偏振性能的变化)与电极电位或电流强度等的变化关系。一般物质分子的拉曼光谱很微弱,为了获得增强的信号,可采用电极表面粗化的办法,可以得到强度高104~107倍的表面增强拉曼散射(Surface Enahanced Raman Scattering,SERS)光谱, 当具有共振拉曼效应的分子吸附在粗化的电极表面时, 得到的是表面增强共振拉曼散射(SERRS)光谱, 其强度又能增强102~103。  电化学原位拉曼光谱法的测量装置主要包括:拉曼光谱仪和原位电化学拉曼池两个部分。拉曼光谱仪由激光源、收集系统、分光系统和检测系统构成,光源一般采用能量集中、功率密度高的激光,收集系统由透镜组构成,分光系统采用光栅或陷波滤光片结合光栅以滤除瑞利散射和杂散光以及分光检测系统采用光电倍增管检测器、半导体阵检测器或多通道的电荷藕合器件。原位电化学拉曼池一般具有工作电极、辅助电极和参比电极以及通气装置。为了避免腐蚀性溶液和气体侵蚀仪器,拉曼池必须配备光学窗口的密封体系。在实验条件允许的情况下,为了尽量避免溶液信号的干扰,应采用薄层溶液(电极与窗口间距为0.1~1mm),这对于显微拉曼系统很重要,光学窗片或溶液层太厚会导致显微系统的光路改变,使表面拉曼信号的收集效率降低。电极表面粗化的最常用方法是电化学氧化—还原循环(Oxidation-Reduction Cycle,ORC)法, 一般可进行原位或非原位ORC处理。  目前,采用电化学原位拉曼光谱法测定的研究进展主要有:  一是通过表面增强处理把测检体系拓宽到过渡金属和半导体电极。虽然,电化学原位拉曼光谱是现场检测较灵敏的方法,但仅能有银、铜、金三种电极在可见光区能给出较强的SERS。许多学者试图在具有重要应用背景的过渡金属电极和半导体电极上实现表面增强拉曼散射。  二是通过分析研究电极表面吸附物种的结构、取向及对象的SERS光谱与电化学参数的关系,对电化学吸附现象作分子水平上的描述。三是通过改变调制电位的频率, 可以得到在两个电位下变化的“时间分辨谱”, 以分析体系的SERS谱峰与电位的关系, 解决了由于电极表面的SERS 活性位随电位而变化而带来的问题。  8.拉曼信号的选择  入射激光的功率,样品池厚度和光学系统的参数也对拉曼信号强度有很大的影响,故多选用能产生较强拉曼信号并且其拉曼峰不与待测拉曼峰重叠的基质或外加物质的分子作内标加以校正。其内标的选择原则和定量分析方法与其他光谱分析方法基本相同。  斯托克斯线能量减少,波长变长  反斯托克斯线能量增加,波长变短  9.拉曼光谱的应用方向  拉曼光谱分析技术是以拉曼效应为基础建立起来的分子结构表征技术,其信号来源与分子的振动和转动。拉曼光谱的分析方向有:  定性分析:不同的物质具有不同的特征光谱,因此,可以通过光谱进行定性分析。  结构分析:对光谱谱带的分析,又是进行物质结构分析的基础。  定量分析:根据物质对光谱的吸光度的特点,可以对物质的量有很好的分析能力。  10.拉曼光谱用于分析的优点和缺点  ①拉曼光谱用于分析的优点  拉曼光谱的分析方法不需要对样品进行前处理,也没有样品的制备过程,避免了一些误差的产生,并且在分析过程中操作简便,测定时间短,灵敏度高等优点  ②拉曼光谱用于分析的不足  (1)拉曼散射面积;  (2)不同振动峰重叠和拉曼散射强度容易受光学系统参数等因素的影响;  (3)荧光现象对傅立叶变换拉曼光谱分析的干扰;  (4)在进行傅立叶变换光谱分析时,常出现曲线的非线性的问题;  (5)任何一物质的引入都会对被测体体系带来某种程度的污染,这等于引入了一些误差的可能性,会对分析的结果产生一定的影响;  11.新进展及发展前景  十多年来,虽然已经有一些关于在高真空体系、大气下、以及固/液体系(电化学体系)中研究单晶金属体系表面拉曼光谱的报道,但直至近年光滑单晶电极体系的SERS研究才取得了重要进展Bryant等记录了以单分子层吸附在光滑Pt电极表面的噻吩拉曼谱,Furtak等使用具有Kretchmann光学构型的ATR电解池并利用表面等离子体增强效应,获得了吸附物种在平滑的Ag(111)单晶面上的弱SERS信号,由于拉曼光谱系统的检测灵敏度的限制,所获得的表面信号极弱,无法进行较为详细的研究.Otto小组和Futamata小组分别成功地采用Otto光学构造的ATR电解池,利用表面等离子激元增强方法获得了光滑单晶电极上相对较强的表面Raman信号,前者发现不同的Cu单晶电极表面的增强因子有所不同,有较高指数或台阶的晶面的信号明显增强。Futamata等甚至可在Pt和Ni金属的单晶表面上观察到SERS信号, 计算表明其表面增强因子为1~2个数量级。目前,可用于单晶表面电极体系的SERS研究还局限于Raman散射截面很大的极少数分子,尚需进一步改进和寻找实验方法,以拓宽可研究的分子体系.若能成功地将各种单晶表面电极的SERS信号与经过不同粗糙方式处理的电极表面信号进行系统地比较和研究, 不但对定量研究SERS机理和区分不同增强机制的贡献大有益处, 而且将有利于提出正确和可靠的拉曼光谱的表面选择定律.  随着纳米科学技术的迅速发展, 各类制备不同纳米颗粒以及二维有序纳米图案的技术和方法将日益成熟, 人们可以比较方便地在理论的指导下,寻找在过渡金属上产生强SERS效应的zui佳实验条件.这些突破无疑将为拉曼光谱技术广泛应用于各种过渡金属电极和单晶电极体系的研究开创新局面。总之,通过摸索合适的表面处理方法并采用新一代高灵敏度的拉曼谱仪,可将拉曼光谱研究拓展至一系列重要的过渡金属和半导体体系,进而将该技术发展成为一个适用性广、研究能力强的表面(界面)谱学工具,同时,推动有关表面(界面)谱学理论的发展.  各种相关的检测和研究方法也很可能得到较迅速的发展和提高,在提高检测灵敏度的基础上,人们已不满足于仅仅检测电极表面物种, 而是注重通过提高其检测分辨率(包括:谱带分辨、时间分辨和空间分辨)来研究电化学界面结构和表面分子的细节和动态过程。今后的主要研究内容可能从稳态的界面结构和表面吸附逐渐扩展至其反应的动态过程并深入至分子内部的各基团,揭示分子水平上的化学反应(吸附)动力学规律,研究表面物种间以及同电解质离子或溶剂分子间的弱相互作用等,例如,将电化学暂态技术(时间-电流法、超高速循环伏安法)同时间分辨光谱技术结合, 开展时间分辨为ms或μs级的研究。采用SERS同电化学暂态技术结合进行的时间分辨实验可检测鉴别电化学反应的产物及中间物,新一代的增强型电荷耦合列阵检测器(ICCD)和新一代的拉曼谱仪(如:傅立叶变换拉曼仪和哈德玛变换仪)的推出,都将为时间分辨拉曼光谱在电化学的研究提供新手段。最近,我们利用电化学本身的优势,提出的电位平均表面增强拉曼散射he(Potential Averaged SERS,PASERS)新方法,通过在Ag和Pt微电极上采集在不同调制电位频率下的PASERS谱并进行解谱,可在不具备从事时间分辨研究条件的仪器上进行时间分辨为μs级的电化学时间分辨拉曼光谱研究。拉曼光谱研究的另一发展方向是采用激光拉曼光谱微区显微技术,开展空间分辨研究并进而开展电极表面微区结构与行为的研究。Fujishima等人利用共焦显微拉曼系统和SERS技术发展了表面增强拉曼成像技术并研究了SERS活性银表面吸附物以及自组装膜的SERI图象,该技术和具有三维空间分辨的共焦显微Raman光谱方法在研究导电高聚物、L-B膜和自组装膜电极以及电极钝化膜和微区腐蚀等方面将发挥其重要作用。突破光学衍射极限的、空间分辨值达数十纳米的近场光学Raman显微技术则很可能异军突起。为多方位获得详细信息,达到取长补短的目的,开展Raman光谱与其他先进技术联用的研究势在必行。光导纤维技术可在联用耦合方面发挥关键作用,如,将表面Raman光谱技术与扫描探针显微技术进行实时联用,针对性的联用技术可望较全面地研究复杂体系并准确地解释疑难的实验现象,为各种理论模型和表面选则定律提供实验数据,促进谱学电化学的有关理论和表面量子化学理论的发展。可以预见,在不久的将来,随着表面检测技术的快速发展,SERS及其应用于电化学的研究将进入一个新的阶段。  红外光谱的原理及应用  (一)红外吸收光谱的定义及产生  分子的振动能量比转动能量大,当发生振动能级跃迁时,不可避免地伴随有转动能级的跃迁,所以无法测量纯粹的振动光谱,而只能得到分子的振动-转动光谱,这种光谱称为红外吸收光谱  红外吸收光谱也是一种分子吸收光谱。当样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收了某些频率的辐射并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化,产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。记录红外光的百分透射比与波数或波长关系曲线,就得到红外光谱。  (二)基本原理  1.产生红外吸收的条件  (1)分子振动时,必须伴随有瞬时偶极矩的变化。  对称分子:  没有偶极矩,辐射不能引起共振,无红外活性,如,N2、O2、Cl2等。  非对称分子:  有偶极矩,红外活性。  (2)只有当照射分子的红外辐射的频率与分子某种振动方式的频率相同时,分子吸收能量后,从基态振动能级跃迁到较高能量的振动能级,从而在图谱上出现相应的吸收带。  2.分子的振动类型  伸缩振动:  键长变动,包括:对称与非对称伸缩振动;  弯曲振动:  键角变动,包括剪式振动、平面摇摆、非平面摇摆、扭曲振动;  3.几个术语  基频峰:  由基态跃迁到第yi激发态,产生一个强的吸收峰,基频峰;  倍频峰:  由基态直接跃迁到第二激发态,产生一个弱的吸收峰,倍频峰;  组频:  如果分子吸收一个红外光子,同时,激发了基频分别为v1和v2的两种跃迁,此时所产生的吸收频率应该等于上述两种跃迁的吸收频率之和,故称组频;  特征峰:  凡是能用于鉴定官能团存在的吸收峰,相应频率成为特征频率;  相关峰:  相互可以依存而又相互可以佐证的吸收峰称为相关峰;  4.影响基团吸收频率的因素  (1)外部条件对吸收峰位置的影响:  物态效应、溶剂效应;  (2)分子结构对基团吸收谱带的影响:  诱导效应:  通常吸电子基团使邻近基团吸收波数升高,给电子基团使波数降低。  共轭效应:  基团与吸电子基团共轭,使基团键力常数增加,因此,基团吸收频率升高,基团与给电子基团共轭,使基团键力常数减小,因此,基团吸收频率降低。  当同时存在诱导效应和共轭效应,若两者作用一致,则两个作用互相加强,不一致,取决于作用强的作用。  (3)偶极场效应:  互相靠近的基团之间通过空间起作用。  (4)张力效应:  环外双键的伸缩振动波数随环减小其波数越高。  (5)氢键效应:  氢键的形成使伸缩振动波数移向低波数,吸收强度增强  (6)位阻效应:  共轭因位阻效应受限,基团吸收接近正常值。  (7)振动耦合;  (8)互变异构的影响;  (三)红外吸收光谱法的解析  红外光谱一般解析步骤  1. 检查光谱图是否符合要求;  2.了解样品来源、样品的理化性质、其他分析的数据、样品重结晶溶剂及纯度;  3.排除可能的“假谱带”;  4. 若可以根据其他分析数据写出分子式,则应先算出分子的不饱和度U  ∪=(2+ 2n4+n3–n1)/2  n4,n3,n1分别为分子中四价,三价,一价元素数目;  5.确定分子所含基团及化学键的类型(官能团区4000-1330和指纹区1330-650cm-1)  6.结合其他分析数据,确定化合物的结构单元,推出可能的结构式;  7.已知化合物分子结构的验证;  8.标准图谱对照;  9. 计算机谱图库检索。  (四)红外吸收光谱法的应用  红外光谱法广泛用于有机化合物的定性鉴定和结构分析。  定性分析  1.已知物的鉴定  将试样的谱图与标准的谱图进行对照或者与文献上的谱图进行对照。如果两张谱图各吸收峰的位置和形状完全相同,峰的相对强度一样,就可以认为样品是该种标准物。如果两张谱图不一样,或峰位不一致,则说明两者不为同一化合物,或样品有杂质。如用计算机谱图检索,则采用相似度来判别。使用文献上的谱图应当注意试样的物态、结晶状态、溶剂、测定条件以及所用仪器类型均应与标准谱图相同。  2.未知物结构的测定  测定未知物的结构,是红外光谱法定性分析的一个重要用途。如果未知物不是新化合物,可以通过两种方式利用标准谱图进行查对:  (1)查阅标准谱图的谱带索引,与寻找试样光谱吸收带相同的标准谱图;  (2)进行光谱解析,判断试样的可能结构,然后在由化学分类索引查找标准谱图对照核实。  准备工作  在进行未知物光谱解析之前,必须对样品有透彻的了解,例如,样品的来源、外观,根据样品存在的形态,选择适当的制样方法;注意视察样品的颜色、气味等,它们住往是判断未知物结构的佐证。还应注意样品的纯度以及样品的元素分析及其它物理常数的测定结果。元素分析是推断未知样品结构的另一依据。样品的相对分子质量、沸点、熔点、折光率、旋光率等物理常数,可作光谱解释的旁证,并有助于缩小化合物的范围。  3.确定未知物的不饱和度  由元素分析的结果可求出化合 物的经验式,由相对分子质量可求出其化学式并求出不饱和度。 从不饱和度可推出化合物可能的范围。不饱和度是表示有机分子中碳原子的不饱和程度。计算不饱和度W的经验公式为:  W=1+n4+(n3-n1)/2  式中n4、n3、n1分别为分子中所含的四价、三价和一价元素原子的数目。二价原子如S、O等不参加计算。  当计算得:  当W=0时,表示分子是饱和的,为 链状烃及其不含双键的衍生物。  当W=1时,可能有一个双键或脂环;  当W=2时,可能有 两个双键和脂环,也可能有一个 叁键;  当W=4时,可能有一个苯环等。  官能团分析:  根据官能团的初步分析可以排除一部分结构的可能性,肯定某些可能存在的结构,并初步可以推测化合物的类别。  图谱分析:  图谱的解析主要是靠长期的实践、经验的积累,至今仍没有一一个特定的办法。一般程序是先官能团区,后指纹区;先强峰后弱峰;先否定后肯定。  首先,在官能团区(4000~1300cm-1)搜寻官能团的特征伸缩振动,再根据指纹区的吸收情况,进一步确认该基团的存在以及与其它基团的结合方式。如果是芳香族化合物,应定出苯环取代位置。zui后再结合样品的其它分析资料,综合判断分析结果,提出最可能的结构式,然后用已知样品或标准图谱对照,核对判断的结果是否正确。如果样品为新化合物,则需要结合紫外、质谱、核磁等数据,才能决定所提的结构是否正确。  4.几种标准谱图  (1)萨特勒(Sadtler)标准红外光谱图;  (2)Aldrich红外谱图库;  (3)Sigma Fourier红外光谱图库;  定量分析  红外光谱定量分析是通过对特征吸收谱带强度的测量来求出组份含量。其理论依据是朗伯-比耳定律。  由于红外光谱的谱带较多,选择的余地大,所以能方便的对单一组分和多组分进行定量分析  此外,该法不受样品状态的限制,能定量测定气体、液体和固体样品。因此,红外光谱定量分析应用广泛。但红外光谱法定量灵敏度较低,尚不适用于微量组份的测定。  定量分析方法  可用标准曲线法、求解联立方程法等方法进行定量分析。  X射线光电子能谱的原理和应用  (一)X光电子能谱分析的基本原理  X光电子能谱分析的基本原理:  一定能量的X光照射到样品表面,和待测物质发生作用,可以使待测物质原子中的电子脱离原子成为自由电子。该过程可用下式表示:hn=Ek+Eb+Er;其中:hn:X光子的能量;Ek:光电子的能量;Eb:电子的结合能;Er:原子的反冲能量。其中Er很小,可以忽略。  对于固体样品,计算结合能的参考点不是选真空中的静止电子,而是选用费米能级,由内层电子跃迁到费米能级消耗的能量为结合能 Eb,由费米能级进入真空成为自由电子所需的能量为功函数Φ,剩余的能量成为自由电子的动能Ek,  式(103)又可表示为:  hn=Ek+Eb+Φ(10.4)Eb= hn-Ek-Φ(10.5)  仪器材料的功函数Φ是一个定值,约为4eV,入射X光子能量已知,这样,如果测出电子的动能Ek,便可得到固体样品电子的结合能。各种原子,分子的轨道电子结合能是一定的。因此,通过对样品产生的光子能量的测定,就可以了解样品中元素的组成。元素所处的化学环境不同,其结合能会有微小的差别,这种由化学环境不同引起的结合能的微小差别叫化学位移,由化学位移的大小可以确定元素所处的状态。例如某元素失去电子成为离子后,其结合能会增加,如果得到电子成为负离子,则结合能会降低。因此,利用化学位移值可以分析元素的化合价和存在形式。  (二)电子能谱法的特点  (1)可以分析除H和He以外的所有元素;可以直接测定来自样品单个能级光电发射电子的能量分布,且直接得到电子能级结构的信息。  (2)从能量范围看,如果把红外光谱提供的信息称之为“分子指纹”,那么电子能谱提供的信息可称作“原子指纹”。它提供有关化学键方面的信息,即直接测量价层电子及内层电子轨道能级。而相邻元素的同种能级的谱线相隔较远,相互干扰少,元素定性的标识性强。  (3)是一种无损分析。  (4)是一种高灵敏超微量表面分析技术。分析所需试样约10-8g即可,绝dui灵敏度高达10-18g ,样品分析深度约2nm。  (三)X射线光电子能谱法的应用  (1)元素定性分析  各种元素都有它的特征的电子结合能,因此,在能谱图中就出现特征谱线,可以根据这些谱线在能谱图中的位置来鉴定周期表中除H和He以外的所有元素。通过对样品进行全扫描,在一次测定中就可以检出全部或大部分元素。  (2)元素定量分折  X射线光电子能谱定量分析的依据是光电子谱线的强度(光电子蜂的面积)反映了原于的含量或相对浓度。在实际分析中,采用与标准样品相比较的方法来对元素进行定量分析,其分析精度达1%~2%。  (3)固体表面分析  固体表面是指最外层的1~10个原子层,其厚度大概是(0.1~1)nnm。人们早已认识到在固体表面存在有一个与团体内部的组成和性质不同的相。表面研究包括分析表面的元素组成和化学组成,原子价态,表面能态分布。测定表面原子的电子云分布和能级结构等。  X射线  光电子能谱是最常用的工具。在表面吸附、催化、金属的氧化和腐蚀、半导体、电极钝化、薄膜材料等方面都有应用。  (4)化合物结构签定  X射线光电子能谱法对于内壳层电子结合能化学位移的精确测量,能提供化学键和电荷分布方面的信息。  (四)下面重点介绍一下X射线在表面分析中的原理及应用  X射线光电子能谱法(X-ray Photoelectron Spectrom——XPS)在表面分析领域中是一种崭新的方法。虽然,用X射线照射固体材料并测量由此引起的电子动能的分布早在本世纪初就有报道,但当时可达到的分辩率还不足以观测到光电子能谱上的实际光峰。直到1958年,以Siegbahn为首的一个瑞典研究小组首次观测到光峰现象,并发现此方法可以用来研究元素的种类及其化学状态,故而取名“化学分析光电子能谱(Eletron Spectroscopy for Chemical Analysis-ESCA)。目前,XPS和ESCA已公认为是同义词而不再加以区别。  XPS的主要特点是它能在不太高的真空度下进行表面分析研究,这是其它方法都做不到的。当用电子束激发时,如,用AES法,必须使用超高真空,以防止样品上形成碳的沉积物而掩盖被测表面。X射线比较柔和的特性使我们有可能在中等真空程度下对表面观察若干小时而不会影响测试结果。此外,化学位移效应也是XPS法不同于其它方法的另一特点,即采用直观的化学认识即可解释XPS中的化学位移,相比之下,在AES中解释起来就困难的多。  1.基本原理  用X射线照射固体时,由于光电效应,原子的某一能级的电子被击出物体之外,此电子称为光电子。如果X射线光子的能量为hν,电子在该能级上的结合能为Eb,射出固体后的动能为Ec,则它们之间的关系为: hν=Eb+Ec+Ws 式中Ws为功函数,它表示固体中的束缚电子除克服各别原子核对它的吸引外,还必须克服整个晶体对它的吸引才能逸出样品表面,即电子逸出表面所做的功。上式可另表示为: Eb=hν-Ec-Ws 可见,当入射X射线能量一定后,若测出功函数和电子的动能,即可求出电子的结合能。由于只有表面处的光电子才能从固体中逸出,因而测得的电子结合能必然反应了表面化学成份的情况。这正是光电子能谱仪的基本测试原理。  2.仪器组成  XPS是精确测量物质受X射线激发产生光电子能量分布的仪器。具有真空系统、离子枪、进样系统、能量分析器以及探测器等部件。XPS中的射线源通常采用AlKα(1486.6eV )和MgKα(1253.8eV),它们具有强度高,自然宽度小(分别为830meV和680meV)。CrKα和CuKα辐射虽然能量更高,但由于其自然宽度大于2eV,不能用于高分辩率的观测。为了获得更高的观测精度,还使用了晶体单色器(利用其对固定波长的色散效果),但这将使X射线的强度由此降低。  由X射线从样品中激发出的光电子,经电子能量分析器,按电子的能量展谱,再进入电子探测器,之后用X Y记录仪记录光电子能谱。在光电子能谱仪上测得的是电子的动能,为了求得电子在原子内的结合能,还必须知道功函数Ws。它不仅与物质的性质有关,还与仪器有关,可以用标准样品对仪器进行标定,求出功函数。  3.应用简介  XPS电子能谱曲线的横坐标是电子结合能,纵坐标是光电子的测量强度(如下图所示)。可以根据XPS电子结合能标准手册对被分析元素进行鉴定。  XPS是当代谱学领域中最活跃的分支之一,虽然,只有十几年的历史,但其发展速度很快,在电子工业、化学化工、能源、冶金、生物医学和环境中得到了广泛应用。除了可以根据测得的电子结合能确定样品的化学成份外,XPS最重要的应用在于确定元素的化合状态。  当元素处于化合物状态时,与纯元素相比,电子的结合能有一些小的变化,称为化学位移,表现在电子能谱曲线上就是谱峰发生少量平移。测量化学位移,可以了解原子的状态和化学键的情况。  X光电子能谱法是一种表面分析方法,提供的是样品表面的元素含量与形态,而不是样品整体的成分。其信息深度约为3-5nm。如果利用离子作为剥离手段,利用XPS作为分析方法,则可以实现对样品的深度分析。固体样品中除氢、氦之外的所有元素都可以进行XPS分析。

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2019.10.17

拉曼光谱的工作原理及特点

  拉曼散射效应的进展  1928年,印度物理学家拉曼(C.V.Raman)首次发现曼散射效应,荣获1930年的诺贝尔物理学奖。  1928-1940年,拉曼光谱成为研究分子结构的主要手段。  1960年以后,激光技术的发展使拉曼技术得以复兴。由于激光束的高亮度、方向性和偏振性等优点,成为拉曼光谱的理想光源。随探测技术的改进和对被测样品要求的降低,目前在物理、化学、医药、工业等各个领域拉曼光谱得到了广泛的应用,越来越受研究者的重视。  什么是拉曼光谱分析法  拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效应,对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息,并应用于分子结构研究的一种分析方法。  拉曼光谱仪原理  当光线照射到分子并且和分子中的电子云及分子键结产生相互作用,就会发生拉曼效应。对于自发拉曼效应,光子将分子从基态激发到一个虚拟的能量状态。当激发态的分子放出一个光子后并返回到一个不同于基态的旋转或振动状态。在基态与新状态间的能量差会使得释放光子的频率与激发光线的波长不同。  如果最终振动状态的分子比初始状态时能量高,所激发出来的光子频率则较低,以确保系统的总能量守衡。这一个频率的改变被名为Stokes shift。如果最终振动状态的分子比初始状态时能量低,所激发出来的光子频率则较高,这一个频率的改变被名为Anti-Stokes shift。拉曼散射是由于能量透过光子和分子之间的相互作用而传递,就是一个非弹性散射的例子。  关于振动的配位,分子极化电位的改变或称电子云的改变量,是分子拉曼效应必定的结果。极化率的变化量将决定拉曼散射强度。该模式频率的改变是由样品的旋转和振动状态决定。  1.Rayleigh散射:弹性碰撞;无能量交换,仅改变方向;  2.Raman散射:非弹性碰撞;方向改变且有能量交换;  拉曼光谱的特征  1. 对不同物质Raman 位移不同;  2.对同一物质Δν与入射光频率无关;是表征分子振-转能级的特征物理量;是定性与结构分析的依据;  3.拉曼线对称地发布在瑞利线两侧,长波一侧为斯托克斯线,短波一侧为反斯托克斯线;  4.斯托克斯线强度比反斯托克斯线强;  拉曼谱图的构成和特征  一张拉曼谱图通常由一定数量的拉曼峰构成,每个拉曼峰代表了相应的拉曼位移和强度。每个谱峰对应于一种特定的分子键振动,其中既包括单一的化学键,例如C-C,C=C,N-O,C-H等,也包括由数个化学键组成的基团的振动,例如苯环的呼吸振动、多聚物长链的振动以及晶格振动等。  拉曼光谱可以提供样品化学结构、相和形态、结晶度及分子相互作用的详细信息。  主要的拉曼光谱仪  激光Raman光谱仪(laser Raman spectroscopy)  Ar激光器:  波长: 514.5nm,488.0nm;  单色器:  光栅,多单色器;  检测器:  光电倍增管,光子计数器;  傅立叶变换-拉曼光谱仪(FT-Raman spectroscopy)  光源:Nd-YAG钇铝石榴石激光器(1.064um);  检测器:高灵敏度的铟镓砷探头;  特点:  (1)避免了荧光干扰;  (2)精度高;  (3)消除了瑞利谱线;  (4)测量速度快。  拉曼光谱的分析方向  拉曼光谱仪分析技术是以拉曼效应为基础建立起来的分子结构表征技术,其信号来源与分子的振动和转动。  拉曼光谱的分析方向有:  定性分析:不同的物质具有不同的特征光谱,因此可以通过光谱进行定性分析。  结构分析:对光谱谱带的分析,又是进行物质结构分析的基础。  定量分析:根据物质对光谱的吸光度的特点,可以对物质的量有很好的分析能力。  拉曼光谱的应用  由拉曼光谱可以获得有机化合物的各种结构信息:  1 同种分子的非极性键S-S,C=C,N=N,C ≡C产生强拉曼谱带, 随单键到双键再到三键谱带强度增加。  2 红外光谱中,由C ≡N,C=S,S-H伸缩振动产生的谱带一般较弱或强度可变,而在拉曼光谱中则是强谱带。  3 环状化合物的对称呼吸振动常常是最强的拉曼谱带。  4.在拉曼光谱中,X=Y=Z,C=N=C,O=C=O-这类键的对称伸缩振动是强谱带,反这类键的对称伸缩振动是弱谱带。红外光谱与此相反。  5 C-C伸缩振动在拉曼光谱中是强谱带。  6 醇和烷烃的拉曼光谱是相似的:I. C-O键与C-C键的力常数或键的强度没有很大差别。II. 羟基和甲基的质量仅相差2单位。 III.与C-H和N-H谱带比较,O-H拉曼谱带较弱。  拉曼光谱仪用于分析的优、缺点  1.拉曼光谱用于分析的优点  拉曼光谱的分析方法不需要对样品进行前处理,也没有样品的制备过程,避免了一些误差的产生,并且在分析过程中操作简便,测定时间短,灵敏度高等优点  2.拉曼光谱用于分析的不足  (1)拉曼散射面积  (2)不同振动峰重叠和拉曼散射强度容易受光学系统参数等因素的影响  (3)荧光现象对傅立叶变换拉曼光谱分析的干扰  (4)在进行傅立叶变换光谱分析时,常出现曲线的非线性的问题  (5)任何一物质的引入都会对被测体体系带来某种程度的污染,这等于引入了一些误差的可能性,会对分析的结果产生一定的影响。  

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2019.10.14

离子色谱的分离原理及维护

  离子色谱仪是离子检测的重要设备,其结构简单,操作方便,是我们必须学会如何使用的一种仪器,在学习使用操作之前,清晰理解它的分析原理和一些常识性知识是非常必要的,这可以帮助我们更好的学习使用离子色谱仪。  什么是离子色谱 ?  利用色谱技术(用于分析的一种分离技术)测定离子型物质(在水溶液中电离,具有 + 或 – 电荷的元素)的方法。IC主要分离极性和部分弱极性的化合物。  阴离子:Cl-,NO2-,SO42-,CrO42-  阳离子:Na+,NH4+,Ca2+,Fe3+  离子色谱的基本构成  离子色谱系统主要由:进样部分(样品环)、分离部分(离子交换分离)和检测部分(电导检测)构成。  分离方式  离子色谱的分离机理主要是离子交换,有3种分离方式,它们是高效离子交换色谱(HPIC)、离子排斥色谱(HPIEC)和离子对色谱(MPIC)。3种分离方式各基于不同分离机理。HPIC的分离机理主要是离子交换,HPIEC主要为离子排斥,而MPIC则是主要基于吸附和离子对的形成。  离子交换色谱  高效离子交换色谱,应用离子交换的原理,采用低交换容量的离子交换树脂来分离离子,这在离子色谱中应用最广泛,其主要填料类型为有机离子交换树脂,以苯乙烯二乙烯苯共聚体为骨架,在苯环上引入磺酸基,形成强酸型阳离子交换树脂,引入叔胺基而成季胺型强碱性阴离子交换树脂,此交换树脂具有大孔或薄壳型或多孔表面层型的物理结构,以便于快速达到交换平衡,离子交换树脂耐酸碱可在任何pH范围内使用,易再生处理、使用寿命长,缺点是机械强度差、易溶易胀、受有机物污染。  硅质键合离子交换剂以硅胶为载体,将有离子交换基的有机硅烷与基表面的硅醇基反应,形成化学键合型离子交换剂,其特点是柱效高、交换平衡快、机械强度高,缺点是不耐酸碱、只宜在pH2-8范围内使用。  离子交换色谱是最常用的离子色谱。  离子排斥色谱  它主要根据Donnon膜排斥效应,电离组分受排斥不被保留,而弱酸则有一定保留的原理,制成离子排斥色谱主要用于分离有机酸以及无机含氧酸根,如硼酸根碳酸根和硫酸根有机酸等。它主要采用高交换容量的磺化H型阳离子交换树脂为填料以稀盐酸为淋洗液。  反相离子对色谱  目前离子对色谱的保留机理还未完全弄清楚,仅处于理论假设阶段。现在提出的能够阐述离子对色谱保留机理的理论(或模式)主要有离子对形成理论、离子相互作用理论和动态离子交换理论。  1.生成离子对-待测离子与离子对试剂生成中性““离子对”分布于固定相与流动相之间,其分离类似传统的反相分离。  2.动态离子交换-离子对试剂的疏水部分吸附于固定相形成动态的离子交换表面,其分离机理类似于离子交换。  3.离子间相互作用-除包括以上两种分离机理和固定相表面双电层结构的分离机理。  如何获得可靠的分析结果  了解可能影响色谱分析结果的各种干扰因素  配制淋洗液、标准液所使用水和试剂的纯度  了解所使用的预处理方法的优/缺点  仪器应进行例行保养  影响色谱分析的各种条件  色谱柱、淋洗液的温度  淋洗液的浓度与组成  淋洗液的流速  淋洗液中的杂质  检查是否有气体泄漏  检查是否有液体泄漏  记录使用的色谱条件  清洗色谱柱  应分别清洗保护柱与分离柱  如要同时清洗,应将分离柱置于保护柱之前  溶液流动方向 : 保持 → 方向

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2019.10.12

紫外可见分光光度计的结构原理与应用

  一、什么是紫外可见分光光度计  紫外可见分光光度计是一类很重要的分析仪器,无论在物理学、化学、生物学、医学、材料学、环境科学等科学研究领域,还是在化工、医药、环境检测、冶金等现代生产与管理部门,紫外可见分光光度计都有广泛而重要的应用。  分光光度计是杜包斯克(Duboscq)和奈斯勒(Nessler)等人在1854年将朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律应用于定量分析化学领域,并且设计了第yi台比色计。到1918年,美国国家标准局制成了第yi台紫外可见分光光度计。此后,紫外可见分光光度计经不断改进,又出现自动记录、自动打印、数字显示、微机控制等各种类型的仪器,使光度法的灵敏度和准确度也不断提高,其应用范围也不断扩大。目前市场上有两类主流产品:扫描光栅式分光光度计和固定光栅式分光光度计。  二、紫外可见分光光度计的发展  在分光元器件方面,经历了棱镜、机刻光栅和全息光栅的过程,商品化的全息闪耀光栅已迅速取代一般刻划光栅。在仪器控制方面,随着单片机、微处理器的出现以及软硬件技术的结合,从早期的人工控制进步到了自动控制。在显示、记录与绘图方面,早期采用表头(电位计)指示、绘图仪绘图,后来用数字电压表数字显示,如今更多地采用液晶屏幕或计算机屏幕显示。在检测器方面,早期使用光电池、光电管,后来更普遍地使用光电倍增管甚至光电二极管阵列。阵列型检测器和凹面光栅的联合应用,使仪器的测量速度发生了质的飞跃。  在仪器构型方面,从单光束发展为双光束,现在几乎所有高级分光光度计都是双光束的,有些高精度的仪器采用双单色器,使得仪器在分辨率和杂散光等方面的性能大大提高。随着集成电路技术和光纤技术的发展,联合采用小型凹面全息光栅和阵列探测器以及USB接口等新技术,已经出现了一些携带方便、用途广泛的小型化甚至是掌上型的紫外可见分光光度计。而光电子技术和MEMS技术的发展,使得有可能将分光元件和探测器集成在一块基片上,制作微型分光光度计。随着发光二极管(LED)光源技术及产业的日益成熟,以LED为光源的小型便携又低廉的分光光度计已成为研究开发的热点。除了空间色散的分光方式,也有人对声光调制滤光和傅立叶变换光谱在紫外可见区的应用进行了研究。  仪器的软件功能可以极大地提升仪器的使用性能和价值,现代分光光度计生产厂商都非常重视仪器配套软件的开发。除了仪器控制软件和通用数据分析处理软件外,很多仪器针对不同行业应用开发了专用分析软件,给仪器使用者带来了极大的便利。  三、紫外可见分光光度计的结构  一般地,紫外可见分光光度计主要由光源系统、单色器系统、样品室、检测系统组成,如图1所示。光源发出的复合光通过单色器被分解成单色光,当单色光通过样品室时,一部分被样品吸收,其余未被吸收的光到达检测器,被转变为电信号,经电子电路的放大和数据处理后,通过显示系统给出测量结果。  分光光度计的主要部件如下所述。  光源:发出所需波长范围内的连续光谱,有足够的光强度,稳定。可见光区:钨灯,碘钨灯(320~2500nm)紫外区:氢灯,氘灯(180~375nm);氙灯:紫外、可见光区均可用作光源。  单色器:将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置。  棱镜:依据不同波长光通过棱镜时折射率不同。  光栅:在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度等间距条痕(600、1200、2400条/mm)。利用光通过光栅时发生衍射和干涉现象而分光。  吸收池:用于盛待测及参比溶液。可见光区:光学玻璃池;紫外区:石英池。  检测器:利用光电效应,将光能转换成电流讯号。光电池,光电管,光电倍增管。  检流计(指示器):刻度显示或数字显示、自动扫描记录。  四、紫外可见分光光度计的原理  物质的吸收光谱本质上就是物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波长的光能量,相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的结果。由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构,其吸收光能量的情况也就不会相同,因此,每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线,可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量,这就是分光光度定性和定量分析的基础。  分光光度分析就是根据物质的吸收光谱研究物质的成分、结构和物质间相互作用的有效手段。紫外可见分光光度法的定量分析基础是朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律。即物质在一定浓度的吸光度与它的吸收介质的厚度呈正比,其数学表示式如下  A=abc  A—吸光度;a—摩尔吸光系数;b—吸收介质的厚度;c—吸光物质的浓度。  光学系统原理  由光源钨灯和氘灯发出的复合光经由步进电机控制带动反光镜M1,反射通过入射狭缝,并进入单色器中,光栅衍射出的单色光经准直镜M2调焦,会聚通过出射狭缝,光束到达斩光器时,一段时间内的光射成为参比光路,另一段时间内的光透射成为样品光路。zui后两光交替地照射在检测器(光电倍增管),如图2所示。  电器系统原理  光电倍增管检测出的信号经由前置放大器,驱动卡传递给微机控制器,由微机控制器推动驱动卡居中协调各部分,如图3所示。  五、紫外可见分光光度计的特点  分光光度法对于分析人员来说,可以说是最常用和有效的工具之一。几乎每一个分析实验室都离不开紫外可见分光光度计。分光光度法具有以下主要特点。  1.灵敏度高  由于新的显色剂的大量合成,并在应用研究方面取得了可喜的进展,使得对元素测定的灵敏度有所推进,特别是有关多元络合物和各种表面活性剂的应用研究,使许多元素的摩尔吸光系数由原来的几万提高到数十万。  2.选择性好  目前已有些元素只要利用控制适当的显色条件就可直接进行光度法测定,如钴、铀、镍、铜、银、铁等元素的测定,已有比较满意的方法了。  3.准确度高  对于一般的分光光度法,其浓度测量的相对误差在1~3%范围内,如采用示差分光光度法进行测量,则误差可减少到0.X%。  4.适用浓度范围广  可从常量(1%~50%)(尤其使用示差法)到痕量(10-8~10-6%)(经预富集后)。  5.分析成本低、操作简便、快速、应用广泛  由于各种各样的无机物和有机物在紫外可见区都有吸收,因此均可借此法加以测定。到目前为止,几乎化学元素周期表上的所有元素(除少数放射性元素和惰性元素之外)均可采用此法。在国际上发表的有关分析的论文总数中,光度法约占28%,我国约占所发表论文总数的33%。  六、紫外可见分光光度计的应用  1.检定物质  根据吸收光谱图上的一些特征吸收,特别是zui大吸收波长λ max和摩尔吸收系数ε,是检定物质的常用物理参数。  2.与标准物及标准图谱对照  将分析样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中,在同一条件下分别测定紫外可见吸收光谱。若两者是同一物质,则两者的光谱图应完全一致。如果没有标样,也可以和现成的标准谱图对照进行比较。这种方法要求仪器准确,精密度高,且测定条件要相同。  3.比较zui大吸收波长吸收系数的一致性  由于紫外吸收光谱只含有2~3个较宽的吸收带,而紫外光谱主要是分子内的发色团在紫外区产生的吸收,与分子和其它部分关系不大。具有相同发色团的不同分子结构,在较大分子中不影响发色团的紫外吸收光谱,不同的分子结构有可能有相同的紫外吸收光谱,但它们的吸收系数是有差别的。如果分析样品和标准样品的吸收波长相同,吸收系数也相同,则可认为分析样品与标准样品为同一物质。  4.反应动力学研究  借助于分光光度法可以得出一些化学反应速度常数,并从两个或两个以上温度条件下得到的速度数据,得出反应活化能。  5.纯度检验  紫外吸收光谱能测定化合物中含有微量的具有紫外吸收的杂质。如果化合物的紫外可见光区没有明显的吸收峰,而它的杂质在紫外区内有较强的吸收峰,就可以检测出化合物中的杂质。  6.氢键强度的测定  不同的极性溶剂产生氢键的强度也不同,这可以利用紫外光谱来判断化合物在不同溶剂中氢键强度,以确定选择哪一种溶剂。  7.络合物组成及稳定常数的测定  金属离子常与有机物形成络合物,多数络合物在紫外可见区是有吸收的,我们可以利用分光光度法来研究其组成。

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2019.10.11

柱塞泵常见故障及排除方法

一、柱塞泵工作噪声过大的原因及排除方法(1)油泵内存有空气。这个故障一般是在安装了一台新泵的时候出现,在开起一台新泵时,应先向泵内加入油液,对泵的轴承、柱塞与缸体起到润滑作用。处理方法:在泵运转时打开油泵加油口,使泵内的空气从加油口排放出去。(2)油箱的油面过低,吸油管堵塞使得泵吸油阻力变大造成泵吸空或进油管段有漏气,泵吸入了空气。处理方法:按规定加足油液;清洗滤清器,疏通进气管道;检查并紧固进油管段的连接螺丝。(3)油泵与电机安装不当,也就是说泵轴与电机轴同心度不一致,使油泵轴承受径向力产生噪声。处理方法:检查调整油泵与电机安装的同心度。(4)液压油的粘度过大,使得泵的自吸能力降低,容积效率下降。处理方法:选用适当粘度的液压油,如果油温过低应开启加热器。二、轴向柱塞泵工作时压力表指针不稳定的原因及排除(1)配油盘与缸体或柱塞与缸体之间磨损严重,使其内泄漏和外泄漏过大。处理方法:检查、修复配油盘与缸体的配合面;单缸研配,更换柱塞;紧固各连接处螺钉,排除漏损。(2)如果是轴向柱塞变量泵,可能是由于变量机构的变量角过小,造成流量过小,内泄漏相对增大。因此,不能连续供油而使压力不稳。处理方法:适当加大变量机构的变量角,并排除内部泄漏。(3)进油管堵塞,吸油阻力变大及漏气等都有可能造成压力表指针不稳定。处理方法:进油管堵塞,液流阻力大,可疏通油路管道洗进口滤清器,检查并紧固进油管段的连接螺钉,排除漏气。三、轴向柱塞泵流量不足的原因及排除方法表现为执行元件动作缓慢,压力上不去。(1)油箱油面过低,油管、滤油器堵塞或阻力过大及漏气等。处理方法:检查油箱油面高度。不足时应添加。油管、滤清器堵塞应疏通和清洗。检查并紧固各连接处的螺钉,排除漏气。(2)油泵内运转前未充满油液,留有空气。处理方法:从油泵回油口灌满油液,排除油泵内的空气。(3)油泵中心弹簧折断,使柱塞不能回程,缸体和配油盘密封不良。处理方法:油泵中心弹簧弹力不足或折断。(4)油泵连接不当,使泵轴承受轴向力,导致缸体和配油盘产生间隙,高低油腔串通。处理方法:改变连接方法,消除轴向力。(5)如果是变量轴向柱塞泵,可能是变量角太小。处理方法:如果变量轴向柱塞泵变量角过小时,应适当调大。(6)液压油不清洁,缸体与配油盘或缸体与柱塞磨损,使漏油过多。处理方法:检查缸体与配油盘和柱塞的磨损情况,视情况进行修配,更换柱塞。(7)油温过低,油液粘度下降,造成泵的内泄漏增大,泵并伴有发热的症状。处理方法:根据油泵的温升情况,选用合适粘度的液压油。找出油温过高或过低的原因,并及时排除。四、轴向柱塞泵油液漏损严重的原因及排除方法(1)油泵各结合处密封不良,如密封圈损坏。处理方法:检查油泵各结合处的密封,更换密封圈。(2)配油盘与缸体或柱塞与合同工体之间磨损过大,引起回油管外泄漏增加,也会杨起油泵没低压油腔之间的内泄漏。处理方法:修磨配油盘和缸体的接触面;研配缸体与柱塞副。根据经验,泵的故障一般是因为系统油液不清洁引起泵的损坏,泵内进入空气也是造成泵使用寿命降低的原因之一。要对油液做好维护。

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2019.10.10

色谱常用检测器如何清洗

  在色谱操作过程中,检测器有时受固定相流失及样品中的高沸点成分、易分解及腐蚀性物质的作用而被沾污,以至不能正常进行工作,因而提出了如何清洗检测器的问题。若沾污的物质限于高沸点成分,通常可将检检器加热至zui高使用温度后,再通入载气,就可清除。使用有放射源的检定器时加热要多加小心,例如通常以氚源作成的电子捕获检定器一般都不能超过200度,此外还应注意加热的温度不能损坏检测器的绝缘材料。如用加热法不适宜,也可以用纯的丙酮等溶液从进样口注入(每次可注入几十微升)进行清洗,这在沾污程度较轻时是有效的。  若以上方法都不能解决沾污问题,应将鉴定器卸下进行较彻底的清洗,先选择适宜溶剂,要既能溶解沾污物,又不能损坏鉴定器,用注射器注入测量池进行清洗。若有条件,用超生波清洗就更理想些,要注意的是:清洗过的部分不能用手摸。  一、热导检测器TCD的清洗  将热导检测器冷却至室温并取下色谱柱,将隔垫置于检测器入口的螺母或者接头组件上,将螺母或接头组件置于检测器接头上并拧紧,确认有尾吹气流,通过隔垫向检测器注射10μL~100μL甲苯、苯、丙酮、十氢萘等溶剂,注射总量至少1mL,完成注射之后允许尾吹气继续流动10min以上,缓慢增加热导池的温度,使其比正常操作温度高20℃~30℃,30min之后将温度降低至正常值,并按照正常情况安装色谱柱。  注意:不能向检测器中注射卤代溶剂!  对于柱流失、样品污染产生沉积物污染热导检测器。引起基线漂移、噪声增加或测试色谱图响应改变时,可以采用热清洗,即通过加热检测器池体以蒸发掉污染物。  二、氢焰离子化检测器FID的清洗  当沾污不太严重时,可不必卸下清洗,此时只需要将色谱柱取下,用一根管子将进样口与检测器联接起来,然后通载气并将检测器炉温升至120度以上,从进样口先注入20微升左右的蒸馏水,再用几十微升丙酮或氟里昂(Freon113等)溶剂进行清洗。在此温度下保持1-2小时检查基线是否平稳,若仍不满意可重复上述操作或卸下清洗。  当沾污比较严重时,必须卸下清洗。先卸下收集极,正极,喷嘴等,若喷嘴是石英材料制成的,先将其放在水中进行浸泡过夜。若喷嘴是不锈钢等材料做成,则可与电极等一起,先小心用细砂纸(300-400#)打磨,再用适当溶剂(浸泡如甲醇与苯1:1),也可以用超声波清洗,之后用甲醇洗净,放置于烘箱中烘干。  注意:勿用含卤素的溶剂(如lv仿、二氯甲烷等)。以免与聚四氟乙烯材料作用,导致噪声增加。  洗净后的各个部件,要用镊子取,勿用手摸。烘干后装配时也要小心,否则会再度沾污。装入仪器后,先通载气30分钟,再点火升高检测室温度,应先在、120度保持数小时之后,再升至工作温度。  三、电子捕获检测器ECD的清洗  电子捕获检测器中有放射源,通常为Ni63,因此要特别小心。  先拆开检测器中有放射源箔片,然后用2:1:4的硫酸、硝酸及水溶液洗检测器的金属及聚四氟乙烯部分。当清洗液已干净时,再用蒸馏水清洗,然后用丙酮洗,再置于100度左右的烘箱中烘干。对H3源箔片,先用己烷或戊烷淋洗,绝不能用水洗。废液要用大量水稀释后弃去。对Ni63源更应小心,绝不能与皮肤接触,只能用长镊子操作。先用乙酸乙酯加碳酸钠淋洗或用苯淋洗,再于沸水中浸泡5分钟,取出烘干,装入鉴定器中。装入仪器后通载气30分钟,再升至操作温度,几小时后备用。清洗剩下的废液要用大量水稀释后才能弃去。

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2019.09.29

ICP—MS、ICP-AES及AAS的性能及应用

  对于拥有ICP-AES技术背景的人来讲,ICP-MS是一个以质谱仪作为检测器的等离子体(ICP),而质谱学家则认为ICP-MS是一个以ICP为源的质谱仪。事实上,ICP-AES和ICP-MS的进样部分及等离子体是极其相似的。ICP-AES测量的是光学光谱(165~800nm),ICP-MS 测量的是离子质谱,提供在3~250amu范围内每一个原子质量单位(amu)的信息,因此,ICP-MS除了元素含量测定外,还可测量同位素。  检出限  ICP-MS的检出限给人极深刻的印象,其溶液的检出限大部份为ppt级(必需记牢,实际的检出限不可能优于你实验室的清洁条件),石墨炉AAS的检出限为亚ppb级,ICP-AES大部份元素的检出限为1~10ppb,一些元素在洁净的试样中也可得到令人注目的亚ppb级的检出限。必须指出,ICP- MS的ppt级检出限是针对溶液中溶解物质很少的单纯溶液而言的,若涉及固体中浓度的检出限,由于ICP-MS的耐盐量较差,ICP-MS检出限的优点会变差多达50倍,一些普通的轻元素(如,S、Ca、Fe、K、Se)在ICP-MS中有严重的干扰,也将恶化其检出限。  干扰  1.质谱干扰  ICP-MS中质谱的干扰(同量异位素干扰)是预知的,而且其数量少于300个,分辨率为0.8amu的质谱仪不能将它们分辨开,例如,58Ni对58Fe、 40Ar对40Ca、40Arl60对56Fe或40Ar-Ar对80Se的干扰(质谱叠加)。元素校正方程式(与ICP-AES中干扰谱线校正相同的原理)可用来进行校正,选择性地选用一些低自然丰度的同位素、采用“冷等离子体炬焰屏蔽技术”或“碰撞池技术”可有效地降低干扰影响。  2.基体酸干扰  必须指出,HCI、HCIO4、H3PO4和H2S04将引起相当大的质谱干扰。Cl+、P+、S+离子将与其他基体元素Ar+、O+、H+结合生成多原子,例如,35Cl 40Ar对75As、35Cl160对51V的叠加干扰。因此,在ICP-MS的许多分析中避免使用HCl、HClO4、H3PO4和H2SO4是至关重要的,但这是不可能的。克服这个问题的方法有“碰撞池技术”、在试样导入ICP之前使用色谱(微栓)分离、电热蒸发(ETV)技术等,另外一个比较昂贵的选择是使用高分辩率的扇形磁场的ICP-MS,它具有分辩小于0.01amu的能力,可以清除许多质谱的干扰。ICP-MS分析用的试液通常用硝酸来配制。  3.双电荷离子干扰  双电荷离子产生的质谱干扰是单电荷离子M/Z的一半,例如138Ba2+对69Ga+,或208pb2+对104Ru+。这类干扰是比较少的,而且可以在进行分析前将系统zui佳化而有效地消除。  4.基体效应  试液与标准溶液粘度的差别将改变各个溶液产生气溶胶的效率,采用基体匹配法或内标法可有效地消除。  5.电离干扰  电离干扰是由于试样中含有高浓度的第1族和第1I族元素而产生的,采用基体匹配、稀释试样、标准加入法、同位素稀释法、萃取或用色谱分离等措施来解决是有效的。  6.空间电荷效应  空间电荷效应主要发生在截取锥的后面,在此处的净电荷密度明显的偏离了零。高的离子密度导致离子束中的离子之间的相互作用,形成重离子存在时首先损失掉轻离子,例如,Pb+对Li3+。基体匹配或仔细在被测物质的质量范围内选用内标有助于补尝这个影响,但这在实际应用是有困难的。同位素稀释法虽有效.但费用高,简单而最有效的方法是稀释样品。  lCP-AES干扰  1. 光谱干扰  ICP-AES的光谱干扰其数量很大而较难解决,有记录的ICP-AES的光谱谱线有50000多条,而且基体能引起相当多的问题。因此,对某些样品,例如,钢铁、化工产品及岩石的分析必须使用高分辩率的光谱仪。广泛应用于固定通道ICP-AES中的干扰元素校正能得到有限度的成功。ICP-AES中的背景较高,需离线背景校正,应用动态背景校正对增进准确度是很有效的。各种分子粒子(如,OH)的谱峰或谱带对某些低含量的被测元素会引起一些分析问题,影响其在实际样品中检出限。  在ICP-MS中的背景是相当低的,典型的是小于5 C/S(计数/秒),这就是ICP-MS具有极好的检出限的一个主要理由。  2.基体效应  与ICP-MS一样,ICP-AES可以应用内标来解决例如雾化室效应、试样与标准溶液之间粘度差异所带来的基体效应。  3.电离干扰  仔细选用每个元素的分析条件或加入电离缓衡剂(如,过量的I族元素)可以减少易电离元素的影响。  GFAAS干扰  1.光谱干扰  使用氘灯背景校正的GFAAS有少许光谱干扰,但使用Zeeman背景校正的GFAAS能去除这些干扰。  2.背景干扰  在原子化过程中,针对不同的基体,应仔细设定灰化步聚的条件以减少背景信号。采用基体改进剂有助于增加可以容许的灰化温度。在很多GFAAS应用中,与氘灯扣背景相比,Zeeman扣背景可得到更好的准确度。  3.气相干扰  这是由于被测物质的原子蒸汽进入一个较冷的气体环境而形成的。现在采用等温石墨管设计和平台技术,试样被原子化后进入一个热的惰性气体环境,可有效减少这种干扰。  4.基体效应  基体效应是被测物质在石墨管上不同的残留而生成的,它取决于样品的种类,应用基体改性剂和热注射能十分有效地减少这些影响。  容易使用  在日常工作中,从自动化来讲,lCP-AES是最成熟的,可由技术不熟练的人员来应用ICP-AES专家制定的方法进行工作。ICP-MS的操作直到现在仍较为复杂,自1993年以来,尽管在计算机控制和智能化软件方面有很大的进步,但在常规分析前仍需由技术人员进行精密调整,ICP-MS的方法研究也是很复杂及耗时的工作。GFAAS的常规工作虽然是比较容易的,但制定方法仍需要相当熟练的技术。  试样中的总固体溶解量TDS  在常规工作中,ICP-AES可分析10%TDS的溶液,甚至可以高至30%的盐溶液。在短时期内ICP-MS可分析0.5%的溶液,但大部分分析人员乐于采用最多0.2%TDS的溶液。当原始样品是固体时,与ICP-AES,GFAAS相比,ICP-MS需要更高倍数的稀释.其折算到原始固体样品中的检出限显示不出很大优势的现象也就不令人惊奇了。  线性动态范围LDR  ICP-MS具有超过下的五次方的LDR,各种方法可使其LDR开展至十的八次方,但不管如何,对ICP-MS来说:高基体浓度会导致许多问题,而这些问题的解决方案是稀释,正由于这个原因,ICP-MS应用的主要领域在痕量/超痕量分析。  GFAAS的LDR限制在2-3个数年量级,如选用次灵敏线可进行高一些浓度的分析。ICP-AES具有5个以上数量级的LDR且抗盐份能力强,可进行痕量及主量元素的测定,ICP-AES可测定的浓度高达百分含量,因此,ICP-AES外加ICP-MS,或GFAAS可以很好地满足实验室的需要。  精密度  ICP-MS的短期精密度一般是1-3%RSD,这是应用多内标法在常规工作中得到的。长期(几个小时)精密度为小于5%RSD。使用同位素稀释法可以得到很好的准确度和精密度,但这个方法的费用对常规分析来讲是太贵了。  ICP-AES的短期精密度一般为0.3~2%RSD,几个小时的长期精密度小于3%RSD。GFAAS的短期精密度为0.5-5%RSD,长期精密度的因素不在于时间而视石墨管的使用次数而定。  样品分析能力  ICP-MS有惊人的能力来分析大量测定痕量元素的样品,典型的分析时间为每个样品小于5分钟,在某些分析情况下只需2分钟。Consulting实验室认为ICP-MS的主要优点即是其分析能力。  ICP-AES的分析速度取决于是采用全谱直读型还是单道扫描型,每个样品所需的时间为2或6分钟,全谱直读型较快,一般为2分钟测定一个样品。  GFAAS的分析速度为每个样品中每个元素需3~4分钟,晚上可以自动工作,这样保证对样品的分析能力。  根据溶液的浓度举例如下,以参考:  1.每个样品测定1~3个元素,元素浓度为亚或低于ppb级,如果被测元素要求能满足的情况下,GFAAS是最合适的。  2.每个样品5~20个元素,含量为亚ppm至%,ICP-AES是最合适的。  3.每个样品需测4个以上的元素,在亚ppb及ppb含量,而且样品的量也相当大,ICP-MS是较合适的。  无人控制操作  ICP-MS,ICP-AES,和GFAAS,由于现代化的自动化设计以及使用惰性气体的安全性.可以整夜无人看管工作。为了高效的分析生产,整夜开机工作是可取的。  运行的费用  ICP -MS开机工作的费用要高于ICP-AES,因为,ICP-MS的一些部件有一定的使用寿命而且需要更换,这些部件包括了涡轮分子泵、取样锥和截取锥以及检测器。对于ICP-MS和ICP-AES来讲,雾化器与炬管的寿命是相同的。如果实验室选用了ICP-AES来取代ICP-MS,那么实验室尽量能配备 GFAAS。GFAAS应计算其石墨管的费用。在上述三种技术中Ar气的费用是一笔相当的预算,ICP技术Ar费用远高于GFAAS。  基本费用  这是难于限定的一个项目,因为费用是根据自动化程度、附件与供应商而定的。大概的估计ICP-AES是GFAAS的两倍,而ICP-MS是lCP-AES的两倍。必须注意到附件的配置将打乱费用的估计。另外,必须考虑到超痕量分析需要一个干净的实验室和超纯的化学试剂,这些的费用不便宜。  附件  由于是快速扫描测定方式,ICP-MS能对多元素模式中的瞬间信号进行测量,这就为大量附件打开了出路,电热蒸法、激光消蚀、辉光放电及火花消蚀等技术可以免除样品的溶解过程。有些附件可以将样品中的基体物质进行分离或进行预富集,例如,氢化法、色谱(高压液相HPLC、离子色谱、微栓)等。  用色谱来分离的好处在ICP-MS中得到完全的实现,它适合用于环保,毒理学,药品及食品中低浓度的被测物质。  虽然,ICP-AES也能采用上述的某些附件,但由于这些附件的价格及有限的好处,因此,很少看到它们在lCP-AES的常规分析中应用。

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2019.09.27

酸纯化器在食品行业的应用

食品安全国家标准食品中铅、镉、砷、汞、铬、铜、锌、镍的测定电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)1  范围本标准规定了食品中铅、镉、砷、汞、铬、铜、锌、镍的电感耦合等离子体质谱(简称ICP-MS)测定方法。本标准适用于食品中的铅、镉、砷、汞、铬、铜、锌、镍测定。2   原理样品经消解后,消解溶液由电感耦合等离子体质谱仪测定。根据各元素与相应内标元素的质荷比进行分离,对于一定的质荷比,其质谱的信号强度与进入质谱仪的粒子数成正比,即样品中元素浓度与质谱信号强度成正比。通过测定质谱的信号强度对试样溶液中的元素进行定量分析。3   试剂和材料3.1  试剂注:除非另有说明,本方法所用试剂均为优级纯,水为GB/T 6682规定的一级水。3.1.1  硝酸(HNO3):经亚沸蒸馏或采用高纯试剂。3.1.2  氩气(Ar):高纯氩气(>99.99%)或液氩。3.2  试剂配制3.2.1硝酸溶液(5+95):取50mL硝酸,缓慢加入950 mL水中,用水稀释至1000 mL。3.2.2汞标准稳定剂:取 2mL 单元素金(Au,1000 mg/L)标准溶液,用硝酸溶液(5+95)稀释至1000mL,用于Hg标准溶液的配制。注:汞标准稳定剂亦可采用0.2%半胱氨酸溶液配制成相应溶液,或其它等效稳定剂。3.3  标准品3.3.1  元素贮备液(1000 mg/L) (Pb、Cd、As、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni):采用有证标准物质单元素或多元素标准贮备液,贮备液以稀硝酸介质为佳。3.3.2  单元素贮备液(1000 mg/L)(Bi、Re、Rh、Ge、In)。采用有证标准物质单元素标准贮备液,贮备液以稀硝酸介质为佳。3.4  标准溶液配制3.4.1混合标准工作溶液:吸取适量单元素标准贮备液或多元素混合标准贮备液,用硝酸溶液(5+95)逐级稀释配成混合标准溶液系列,各元素质量浓度参见附录A中表A.1,亦可依据样品溶液中元素质量浓度,适当调整标准系列各元素质量浓度范围。3.4.2汞标准工作溶液:取适量汞贮备液,用汞标准稳定剂逐级稀释配成标准溶液系列,浓度范围参见附录A中表A.1。临用时配制。3.4.3 内标使用液:取适量单元素贮备液(1000 mg/L)混合,用硝酸溶液(5+95)配制合适浓度的内标使用液。内标使用液浓度参见附录A。4  仪器和设备4.1  电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)。4.2  天平:感量为0.1 mg、1mg。4.3  密闭微波消解系统,配有聚四氟乙烯消解罐。4.4  压力消解罐,配有聚四氟乙烯消解内罐。4.5  恒温干燥箱(烘箱)。4.6  控温电热板。4.7  超声水浴箱。5  分析步骤5.1  试样制备5.1.1  试样预处理5.1.1.1 干样:取可食部分,必要时经高速粉碎机粉碎,混匀,备用。5.1.1.2湿样:取可食部分,必要时水洗干净,晾干或纱布揩干,经匀浆器匀浆,备用。5.2  试样预消解5.2.1酒类试样取样后需在电热板上于100℃左右挥去醇类物质,然后加入硝酸进行消解。5.2.2高脂肪、高蛋白、高淀粉、高纤维等难消解试样,取样加硝酸后,需进行冷消化(放置至少1h,zui好超过24小时)。5.3  试样消解5.3.1 微波消解:称取固体干样0.2 g ~ 0.5 g、湿样0.2 g ~ 0.8 g(到0.001 g)或移取液体试样1 mL~ 3 mL于微波消解罐中,加入5 mL~ 8 mL硝酸,加盖放置1 h,旋紧罐盖,按照微波消解仪的标准操作步骤进行消解(消解参考条件见附录B表B.1)。冷却后取出,缓慢打开罐盖排气,用少量水冲洗内盖,将消解罐放在控温电热板上或超声水浴箱中,于100 ℃加热或超声脱气2 min ~ 5min,赶去棕色气体,取出消解内罐,将消化液转移至25 mL或50 mL容量瓶中,并定容至刻度,混匀备用;同时做试剂空白试验。5.3.2 压力罐消解:称取固体干样0.2 g ~ 1.0 g、湿样0.5 g~ 2.0 g(到0.001 g)或移取液体试样1mL~ 5 mL于消解内罐中,加入5 mL 硝酸,盖好内盖,放置1 h,旋紧不锈钢外套,放入恒温干燥箱消解(消解参考条件参见表B.1),在箱内自然冷却至室温,然后缓慢旋松不锈钢外套,将消解内罐取出,用少量水冲洗内盖,放在控温电热板上或超声水浴箱中,于100 ℃或超声脱气2 min ~ 5min赶去棕色气体。将消化液转移至25 mL或50 mL容量瓶中,并定容至刻度,混匀备用;同时做试剂空白试验。5.4  仪器参考条件5.4.1 优化仪器操作条件,使灵敏度、氧化物和双电荷化合物达到测定要求。5.4.2 测定参考条件:在调谐仪器达到测定要求后,编辑测定方法、选择各待测元素同位素及所选用的内标元素,依次将试剂空白、标准系列、样品溶液引入仪器进行测定。待测元素所选的同位素及内标元素可参见附录C。对没有合适消除干扰模式的仪器,可采用干扰校正方程对测定结果进行校正,仪器软件一般都含有干扰校正方程,铅、镉、砷同量异位素干扰校正方程可参见附录D。5.5 标准曲线的制作将标准系列工作溶液分别注入电感耦合等离子质谱仪中,测定相应元素的信号响应值,以相应元素的浓度为横坐标,以相应元素与所选内标元素响应比值——离子每秒计数值比(CPS ratio)为纵坐标,绘制标准曲线。5.6 试样溶液的测定将试样溶液注入电感耦合等离子体质谱仪中,得到相应的信号响应比值,根据标准曲线计算待测液中相应元素的浓度。6  分析结果的表述试样中待测元素含量按照式(1)计算:X= (p - p0) * V* f       m (1))式中:                                  X ——试样中待测元素含量,单位为毫克每千克或毫克每升(mg/kg或mg/L);P  —— 试样溶液中被测元素质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);P  0—— 试样空白液中被测元素质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);V —— 试样消化液定容体积,单位为毫升(mL);f —— 试样稀释倍数;m —— 试样称取质量或移取体积,单位为克或毫升(g或mL);       计算结果以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示,含量小于1 mg/kg,结果保留两位有效数字;含量大于1mg/kg,结果保留三位有效数字。  7  精密度样品中各元素含量大于1 mg/kg时,在重复性条件下获得的两次独立测定结果的差值不得超过算术平均值的10%;小于等于1 mg/kg且大于0.1 mg/kg时,在重复性条件下获得的两次独立测定结果的差值不得超过算术平均值的15%;小于等于0.1 mg/kg时,在重复性条件下获得的两次独立测定结果的差值不得超过算术平均值的20%。 8    其他本标准各元素的检出限和定量限见下表。                        表1 各元素的检出限和定量限序号被测组分检出限 μg/L定量限1mg/kg定量限2mg/kg1Pb0.10.020.0052Cd0.0050.0020.00023As0.060.020.0034Hg0.0050.0020.00025Cr0.20.050.0076Ni0.20.040.017Cu0.20.040.018Zn0.50.080.02注:   定量限1 取样量0.5 g,定容体积25 mL,适合于大多数固体样品。         定量限2 取样量2 g,定容体积25 mL,适合于大多数液体样品。  附录 A标准系列溶液质量浓度表A.1给出了8种元素的标准系列溶液质量浓度。                           表A.1  8种元素的标准系列溶液质量浓度          单位为微克每升                                                               元素名称标准系列质量浓度N1N2N3N4N5N6Pb00.10.51510Cd00.10.51510As00.10.51510Cr0151050100Ni0151050100Cu0151050100Zn  0151050100Hg00.020.050.10.51 内标使用液浓度:内标既可在配制标准系列工作溶液和样品溶液时手动加入,亦可由仪器在线加入。由于不同仪器采用不同内径蠕动泵管在线加入内标,致使内标进入样品中的浓度不同,故配制内标使用液浓度时应考虑使内标元素在样液中的浓度约为0.025 mg/L ~ 0.05 mg/L。附录 B样品测定参考条件表B.1给出了微波消解参考条件表B.1  消解参考条件消解方式步骤控制温度℃升温时间恒温时间微波消解11205min5min21505min10min31905min20min压力罐消解180/2 h2120/2 h3160/4 h 表B.2给出了电感耦合等离子体质谱仪操作参考条件表B.2  电感耦合等离子体质谱仪操作参考条件仪器参数数值仪器参数数值射频功率1500 W雾化器/雾化室高盐雾化器/同心雾化器等离子体气流量15.00 L/min采样锥/截取锥镍锥载气流量1.18L/min采样深度8 mm辅助气流量0.10L/min采集模式跳峰(Spectrum)氦气流量4.5 mL/min检测方式自动雾化室温度2℃每峰测定点数3样品提升速率0.3r/s重复次数3样品提升量0.4 mL/min  附录 C推荐同位素和内标元素表C.1给出了待测元素选择的同位素和内标元素表C.1  待测元素推荐选择的同位素和内标元素元素PbCdAsHgCrNiCuZn同位素206, 207, 208111,11475200,20252,536063,6566内标209Bi,185Re103Rh 115In72Gee103Rh209Bi185Re103Rh72Ge103Rh72Ge103Rh72Ge103Rh,72Ge 附录 D推荐采用的干扰校正方程表D.1给出了同量异位素干扰校正方程表D.1  同量异位素干扰校正方程同位素推荐的校正方程75 As[7s]=[75]-3.127×[77]+2.736×[82] -2.76×[83]111 Cd[111Cd]=[111]-1.073×[108]+0.763976×[106]114 Cd[114Cd]=[114]-0.02683×[118]208 Pb[208Pb]=[206]+[207]+[208] 注:1、[X]为质量数X处的质谱信号强度——离子每秒计数值(CPS)。2、对于同量异位素干扰能够通过仪器的碰撞/反应模式得以消除的情况下,砷、镉可不采用干扰校正方程。3、低含量铬测定需采用碰撞/反应模式。

厂商

2019.09.25

农产品安全控制与农残药残检测技术

  1、标准体系:  以农业科学技术和实践经验为基础,运用简化、统一、协调、选优的原理,把先进的科研成果转化为标准,相关的标准按照内在联系,形成标准体系。我国的农产品标准,从无到有,目前已形成了产品、生产技术规程、检验测试等一系列标准,并在生产中得到推广和应用。我国现有与农业有关的各类农业相关标准8500多个,其中国家标准2000多个,行业标准约2500个,地方标准4000多个。近年来,国家和行业有关部门,加大标准制订力度,标准不足和标准体系不健全问题的现状有望尽快得到改变。农业标准化是社会化大生产的必然产物,是生产力发展的必然结果,是农业产业化的必由之路,对于提高农产品的质量和综合效益、规范农产品市场、优化农业结构起到显著的促进作用。  产品标准有国家食品卫生标准(强制标准)、无公害产品标准(强制标准)  [国家标准2个、行业标准138个产品(种植业82个、畜牧产品25个,水产品31个)、地方标准1个 ]、绿色食品标准[67个];方法标准400多个;生产技术规程标准3000多个;农药残留限量值标准有国家强制性205项,国家推荐性354项。  2、检测体系:  政府监督检验:一是以政府农业行政系统为主导的农产品安全生产监督检验体系。针对农产品生产和流通特点,农业行政主管部门开展以农业投入品和农产品等为重点的监督检验,组织实施从农产品生产到销售的全程质量监督控制网络。二是技术监督部门为主导的食品加工企业为主的监督检验体系。负责对加工产品生产过程的监督检验,控制加工企业食品安全生产。三是食品药品监督管理局组织的对食品安全控制的综合监督与管理。另外,还包括卫生部门的卫生安全监督管理。  社会中介服务检验:中央和省级科研院所,以其中心实验室为基础,在开展科研测试的同时,完善检测设备,提高检测水平,开展对外检测服务,初步形成了具有社会中介服务功能的检验测试群体。  企业自检:从企业生产管理角度出发,尤其是进出口食品(包括农产品)企业,必须建立自己的检测机构,实施企业内检。根据我国农副产品生产销售的特点,我省从去年起,在全省组织建立农贸市场、批发市场食品安全检测站点,初步建立了以市场准入为主的检测制度,并形成了一套检测技术和检测管理办法。  产前:以农业生态环境安全保障检测为重点。检测产地环境中的水、土、气,包括耕地受污染的状况;畜禽、水产生产环境等受污染状况;农用城市垃圾、工业固体废弃物、污泥的污染监控等。  产中:以投入品质量安全保证检测为重点。主要检测对象为肥料、农药、种子、兽药、饲料(饵料)及农业生产用机械设备和农产品加工机械设备等。  产后:以农产品市场准入认可性检测为重点。主要检测对象为植物产品及其制品,畜禽产品及制品,水产品及制品、转基因产品等。  部级专业性质检中心:承担全国性的农产品质量安全普查和风险评估工作,承担检测技术研究和标准制修订,开展与农产品质量对比分析研究与国际交流合作,承担其他方面的社会委托及技术咨询和技术服务。  省级综合性质检中心:承担质量安全监督抽查检验,负责农产品市场准入检验、农产品产地认定检验和农产品质量安全评价鉴定检验,负责对市县综合性检测站的技术指导和培训及其他咨询服务工作。  县级综合性检测站:承担县农业行政主管部门下达的农产品质量安全执法检验,负责指导农产品生产基地和批发市场开展检测工作,负责农产品质量安全监督检查的抽样和生产过程中的日常监督检验,承担农产品质量安全标准宣贯和技术培训,负责有关农产品质量安全方面的技术咨询和技术服务工作。  3、认证体系  国家九部委2003年发布了《关于建立农产品认证认可工作体系的实施意见》以与国际接轨为目标,结合我国国情,建立国家农产品认证标准。以现阶段我国业已开展了的“无公害农产品”、“绿色食品”和“有机食品”等认证为基础,统一、完善相关的认证标准体系,逐步使我国农产品认证与国际通行的认证标准和认证形式接轨。适时对直接食用的农产品实行强制性产品认证制度和出口验证制度。  无公害农产品——政府行为——农业部农产品质量安全中心  绿色食品——企业行为——中国绿色食品发展中心  有机食品——中介服务——国际有机运动联盟  三者之间的比较:  定位 消费层面 发展 认证方式  无公害农产品 解决基本安全问题 大众消费 政府推进、公益性的 产地和产品相结合  绿色食品 发达国家质量安全水平 高收入人群及出口 政府推动、市场运作 质量认证和商标管理  有机食品 常规农业向有机农业,不以安全为取向,人与自然和谐发展 国际市场 中介行为、市场运作 一年一认证  农药残留检测  首先,无公害农产品生产过程中控制的重点是农药使用。一是品种控制,二是安全间隔期的控制  其次,无公害农产品标准中检测的重点是农药残留(种植业产品)。例如国标蔬菜中:重金属6个、硝酸盐(亚)2个,农药残留41个;国标水果中:重金属等6个、硝酸盐(亚)2个,农药残留21个;一般行业标准中:重金属2-4个,农药残留6-22个;地方标准中:重金属等8个,农药残留12个。  农药残留检测技术类别  1、农药残留的生物测定技术  利用指示生物的生理生化反应来判断农药残留及其污染情况。例如,可以用实验室养的敏感性家蝇为测定材料,以其接触待测样品后的中毒程度来表示该样品中的杀虫剂残留;以病菌生长受抑制的程度来检测杀菌剂的残留,以玉米或其它指示植物根长受抑制的程度来检测土壤中磺酰脲类除草剂残留等。该方法无需对样品前处理比较简单快速或无需进行前处理,但对指示生物要求较高,测定结果不能确定农药品种,并且可能出现假阳性或假阴性的情况,该方法可作为快速检验方法用于农产品引起中毒或在现场使用。  2、农药残留的理化检测  用于农药残留的化学检测方法有分光光度法、极谱法、原子吸收光谱法、薄层层析法、气相色谱法、液相色谱法、同位素标记法、核磁共振波谱法、色质联用法等,自二十世纪九十年代以来,现代化学分析技术日新月异,许多新技术已进入实用阶段,如毛细管电脉仪技术(CZE),色质联用技术(GC-MS、HPLC-MS)超临界流体色谱技术(SFC),直接光谱分析技术等。这些新技术的应用,大大提高农药残留分析的灵敏度,简化分析步骤,提高了分析效率。但是,这些分析方法有的灵敏度不高,如分光光度法、薄层层析法等。有的需要昂贵的仪器,如色质联用法、核磁共振波谱法等。还有的需要特殊的设备,如同位素标记法等。因此,目前,普遍采用的还是气相色谱法和液相色谱法,它们具有简便、快速、灵敏以及稳定性和重现性好,线性范围宽、耗资低等优点。  (1)、气相色谱法(GC)  采用气体作流动相的色谱法,用于挥发性农药的检测,具有高选择性、高分离效能、高灵敏度、快速和特点,是农药残留量检测最常用的方法之一,目前用于农药残留检测的检测器主要有电子捕获检测器(ECD)、微池电子捕获检测器(u-ECD)、火焰光度检测器(FPD)、脉冲火焰光度检测器(P-FPD)、氮磷检测器(NPD)等。  (2)、液相色谱法(HPLC)  采用液体作流动相的一种色谱法,它可以分离检测极性强、分子量大及离子型农药,可用于不易气化或受热易分解的农药的检测。近年来,采用新型高效因定相、高压泵和高灵敏度的检测器,柱前和柱后衍生技术、以及计算机联用等,大大提高了检测效率、灵敏度、速度和操作自动化程度。目前用于农药残留检测最多是紫外吸收检测器(UV)、两极管阵列检测器(DAD)和荧光检测器(FLD)  (3)、色质联用法(GC-MS,HPLC-MS)  气相或液相与质谱联用,它既具备了色谱的高分离效能优点,而且具备了质谱准确鉴定化合物结构的特点,可同时达到定性、定量的检测目的,特别适合于农药代谢物、降解物的检测和多残留检测等,不过此法需要贵重仪器且操作繁杂困难,不适合于经常性的检测。一般可用来做zui后的确认工作。  (4)、超临界流体色谱(SFC)  是以超临界流体作为流动相的色谱体系,超临界流体是指物质处于临界温度和临界压力时的状态,介于气、液之间,兼有气体和液体的某些物理特性,因此,超临界流体色谱既有气谱的快速、高效、灵敏的特点,又有能检测对热不稳定和大分子化合物的液谱的特点。  (5)、毛细管电泳法(CE)  该方法是利用毛細管及高电压(15~30KW)分离各种农药残留物,非常适合于一些难于用传统色谱法分离的离子化样品的分离和分析,比HPLC有高10~1000倍的分析能力,而且所需之缓冲液具有不危害环境之特点,在短時间(30分钟)內就可以完成定性及定量分析。  3、常用农药残留的快速检测方法  (1)、酶抑制法:有机磷与氨基甲酸酯农药共为神经系统乙酰胆碱脂酶抑制物,因此可以利用农药靶标酶-乙酰胆用碱酯酶(AChE)受抑制的程度来检测有机磷和氨基甲酸酯类农药。该方法目前已开发出了相应的各种速测卡和速测仪。该方法检测时,蔬菜中的水份、碳水化合物、蛋白质、脂等物质不会对农药残留物的检测造成干扰,不必进行分离去杂,节省了大量预处理时间,从而能达到快速检测的目的,因此该法纪具有快速方便、前处理简单、无需仪器或仪器相对简单,适用于现场的定性和半定量测定,目前的农药残留快速检测就是用了该方法,已上升为农业部行业标准,标准号为NY/T448-2001,名称为蔬菜上有机磷和氨基甲酸酯类农药残毒快速检测方法,但方法只能用于测定有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂,其灵敏度和所使用的酶、显色反应时间和温度密切相关,经酶法检测出阳性后,需用标准仪器检验方法进一步检测,以鉴定残留农药品种及准确残留量。  (2)、免疫分析法:有放射性免疫分析、酶免疫分析、多组份分析物免疫分析、免疫传感器分析等,最为常用的是酶联免疫法(ELISA法),它主要是以抗原与抗体的特异性、可逆性结合反映为基础的农药残留检测方法,该法利用化学物质在动物体内能产生免疫抗体的原理,先将小分子农药化合物与大分子生物物质结合成大分子,做成抗原,并使之在动物体内产生抗体,对抗体筛选制成试剂盒,通过抗原与抗体之间发生的酶联免疫反应,依靠比色来确定农药残留,它具有专一性强、灵敏度高、快速、操作简单等优点,试剂盒可广泛用于现场样品和大量样品的快速检测,可准确定性、定量。但由于受到农药种类多,抗体制备难度大、在不能肯定样本中存农药残留种类时检测有一定的盲目性以及抗体依赖国外进口等影响,酶联免疫法的应用范围受到较大的限制,目前,我国市场上酶联免疫法成品试剂盒依赖从国外进口,农药品种有杀虫剂15种,除草剂16种和杀菌剂4种。近年来,中国农业大学研究出阿维菌素、三氮苯类除草剂莠去津、西玛津、扑草净等抗体,农业部环境保护研究所研究出对liu磷抗体。浙江大学已研究了fu喃丹抗体,并已成功开发单克隆抗体。  (3)、化学法——速测灵法。  “速测灵”法应用的原理是具有强催化作用的金属离子催化剂,使各类有机磷农药(磷酸酯、二硫代酸酯、磷酸胺)在催化作用下水解为磷酸与醇,水解产物与显色剂反应liu硫磷农药。  这种方法采用化学反应原理,避免了通常所使用生化方法(酶法)的缺点(酶的制备、保存以及反应需比较严格的条件),灵敏度也达到一定的要求。但是此方法主要针对的是甲an磷、对liu磷等较高毒性的有机磷农药残留的定性检测。  该方法的特点是操作简便、价格便宜、检测速度快,通过进一步改善试剂性能,规范测定技术,可提高检测的灵敏度和准确性,从而为当前广大城乡农产品生产和销售者所青睐。  几种检测农药残留方法的比较  测定技术 优点 缺点  气相色谱仪 目前比较权威的方法,可以精确定量,可测出多种不同种类农药 检测成本高,仪器操作须专业人员,前处理要求较高,时间长  活体生物检测 不需要仪器,无须前处理,对各种毒物都可以测定  难以找到与该产品同时种植的未施农药产品做对照,只能估算,不能精确定量分析,受很多因素影响  免疫法检测 特异性强,灵敏度高,快速简便,可准确定性,定量,适用于现场  抗体制备比较困难,不能肯定试样中的农药品种时,有一定的盲目性,易出现假阴,假阳性现象  酶抑制法检测 残毒速测箱 无须大型设备和专业人员,成本较低,酶片保存时间长 灵敏度低,不能定量  比色法 灵敏度高,操作简便,检测快,可检测多种残毒综合量 酶易失活,不易保存,检测时受温度影响,需要控制的条件较多  传感器 灵敏度高,仪器自动化程度高,响应时间短,适合现场检测  方法选择性有限,原理单一(限于胆碱酯酶的功能被抑制)生物材料固定化易失活  化学法 速度快、成本低、操作简便、针对性强,尤其适合于现场检测 适用范围小,限于果蔬的有机磷农药残留检测。  药残留检测发展趋势  农药残留分析是分析化学中最复杂的领域,其原因主要是:  1、需分离和测定的残留农药量往往是在ng(10-9g)、pg(10-12g)甚至在fg(10-15g)级,一次成功的分析需要有许多操作条件的正确结合和选择,尤其是萃取和净化方法的成功应用;  2、分析样品用药历史的未知性即污染源的未知性和样品种类的多样性;  3、一次样品测定能分析多种农药残留,即多残留分析的要求。  农药残留的萃取、净化技术是农药残留分析的关键。  1、固相萃取(SPE)技术;  2、超临界流体萃取技术(SFE);  3、固相微萃取技术(SPME);  4、凝胶萃取技术(GPC:凝胶渗透色谱);  5、快速溶剂萃取(PSE)。  药残留分析技术的发展趋势:  随着高新分析技术引入农药残留检测之中,发达国家目前经常采用如气相色谱与质谱联用技术、液相色谱与质谱联用技术、毛细管电泳与质谱联用、以及气相、液相色谱与多级质谱联用技术等。这些技术的应用大大提高了农药残留检测的定性能力和检测的灵敏度、检测限和检测覆盖范围。  采用气相色谱与质谱联用技术或液相色谱与质谱联用技术,首先对样品中的农药种类进行定性分析,对确定的农药残留量再利用气相色谱进行定量分析。此种方法可以一次排除样品中许多农药,节省了大量的时间和操作。而我国目前的检测方法正好与之相反。  (源于网络)

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2019.09.24

ICP-MS分析实用指南

  ICP-MS全称是电感耦合等离子体质谱仪,可以用于物质试样中一个或者多个元素的定性、半定量和定量分析;能测定周期表中90%的元素,特别是对金属元素分析最擅长,他和ICP-OES、AAS是化学元素分析的常用的三种仪器,其中ICP-MS的检测限zui低,可以达到PPT(10的负12次方)级。标准偏差为2-4%,每个元素的测定时间仅为10s,非常适合多元素的同时测定分析。  那么,对于ICP-MS,我们特地为大家搜集一些小TIPS,以问答的形式呈现给大家,希望能对您的实验起到参考作用:  一.针对环境样品,使用ICP-MS检测时比较快的前处理方法有哪些?  1.采用高压微波消解系统,MILLSTONE或CEM等等;  2.微波消解或酸浸取,视样品和元素而定,如果作同位素丰度,用浸取就够了;  3.视哪种环境样品而定,水样用酸固定就可以了,土壤比较难做,微波消解也可以,按照所做的元素不同采用不同的速度和方法。  二.使用ICP-IES做土壤中金属的含量时。预处理用微波消解仪,先把土壤风干,然后用磨成粉,再过筛,之后大约称取0.2g左右,消解后无固体,但是检测结果两个平行样很差,相对偏差达到有200%是什么原因?  1. 如果所有的元素含量测出的平行性都不好的话,说明是制样或消解过程有问题,如果是个别元素,比如铁元素,则可能是由于污染引起的;  2. 有可能是样品不均匀造成;  3.微波消解过程很可能造成平行性不好。  三.ICP-MS测食品样品效果不好,怎样才能很好的应用?测食品样品中砷、铅、隔、铜、硒等,它们之间有互相干扰么 ?  1. 砷\硒要用CCT(或DRC);  2. 你的标准曲线如何(r值)?如果样品中Cu的含量比较高,你可以考虑Cu65测量.As应该考虑ArCl75的干扰,zui好用CCT(或DRC).另外在样品消化过程中Se容易跑;  3. As75要注意ArCl的干扰,如果CL很高的话用数学校正法比较困难;  4. Se82灵敏度较低, As75有干扰, 7500a没有碰撞反应池,这俩元素不好测,使用原子荧光较测这俩元素更好些,其他元素应该也没问题;  5. 样品处理时用微波消解器,硝酸加过氧化氢,高压下消解,Se和As应用氢化物发生器进样ICP-AES或AFS做,ICP-MS不适合。  四.ICP-MS做Hg时系统清洗有什么好办法吗?  1. 在清洗液中加点金(Au)的化合物, Au与Hg易结合形成络合物;  2. 一般的浓度是10ppm,这样就能比较好的清洗Hg的残留了;  3. 用ICP-MS作汞尽量不要作高浓度的,汞容易挥发,一般作  4. 用0.1%巯基乙醇 ;  5. 用金溶液是经验溶液,效果比较好。  五、ICP-MS测Hg效果如何?检测含量范围有多大?  ICP-MS测定Hg的范围可以低到ppt级,不过样品的处理和介质很重要,不然偏差很大,记忆效应也很大;测Hg很麻烦,主要是记忆,用碱性溶液洗才有效;一般来说作10ppb左右或者以下的比较好,因为记忆效果很大,做完了要清洗很长时间。可以用稀释的做,用金来洗比较好。  六、用ICP-MS可以做血样中微量元素吗?做的结果Fe总是偏低,内标Sc的回收率低,且不能固定选一个内标进行元素的测定,比方说,今天用209做Pb的内标,质控值很好,但隔天做Pb的质控值就低很多。什么原因?  1. 血样重点看消化过程,一般基体影响不太大,Fe用冷焰做的话,Sc本身电离的不好,信号不是很稳定的,至于209内标校正Pb的测定不稳定,或者是仪器的质量数有所漂移,或者是Bi的溶液水解导致不稳定。  2. 血样直接稀释测定,有机质没有被消化,粘度较大,导致进样管道记忆效应严重,测定效果不好。应该用HNO3封闭溶样消化有机质,这样稀释倍数可以降低,测试效果好。  3. 我做血清,现在还在建立方法阶段。文献有用10%氨水和EDTA做的,加0.01%TritonX-100,在稀释剂中加1.5%正丁醇对As和Se会好一些。  4. 用1%的硝酸不会有沉淀,但很多元素的日间精密度很差。  七、用ICPMS测海水中的重金属该如何处理样品?包括样品的稀释,质量数的选择等  1. 酸化,过膜。注意硝酸和器皿一定要干净。硝酸建议用重蒸后的。国产酸仍然比较脏, 一般采用十倍稀释的方法来做。  2. 你测的是重金属 不管是ORS,DRC,CCT作用都不是太大,反应池对85以下质量数效果比较好。cd 111 会受MOZr等氧化物干扰,可以编辑校正方程,Pb应该用206+207+208 ,Hg 202。  八、我用6ml硝酸在微波消解器中做PP塑料的前处理时,消解液很清亮,可是当移入容量瓶加超纯水后,溶液就浑浊了(可以排除其他污染)随着加入的水增加溶液浑浊度增加。之后溶液的酸度为6%左右。是什么原因?如何解决?  1. 可能是消解后一些物质在不同酸度下的溶解度不同,可以先加入一定量的水,然后过滤,滤液应不会再浑浊,注意将滤纸多洗几次后定容.。  2. 原来消解生物样品的时候,如果消解不完全,加水会有浑浊出现,你把酸量加大一些试试,看是不是没有消解完全。  九、最近用ICP做矿石样,用标准加入法测得线性还可以,但是用内标法测得的工作曲线不太好。而且很多定量分析都用内标法。采用标准加入法的多不多呢?  1. 用标准加入法可以很好地克服基体匹配的问题,矿样的基体比较复杂所以用标准加入法好一些,对于背景简单的样品内标法简便一些。  2. 如果用内标法首先要保证你的样品基体中不含有你选择的作为内标的元素。  3. 个人认为shou选内标法,实在不能克服基体才用标准加入法。太麻烦,样品多的话就没辙了。  十、有机质谱jue对禁止无机的东西进去,因为无机盐类不挥发,会污染质谱。那么无机质谱又是怎么克服这个问题呢?  1. 无机质谱的样品处理一般经过消解,有机物残留很少,经过ICP会完全分解。  2. 无机质谱进入仪器内的离子非常少,而且很快被真空系统抽到外部。当然如果很长时间做高基体的样品仪器内部还是会被污染的,这时就需要清洗四极杆、离子透镜了。  3. 所有的质谱耐受盐分的能力都是有限的,有机质谱和无机质谱的离子源温度不同,有机质谱离子源温度较低,无机盐无法分解,因此沉积现象会非常严重。无机质谱高温源可以使大部分无机化合物解离,但是依然会有部分氧化物沉积于锥口附近,因此接口需要经常清洗。

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2019.09.20

常见危险化学品事故的紧急救护方法

  盐酸的泄漏应急处理  应急处理: 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。小量泄漏:用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。  氢氧化钠的泄漏应急处理  应急处理: 皮肤接触: 立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。 眼睛接触: 立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入: 用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。  铝粉、银粉应急处理  大量粉尘遇潮湿、水蒸气能自燃。与氧化剂混合能形成爆炸性混合物。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。与酸类或与强碱接触也能产生氢气,引起燃烧爆炸。粉体与空气可形成爆炸性混合物, 当达到一定浓度时, 遇火星会发生爆炸。严禁用水、泡沫、二氧化碳扑救。可用适当的干砂、石粉将火闷熄。  煤油的急救措施  煤油的泄漏应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以在保证安全情况下,就地焚烧。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。  乙炔的急救措施  切断气源。若不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。  氯酸钾的急救措施  皮肤接触: 脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。 眼睛接触: 提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入: 饮足量温水,催吐。就医。  氯酸钾的急救措施  强氧化剂。常温下稳定,在400℃ 以上则分解并放出氧气。与还原剂、有机物、易燃物如硫、磷或金属粉末等混合可形成爆炸性混合物。急剧加热时可发生爆炸。氯酸钾的 灭火方法: 用大量水扑救,同时用干粉灭火剂闷熄。  高氯酸钾的急救措施  皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟。就医。 眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入:误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。灭火方法:灭火剂:雾状水、砂土。  氯化钡的急救措施  口服后急性中毒表现为恶心、呕吐、腹痛、腹泻、脉缓、进行性肌麻痹、心律紊乱、血钾明显降低等。可因心律紊乱和呼吸肌麻痹而死亡。吸入烟尘可引起中毒,但消化道症状不明显。接触高温本品溶液造成皮肤灼伤可同时吸收中毒。食入氯化钡:饮足量温水,催吐,用2%-5%硫酸钠溶液洗胃,导泻。就医。  氟酸:眼睛或皮肤沾染时,立即用清水冲洗20分钟以上,可用稀氨水敷浸后保暖,再送医院治疗;  氯磺酸:皮肤受伤用清水冲洗后再用小苏打溶液洗涤,并以甘油和氧化镁润湿绷带包扎,送医院治疗;  氯磺酸:皮肤受伤用清水冲洗后再用小苏打溶液洗涤,并以甘油和氧化镁润湿绷带包扎,送医院治疗;  甲醛溶液:皮肤治染时先用大量清水冲洗,再用酒精洗后涂甘油;呼吸中毒者可移到空气新鲜处,用2%碳酸氢钠溶液雾化吸入以解除呼吸道刺激,然后送医院治疗。

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2019.09.19

液相色谱常用符号与术语

  ACN 乙腈 Acetonitrile  AUFS 满量程的吸光度单位 Absorbance units, full scale  As 峰不对称因子  B 二元流动相中的强溶剂;例如:反相HPLC的甲醇/水混合液中的甲醇  BSA 牛血清白蛋白(一种蛋白质) Bovine serum albumin  CAF 咖啡因(中性溶质) Caffeine  CRF 色谱响应因子 Chromatographic response function;色谱图总分离度的定量指标  dc 色谱柱内径(cm)  DMOA 二甲基辛胺 Dimethyloctylamine  DNB 2,4-二硝基甲酰(基) 2,4-Dinitrobenzoyl  dp 色谱柱填料的粒度(cm)  DRYLAB 液相资源公司(LC Resources INC.)的计算机模拟软件。DRYLAB I用于等度预测,DRYLAB G用于梯度预测  F 流动相的流速(ml/min)  FC-113 1,1,2-三氟-1,2,2-三氯乙烷  GPC 凝胶渗透色谱法 Gel-permeation chromatography  HA 酸性溶质,能电离出A-  Hex 己烷 Hexane  hr 二相邻谱带之间的谷高  HVA 高香草酸 Homovanillic acid  h’ 峰高  h1,h2 相邻谱峰1和谱峰2的峰高  IEC 离子交换色谱法 Ion-exchange chromatography  IP 离子对 Ion-pair  IPC 离子对色谱法 Ion-pair chromatography  J 色谱峰强度参数  K’ 所给谱峰的容量因子,k’=(tR-t0)/t0=tR’/t0,tR=t0(1+k’)  k 梯度洗脱过程中,某溶质的k’的平均值或有效值  kw 以水做流动相k’的外推值  k1,k2 相邻谱峰1和谱峰2的容量因子  L 色谱柱长度(cm)  Lc 检测器流动池光路的长度(cm)  M 溶质的分子量  MC 二氯甲烷 Methylene chloride  MDST 混合设计统计技术 Mixture-design statistical technique;一种优化流动相的软件  MeOH 甲醇 Methanol  MTBE 甲基叔丁醚 Methyl-t-butyl ether  MW 溶质的分子量  N 色谱柱塔板数  NAPA N-乙酰普鲁卡因胺 N-Acetylprocainamide(碱性溶质)  N0 检测器的基线噪音  ODS 十八烷基硅烷 Octadecylsilyl  P 色谱柱的压力降[通常以巴(bar)表示,也用psi;另外,也用作柱极性参数  PA 普鲁卡因胺 Procainamide(碱性物质)  PAH 聚芳香烃 Polyaromatic Hydrocarbon  PESOS 优化流动相的计算机软件(美国Perkin-Elmer产品)  pKa 溶质酸性常数的负对数;当pH=pKa时,溶质中有一半是电离的  Rk 保留值范围,Rk=(最末谱峰k’)/(最初谱峰k’)  RRM 相对分离度图(通常N=10000)  Rs 相邻二谱峰的分离度  S 当流动相中的%B改变时,测量溶质保留值的变化速率的参数  SAL 水杨酸 Salicylic Acid  SEC 尺寸排阻色谱法 Size-exclusion chromatography  S/N 信噪比 Signal to noise ratio  t 分离时间(min)(样品进样时t=0)  tp 梯度系统的滞后时间(min)  TBA 四丁基铵离子 Tetrabutylammonium ion  TEA 三乙胺 Triethylamine  THF 四氢呋喃 Tetrahydrofuran  tk 在用于校正等度洗脱溶剂强度的流动相离开梯度混合器时,梯度洗脱的时间  TLC 薄层色谱法 Thin-layer chromatography  TMA 四甲基铵 Tetramethylammonium(盐)  TMS 三甲基硅烷 Trimethylsilyl  t0 色谱柱的死时间(min)  tR 溶质的保留时间(min)  tG 梯度时间(min),即梯度开始至结束的时间  t1,t2 相邻谱峰1和谱峰2的保留时间(min)  ti 色谱图中第一峰的保留时间(min)  tf 色谱图中最末峰的保留时间(min)  △tg tf-ti  tx (tf-ti)/2  UV 紫外光  Vm 色谱柱的死体积(mL),Vm=t0F  VMA 香草扁桃酸 Vanillymandelic acid  wm 化合物的进样量  w1,w2 相邻谱峰1和谱峰2于半峰高处(W1/2)的宽度(min)  W1,W2 相邻谱峰1和谱峰2的基线宽度(min)  W1/2 半峰高处的谱带宽度  xd,xe,xn 溶剂选择参数,分别用于测定溶剂的酸度、碱度和偶极性的程度  α 分离因子,α=k2/k1  △Φ 梯度洗脱期间流动相成分的变化  εo 溶剂强度参数  ε 化合物的克分子吸收系数  η 流动相的粘度(Pa·s)  Φ 流动相中强溶剂的体积份数  %B 二元流动相中强溶剂的体积百分比(%v)

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2019.09.18

实验室标准溶液配制须知

表一 化学检验常用的标准溶液    滴定分析用标准溶液的制备  1.一般规定(GB/T601《滴定分析用标准溶液制备》)  GB/T 601-2016对滴定分析用标准溶液制备的一般要求:    2.配制和标定方法  (1)直接配制法  基准物→干燥处理→分析天平称量→溶于纯水→转入容量瓶(已校正)→纯水稀释至刻度→摇匀。  (2)标定法  标定:  ①非基准物质先配置成近似(略高)所需浓度溶液;  ②再用基准物质测定其准确浓度,这一操作称为标定。  三种方法:  包括直接滴定法、间接滴定法、比较法。  3.能用于直接配制或标定标准滴定溶液的物质,称为基准物质。基准物质必须符合下列要求:  ①物质必须具有足够的纯度,其纯度要求达到99.9%以上;而杂质含量应低于滴定分析所允许的误差限度;  ②物质的组成(包括:其结晶水含量)应恒定并与化学式相符;  ③试剂性质稳定,不易吸收空气中水分、二氧化碳或发生其他化学变化;  ④具有较大的摩尔质量。  能够满足上述要求的物质称为基准物质,如,无水碳酸钠、邻苯二甲酸氢钾、重铬酸钾、氧化锌、碳酸钙等。对于如,盐酸、氢氧化钠、高锰酸钾、硫代硫酸钠等不符合基准物质条件的试剂,不能用直接法配制标准滴定溶液,需要采用间接法。  4.制备标准滴定溶液的注意事项  在配制和标定滴定溶液时,必须注意尽可能地降低操作中的误差,其中最重要的是:  (1)试样质量不能太小,以保证分析结果的准确度,一般分析天平的称量误差为±0.0002g,因此,试样量必须大于0.0002g。而滴定管读数常有±0.02mL的误差,所以消耗滴定剂的体积必须在20mL以上。  (2)应使用校准过的仪器。通常应将所使用的设备、量器如滴定管、容量瓶、移液管等做相对校准。  (3)标定标准滴定溶液于测定试样组分时的实验条件,应力求一致,以便抵消实验过程中的系统误差。  杂质测定用标准溶液的制备  GB/T602对杂质测定用标液制备的一般规定    溶液配制的注意事项  1.分析实验所用的溶液应用纯水配制,容器应用纯水洗涤三次以上,特殊要求的溶液应事先做纯水的空白检验。  2.溶液要用带塞的试剂瓶盛装;见光易分解的溶液要装于棕色瓶中;挥发性试剂(如,有机试剂)配制的溶液,瓶塞要严密;见空气易变质及放出腐蚀性气体的溶液也要盖紧,长期存放要用蜡封住;浓碱溶液应用塑料瓶装,如装在玻璃瓶中,要用橡皮塞塞紧,不能用玻璃磨口塞。  3.每瓶试剂瓶必须有标明名称、规格、浓度和配制日期的标签。  4.配制硫酸、磷酸、硝酸、盐酸等溶液时,都应把酸倒入水中。对于溶解时放热较多的试剂,不可在试剂瓶中配制,以免炸裂。配制硫酸溶液时,应将浓硫酸分为小份慢慢倒入水中,边加边搅拌,必要时以冷水冷却烧杯外壁。  5.有机溶剂配制溶液(如,配制指示剂溶液时),有时有机物溶解较慢,应不时搅拌,可以再热水浴中温热溶液,不可以直接加热,易燃溶剂使用时要远离明火。几乎所有的有机溶剂都有毒,应在通风柜内操作。应避免有机溶剂不必要的蒸发,烧杯应加盖。  6.不能用手接触腐蚀性及有剧du的溶液。剧毒废液应作解毒处理,不可直接倒入下水道。

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2019.09.11

生物显微镜相关参数图解

  数值孔径(NA)  数值孔径简写NA,数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数,是判断两者(尤其对物镜而言)性能高低的重要标志。其数值的大小,分别标刻在物镜和聚光镜的外壳上。它是物镜前透镜与被检物体之间介质的折射率(n)和孔径角(u)半数的正弦之乘积。用公式表示如下:NA=nsinu/2。它与分辨率成正比,与放大率成正比,与焦深成反比,NA值增大,视场宽度与工作距离都会相应地变小。  数值孔径(NA) 分辨率  ·分辨率  显微镜的分辨率是指能被显微镜清晰区分的两个物点的最小间距,又称"鉴别率"。其计算公式是σ=λ/NA 式中σ为最小分辨距离;λ为光线的波长;NA为物镜的数值孔径。可见物镜的分辨率是由物镜的NA值与照明光源的波长两个因素决定。  ·放大率和有效放大率  经过物镜和目镜的两次放大,所以显微镜总的放大率是物镜放大率和目镜放大率的乘积,显微镜放大倍率的极限即有效放大倍率。  ·焦深  焦深为焦点深度的简称,即在使用显微镜时,当焦点对准某一物体时,不仅位于该点平面上的各点都可以看清楚,而且在此平面的上下一定厚度内,也能看得清楚,这个清楚部分的厚度就是焦深。焦深大, 可以看到被检物体的全层,而焦深小,则只能看到被检物体的一薄层.  焦深 目镜的视场  ·视场直径  所看到的明亮的圆形范围叫视场,它的大小是由目镜里的视场光阑决定的。视场直径也称视场宽度,是指在显微镜下看到的圆形视场内所能容纳被检物体的实际范围。视场直径愈大,愈便于观察。  视场直径=目镜视场数/物镜倍率  ·覆盖差  由于盖玻片的厚度不标准,光线从盖玻片进入空气产生折射后的光路发生了改变,从而产生了相差,这就是覆盖差.国际上规定,盖玻片的标准厚度为0.17mm,许可范围在0.16-0.18mm,在物镜的制造上已将此厚度范围的相差计算在内。物镜外壳上标的0.17,即表明该物镜所要求的盖玻片的厚度。  ·工作距离(WD)  工作距离也叫物距,即指物镜前透镜的表面到被检物体之间的距离。  工作距离

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2019.09.06

诚驿科技亮相2019国际检验检测技术与装备博览会

9月3日,北京诚驿恒仪科技有限公司(简称诚驿科技)携美国Savillex酸纯化器、耐腐蚀加热板、雾化器、清洗罐、PFA实验室耗材等产品精彩亮相“2019国际检验检测技术与装备博览会”,产品以品质过硬、应用领域广泛、工艺独特等优势吸引了众多专家与观众驻足咨询。(部分产品图片)(诚驿科技展位) 本次会议旨在为提升我国检验检测科技服务水平,贯彻落实科技兴检战略,推动检测装备在检验检测系统的更加广泛的应用,由中华人民共和国商务部批准、中国出入境检验检疫协会、中国计量科学研究院共同主办,9月3日在上海新国际博览中心盛大开幕。(开幕式) 会议以检验检测技术应用及智能化为主题,同期开展多个分论坛和技术交流会:《中国食品安全与食品检测技术》交流会、《检验检测实验室危险化学品安全》交流会、《分析仪器及其在检验检测领域创新应用》交流会、 《中国智慧实验室创新发展论坛》、《中国国际计量溯源性与医学计量技术创新发展论坛》等,与会人员共计300有余。(会议现场)

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2019.09.05

气相色谱进样系统的选择与使用

  一、进样系统  1、首xuan填充柱进样系统的原因:  (1)结构简单,操作和维修方便。  (2)无隔垫吹扫功能对分析结果影响不大。  (3)填充柱容量大,进样量高达10μL且样品全部进入色谱柱,分析重复性和定量准确度高,有利于微量和痕量分析。  (4)对于极性和易吸附分解的样品,很容易用玻璃衬管或玻璃柱解决。  (5)只要分离度允许,填充柱进样适用于各种挥发性样品的分析,而毛细管柱分析时必须仔细选择进样系统。  (6)对于液体样品,由于柱效有限,进样速度对分析结果影响不大,手动进样和自动进样区别不大。为提高定量精度,只要注意进样量和进样速度尽量重现即可。  2、毛细管柱进样系统:  无论采用什么色谱分析方法,毛细管柱容量和载气流量与填充柱相比都较低,虽然根据毛细管柱分析特点,设计了多种进样系统,改进了进样技术,但进样引起的定量误差总体来说比填充柱进样大。因此,毛细管柱进样系统的选择比填充柱考虑的因素多。从理论上讲某一个样品可能有多种进样系统可供选择,但实际上在性价比、操作简便性和维修保养要求等方面可能存在很大不同。选择进样系统时,应首先列出不同进样系统的优缺点,经比较后再最终确定。如:  (1)对于热稳定样品,分流-不分流进样是首xuan。  (2)对于热不稳定或易分解的样品,应选用惰性小的进样系统。  (3)在某一样品操作参数的选择中,采用大分流比和低气化温度,样品仍可能分解,应选用冷柱上进样等。  实际工作中,无论哪种进样系统,完全避免样品歧视是不可能的。色谱分析是相对定量,只要操作参数和条件能稳定重现,即使有一定程度的样品歧视,分析结果也会重复,可通过标准样品的校准来消除样品歧视对定量准确度的影响。  二、进样量:  进样量主要由样品性质、色谱柱容量、检测灵敏度和进样系统等决定。进样量过大,保留时间会变化,峰展宽或畸变,分离度变差;若组分含量低,溶剂拖尾峰可能掩盖组分峰或难以定量。进样量小,可以克服上述问题,使峰分离良好,分析准确度提高,但保留时间会拖后;若样品组分含量相差较大,微量组分可能难以检出。  进样量还和检测器的响应线性范围和动态范围有关。若进样量响应在线性范围内,定量简单,精度高。若进样量响应在动态范围内(非线性段),虽然可以定量,但定量麻烦,误差明显增大。若进样量响应超出动态范围,无法定量。对于非线性响应的FPD分析硫化物时,为了提高信噪比,适当增加进样量有利于提高灵敏度。  色谱分析中,为了减少样品的预处理,实现直接进样,提高工作效率,设计了多种大体积进样系统。  三、气化温度:  气化温度对组分分离和峰形影响很大。温度过低,会产生前延峰。温度过高,会出现分解产物或峰前沿直立。气化温度一般根据样品组成、样品量、色谱柱类型和柱温选择。如冷柱上进样,由于色谱柱插入气化室,温度过高会使柱前沿部分固定相剥落或分解,造成基线不稳和引起鬼峰。  四、隔垫:  隔垫的作用是保证进样口处于密封状态,防止漏气,避免外部气体渗入。  1、隔垫选择:  隔垫的主要性能指标是耐温和耐穿刺次数。优良的隔垫zui高使用温度可达400℃,耐穿刺次数近400次。质劣的隔垫耐温不到100℃,耐穿刺次数仅几次。实际工作中,应根据分析要求选用能满足要求的隔垫,没有必要非选用高级隔垫,关键是了解隔垫是否会对分析产生不利影响和正确使用。  2、使用注意事项:  (1)气化温度应尽可能低,温度越高隔垫寿命越短。当气化温度过高,可能由于隔垫降解而流失,产生等距鬼峰。此时气化温度可每次降低25℃直到无峰出现来判断和解决。  (2)为了减小痕量分析时隔垫中挥发物对分析的干扰,常在高温下对隔垫进行老化。  (3)隔垫螺母不要拧得太紧。优良注样器的隔垫螺母不用拧得很紧,好穿刺并延长了隔垫寿命。实验表明,隔垫螺母拧得太紧更易漏气。  (4)注射针尖要锋利,无倒刺。针尖质量对隔垫的穿刺次数影响zui大,质量不高的注射针每次进样可能割下一个约100μg硅橡胶微粒,而积存在衬管内或柱内,每个微粒能吸收高达10ˉ9g溶剂或样品,一旦被脱吸,在痕量分析中会引起鬼峰。  (5)尽量使用隔垫吹扫功能。  (6)应及时定期更换。  (7)自动进样有利于延长隔垫寿命,可大大减少隔垫的不利影响。  3、隔垫引起的故障:  (1)漏气:  样品经过隔垫流失,载气和分流流量下降,分析重复性变差。  检漏,必要时更换新隔垫。  (2)大峰后基线上移或下移:  注射进样时隔垫可能有短时间的严重漏气。  更换新隔垫或选用较细的注射针。  (3)保留时间变化:  隔垫密封不良,有间断漏气。  检漏,必要时更换新隔垫。  (4)引起鬼峰:  隔垫表面吸附样品,当程序升温时脱附而产生鬼峰。样品注射过程中把隔垫碎片带入气化室,当温度高于250℃时发生分解而产生鬼峰。  选用耐高温隔垫或适当降低进样口温度。  五、衬管:  1、衬管作用:  (1)防止隔垫碎片和不挥发性样品组分进入色谱柱,保护色谱柱不被污染。  (2)玻璃衬管比不锈钢衬管活性小,可减少对样品的催化分解,基本消除活性对定性和定量分析的影响。  (3)不同的进样方法选择不同结构、形状和规格的衬管,可提高气化效率,大大减小样品气化过程中的样品歧视。  2、衬管设计要求:  (1)尽量减小进样时样品与金属表面的接触。  (2)有不同结构和容积的衬管供选用,以适应不同进样技术的要求。  (3)衬管内壁要进行去活处理。  (4)不会对载气流动造成不良影响。  (5)更换清洗方便。  3、衬管材质:  目前有石英玻璃和硬质(高温)玻璃两种。  4、衬管形状:  (1)毛细管柱分流进样的衬管一般不用直通式,衬管内有缩径结构、烧结玻璃粉、玻璃棉或石英玻璃棉等。这主要是为了增大与样品接触的表面积,加快气化速度,减小分流歧视。同时能防止不挥发性组分和机械杂质进入色谱柱,保护色谱柱不被污染。  (2)毛细管柱不分流进样的衬管zui好采用直通式。这主要是为了使样品在气化室中尽可能少稀释,减小初始谱带宽度。衬管容积小些有利,一般为0.25~1mL。  (3)冷柱上进样不用衬管,采用保留间隙管。  (4)采用自动进样时,因进样速度快,样品挥发快,一般采用容积大的直通式衬管。  5、衬管容积:  衬管容积是影响定性和定量分析结果的重要参数之一,基本要求是衬管容积至少等于样品和溶剂气化后的体积。如果衬管容积太小,进样时柱前压会突然升高,引起样品倒灌。如果衬管容积太大,会使样品初始谱带展宽,产生柱外效应。  常用样品溶剂气化膨胀后的体积:  条件:进样体积1μL,气化温度250℃,柱前压0.14 MPa  (1)异辛烷:110μL  (2)正己烷:140μL  (3)甲苯:170μL  (4)乙酸乙脂:185μL  (5)丙酮:245μL  (6)二氯甲烷:285μL  (7)二硫化碳:300μL  (8)乙氰:350μL  (9)甲醇:450μL  (10)水:1010μL  6、衬管填充物:  玻璃衬管中填充石英玻璃棉的目的是使样品混合物均匀,充分气化,防止不挥发性组分和机械杂质进入色谱柱。  (1)石英玻璃棉填充量:  1)分流进样衬管填充量较大,不分流进样和大口径毛细管柱直接进样约为分流进样的1/5,直接进样一般不用填充。  2)高吸附性样品如农药,少填会得到更好的分析效果。  3)样品中含有非挥发性化合物或某些特殊样品,减少或改变填充量可能分析效果更佳。  4)对于高气化热的溶剂如水,适当增加填充量会得到更好的分析效果。  5)石英玻璃棉填充应均匀,不宜太紧,也不宜太松。  (2)石英玻璃棉填充位置:  一般位于注射针尖下方1~2mm左右,太远太近都会使分析结果重复性差。  (3)衬管和石英玻璃棉的硅烷化:  虽然玻璃衬管的金属活性小,但其内表面仍有活性点,石英玻璃棉也存在活性点,对于某些样品特别是农药,为了减少吸附性和分解,需进行硅烷化处理。进样器在高温操作时,硅烷化处理的有效作用只有几天,应及时更换硅烷化衬管和石英玻璃棉,否则要重新硅烷化。  常用硅烷化方法是二甲基氯硅烷化。  1)衬管或石英玻璃棉用丙酮等清洗,凉干后在5%正己烷溶液中浸泡12h左右。  2)取出浸泡后的衬管或石英玻璃棉,立即用甲醇清洗2~3次,然后在甲醇中浸泡1h左右。  3)从甲醇中取出凉干后,与二甲基氯硅烷一起在干燥条件下保存。  7、衬管密封:  玻璃衬管常用密封材料是耐温硅橡胶和石墨。衬管上端的“O”形硅胶密封圈用一段时间后,会形成载气旁路(分流、柱流量),使峰忽大忽小,造成无法定量。因此,硅胶密封圈也需要经常更换。

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2019.09.02

诚驿科技!精彩亮相 VOCs China 2019

 (诚驿科技 展位) 8月21日,诚驿科技携德国J.U.M. VOC监测、德国MI汞监测、及自主研发产品同台亮相VOCs China 2019。北京诚驿恒仪科技有限公司(简称“诚驿科技”),作为高端仪器技术推广和环境监测综合服务商,一直专注烟气、水、土壤和固废中汞和VOC的监测,为环境监测提供一站式综合解决方案。(自主研发VOC分析/监测系统)(VOCs China 2019) 本次由中华环保联合会和昆山市人民政府主办的以“为打赢蓝天保卫战提供强有力科技支持,促进VOCs技术装备和解决方案落地转化”为主题的“2019年全国挥发性有机物(VOCs)污染防治科技大会”在昆山•国际会展中心盛大开幕。邀请到部委领导、海内外专家学者及行业上下游代表,围绕VOCs热点话题和科技成果进行研讨和分享,吸引专业观众千余人。(会议现场)

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2019.08.29

重金属污染治理方法探讨

  一、重金属基本概述  重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。如日本的水俣病是由汞污染所引起。其危害程度取决于重金属在环境、食品和生物体中存在的浓度和化学形态。重金属污染主要表现在水污染中,还有一部分是在大气和固体废物中。  重金属原义是指比重大于5的金属(密度大于4.5 克每立方厘米的金属),包括金、银、铜、铁、铅等。重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化,使有害性降低或解除。而重金属具有富集性,很难在环境中降解。目前中国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。如随废水排出的重金属,即使浓度小,也可在藻类和底泥中积累,被鱼和贝类体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成公害。  二、重金属的种类及来源及危害  1.重金属污染的源头  据研究,重金属污染的源头主要集中在工业、农业以及城市等方面。在工业方面主要是来自于采矿、冶炼、加工以及运输等等主要生产环节,由此而带来的重金属污染是十分严重的;而农业生产过程中主要是来自于重金属的污水进行农田灌溉,这样就会对土壤造成十分严重的污染,还会秧及到农作物的产量;城市的重金属污染源主要来自于污水处理厂没有对污泥进行及时处理,或者含铅汽油的使用等等方面。  2.水体中的重金属污染  (1)水体中铅污染主要来源及危害  在水体污染中,铅污染是最严重的污染物之一,多是由于人为采矿、冶炼等造成铅的排放,zui后将水体污染。汽车尾气排放、煤炭燃烧废气等中存在着一定浓度的铅,给空气带来污染,空气中的铅又会在沉淀中对土地、水域造成污染,zui后威胁到人体的健康。在多种无量元素中,铅是唯yi不被人体所需的元素。铅的污染周期非常长,而且不可降解,在人体内会阻碍血细胞的分裂,影响人体智力发育。当人体内铅积累过多时,将会出现头痛、失眠、乏力、恶心、腹泻等症状。铅会随着血液流入脑组织,对脑皮层形成危害,引起脑部血管肿胀,形成弥漫性脑部损伤,给大脑的发育造成极大的损害。  (2)镉污染的主要来源及危害  镉广泛用于电池、染料或塑胶稳定剂,它比其它重金属更容易被农作物所吸附。相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境,造成污染。污染源主要是铅锌矿,以及有色金属冶炼、电镀和用镉化合物作原料的工厂。  镉及其化合物可以经过呼吸道和消化道进入人体。长期接触一定剂量的镉主要导致肾脏损害,表现为尿中含大量低分子量蛋白,由于肾小管功能受损,造成钙、磷和维生素 D 代谢障碍,进而造成骨质软化和疏松,严重者极易发生病理性骨折,影响患者的劳动能力和生活质量。相关的流行病学研究还显示,慢性镉中毒患者可能出现神经系统、免疫系统、生殖系统损害,以及肿瘤的高发。  (3)汞污染的主要来源及危害  汞对水体的污染途径主要有采矿、冶炼、冶金、制碱、制氯、塑料、电池、电子等工业生产过程中排放的废水,此外,含汞农药肥料的施用、城市垃圾、废物的焚烧等也能造成汞污染,并进入自然环境。而排向大气和土壤的污染源又通过降雨、降雪等自然水循环过程,最终污染水体。金属汞和无机汞损伤人体肝脏和肾脏,有机汞毒性高,能伤害人的大脑,汞及汞的化合物可通过人的呼吸道、消化道和皮肤而被人体吸收且不易排出,并随血液分布到人体各组织器官而逐渐累积(主要是脑组织和肝脏),烷基汞对肌体产生慢性严重的中枢神经系统损害。  3.土壤中的重金属污染  土壤中的重金属来源广泛,产生原因很多。重金属元素无法被土壤中的微生物降解,却可以由食物链进入人畜体内逐渐富集,形成生物放大效应,危害人类的健康。  另外,重金属元素能在地表水体渗入地下水体时一同渗入,形成另一污染源。  (1)农药、化肥和塑料膜使用  每种化肥和农药中所含有的重金属种类和含量都不相同,比如过磷酸钙中富含Zn、Cu、Cd、Pb等重金属元素,其含量高于钾肥、氮肥及复合肥。在进行农作物生产的过程中,对含有铅、汞、砷等的农药、杀虫剂或者化肥施用不当,都将造成土壤中重金属的污染。而农用塑料薄膜采用了含Cd、Pb两种重金属元素的热稳定剂。这就意味着,在农业生产中过量采用农用塑料薄膜也会产生土壤重金属污染。  (2)大气中重金属沉降  我们进行工农业活动、交通运输等都会形成富含重金属的有害悬浮物而使得大气中的污染物增加。据统计,工矿企业附近与道路两侧的大气污染物中,Pb、Cd、Cr、Zn、Cu等重金属元素含量较高。它们大部分经由自然沉降和大气沉降进入土壤,从而造成土壤重金属污染。这类污染常常表现出,离城市越远,污染越低的特点。就城市本身而言,城市人口越密、工业越发达、土地使用程度越高、机动车越多,重金属污染越严重。  (3)污水灌溉  污水灌溉是指对生活、商业及工业活动中产生的污水进行一定程度的处理之后,将其用于农田、森林或者草地的灌溉。因为缺少水资源,我国有大概1.4×104平方千米的土地在使用污水进行灌溉,由此受到重金属污染的土壤面积超过了总污染面积的六成。近年,随着城市化和工业化进程的加快,工业废水不断增多,而这些废水中往往含有较多的重金属元素,一旦在没有进行妥善的净化情况下排出工作区,其中的重金属离子就会通过河流进入到土壤当中,进一步产生或者加剧土壤重金属污染。  三、重金属污染治理的方法  1.如何治理水体重金属污染  随着工业化生产的不断发展,水资源和环境的污染也越来越严重。为了改善人们的生存环境,需要对水生态和水资源进行保护,有效治理水污染,特别是对水体重金属污染的治理,应加强力度,更新治理方法和手段。目前,科技的进步让水体重金属污染的治理方法得到了创新,不仅有法学治理法、物理化学治理法,还开发了生物治理法。无论是化学治理法还是物理化学治理法,在治理过程中都是利用化学反应将污染进行转移,这不可避免会对环境造成二次污染。而生物治理法则是利用生物的新陈代谢对水体污染中的重金属进行吸收和回收,让水体中的中间浓度不断降低,慢慢改善和修复水体环境。比较常用的生物治理法有微生物修复、植物修复等方式,具有造价低、易操作、可控制、效果好等特点。生物治理法在处理水体重金属污染时不会形成二次污染,对环境的污染降低,因此得到了越来越广泛的推广。  2.如何治理土壤中的重金属污染  对于受重金属污染的土壤的防治主要用以下方法:  (1)生物治理方法:利用生物(动物、植物、微生物等)的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。(2)化学治理方法:向污染土壤投入改良剂,增加土壤有机质,阳粒子待换量和粘粒的含量,改变PH/RH和电导等物理性质,使土壤重金属发生氧化、沉淀、吸附、还原、抑制等作用,以降低重金属的生物有效性。(3)农业治理方法:即因地制宜的改变一些耕作管理制度来减轻重金属的危害,在污染的土壤上种植不进入食物链的植物。(4)天然矿物质发:这是一种治理重金属污染的新方法,即利用组成土壤的铁锰铝氧化物等天然矿物对重金属的吸附与解吸作用、固定与释放作用来提高土壤自身的净化能力和容纳能力。

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2019.08.29

展位:A46--诚驿科技 邀您参加2019全国挥发性有机物(VOCs)污染防治科技大会

8月21日,2019全国挥发性有机物(VOCs)污染防治科技大会将在昆山国际展览中心开幕。届时,诚驿科技将如期赴约,展位A46,期待您的光临。北京诚驿恒仪科技有限公司展位号:A46诚邀您莅临参观北京诚驿科技恒仪科技有限公司将展出环境监测系列产品:VOC监测软件、汽车内饰件挥发性有机物浓度(VOC)分析、在线烟气中挥发性有机物浓度(VOC)监测、烟气中挥发性有机物浓度(VOC)监测/分析移动工作站等;移动式烟道气汞监测仪、天燃气中汞监测系统、烟囱气和实验室汞监测系统;环保行业专滤器、滤膜、转接头、冲击瓶、试剂瓶等PFA耗材。欢迎亲临现场了解产品详情,届时工作人员也会为您答疑解惑,提供优质的服务,给您舒适的参观体验。仪器图片实例:便携式高温型非甲烷总烃分析仪 3-200在线高温型非甲烷总烃监测仪 109A超低流量加热型SHED FID总烃分析仪 155-15

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2019.08.19

【科普】色谱联用技术简述

  人类进入21世纪,科学技术高度发展,先进的分析仪器不断涌现,每一类分析仪器在一定范围内起独特作用,并且要求在一定的条件下使用。如色谱作为一种分析方法,其zui大特点在于能将一个复杂的混合物分离为各自单一组分,但它的定性、确定结构的能力较差,而质谱(MS)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、等离子体发射光谱(ICP—AES)和核磁共振波谱(NMR) 等技术对一个纯组分的结构确定变得较容易。因此,只有将色谱、 固相(微)萃取、膜分离等分离技术与质谱等鉴定、检测仪器联用才能得到一个完整的分析,取得丰富的信息与准确的结果。  分析仪器联用技术已在全行业样品分析中得到应用,并有广阔的发展前景。随着新物质不断出现,以及科技的进步,对分析工具的技术要求更高,仪器联用将发挥重要的作用。  色谱—色谱联用技术  样品组分较简单时,通常用一根色谱柱,一种分离模式即可以得到很好的分离,但对于某些较复杂的组分,无论如何优化色谱条件、参数也无法使其中一些组分得到较好的分离,这时可采用色谱—色谱联用技术。色谱—色谱联用 技术也称为多维色谱。      气相色谱—气相色谱(GC—GC)联用  该联用技术已有30多年的历史,在工业分析中得到广泛的应用,GC—GC联用仪已商品化。如采用SE-52毛细管柱分析柠檬油时,采用二级GC联用能将化合物的对映异构体得到很好分离。  液相色谱—液相色谱(LC—LC)联用  Hube于20世纪70年代提出LC—LC联 用,技术的关键是柱切换,通过改变色谱柱与色谱柱、进样器与色谱柱、色谱柱与检测器之间的连接,以改变流动相的流向,实现样品的分离、净化、富集、制备和检测。液相色谱有多种分离模式,可以灵活选用分离模式的组合,其选择性调节能力远大于GC—GC联用技术,具有更强的分离能力。该接口技术比GC—GC联用的要复杂得多,至今市场上尚未见商品化的LC—LC 联用系统,分析工作者多是自行组装LC—LC系统,适用于特定组分的分离和分析。     其他联用技术  LC—LC联用主要用于解决GC分析中和 某些复杂样品分离时,基体组成复杂,不能直接进行GC分离与检测的难题。通过液相色谱(HPLC)的分离技术与GC高灵敏度的检测技术联用,提高方法的灵敏度和分辨率;超临界 流体色谱—超临界流体色谱(SFC—SFC)及 SFC—LC、SFC—CEC(毛细管电泳)等连用是20 世纪90年代中后期发展起来的联用技术,广泛用于复杂样品中如食品、生物样品、煤焦油等有机化合物、异构体、多环芳烃、生物大分子(如多肽、蛋白、核酸等)的分离分析,具有多种分离模式可 供选择,以及具有较高的柱效和分析灵敏度 。  2色谱—原子光谱联用技术  原子光谱仪器对于金属元素及部分非金属元素分析,具有简单、快速、准确、灵敏的特点。如原子荧光对As、Se、Sn、Sb、Hg等元素有非常高的灵敏度;等离子体光谱(I CP)使多元素同时测定成为可能,极大地促进了元素分析的发展与进步。  以色谱为分离手段的各种联用技术不断推出,在元素化学形态分析中发挥重要作用。Kolb等人于1966年首先提出原子吸收可 作为气相色谱的金属检测器,并测定了汽油中的烷基铅。  石英炉原子化器作为色谱的检测器灵敏度高,石墨炉原子化器已广泛作为与气相色谱、液相色谱、离子色谱 (IC)等连用的检测器,鉴别和测定大气、水样、生物等样品中的烷基铅、烷基砷、烷基硒、有机锰、有机锡,以及某些元素在自然界和生物体中的分布。但这些联用技术很少商品化,更多是分析者根据需要利用仪器的性能选择性地联用,解决实际问题。  这种系统干扰少、灵敏度高,仅适合于易形成挥发性共价氢化物的元素测定。 石墨炉原子吸收作为色谱的检测器成本和连接技术要求较高,火焰原子吸收检测器操作 容易,成本低,连接简单。 HPLC—AAS用于复杂基体样品如海水中金属元素、价态分析。液相色谱—原子荧光光谱(HPLC—AFS)用于海产品中无机和有机Hg形态分析,灵敏度较高。      3离子色谱联用技术  ICP—AES具有快速、简便、检出限低、灵敏度和精密度高、线形范围宽、稳定性好、选择性好、基本效应小且可以有效校正、可同时进行多元素分析、易于实现分 析自动化等特点。ICP—AES法测定Al、Zn、Ba、Be、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Na、K、Mg、Ni、Pb、Sr、Ti、V、Mn、As已在环境监测中得到广泛应用。  4色谱—质谱联用技术  气相色谱—质谱(GC—MS)联用  GC—MS联用,其GC部分用来分离多组分 的混合污染物,而MS部分则对各组分进行分析。  GC和MS联用技术得到快速发展,是联用技术中zui完善、应用zui广泛的技术,zui早实现商品化。目前市售的有机质谱仪、磁质谱、四极杆质谱、离子阱质谱、飞行时间质谱(TOF)、傅立叶变换质谱(FTMS)等均能与气相色谱联用。  GC—MS联用在分析检测和科研的许多领域起着重要作用,特别是在许多有机化合物常规检测工作中成为一种必备工具。在环保、卫生、食品、农业、石油、化工等行业得到广泛应用。如环境中有机污染物、二恶口英、DDT、六六六、多氯联苯、兴奋试剂测、水质及食品中的有机污染物、农药分析、化学毒剂检测等方面都有大量的报道。    液相色谱—质谱(LC—MS)联用  GC与GC—MS只能分析检测20%有机物,70%~80%有机物分析要采用LC、IC、LC—MS等检测。由于GC柱分离后的样品呈气态,流动相是气体,与质谱的进样系统相匹配,zui容易将2种仪器联用,而HPLC流动相是液体,不能直接进入质谱分析,因此接口技术更高,联用技术发展比较慢,直到20世纪80年代,才有成熟的商品LC—MS推出。  气相色谱—电感偶合等离子体质谱(GC—ICP—MS)联用  目前开发的用ICP—MS联机仪器作为GC的检测器测量痕量和超痕量有机金属污染物。ICP—MS作为GC的检测器可测定10-6级的金属元素,如Cr6+、Cu、Cd、Pb、Hg、Ti、Ba、Be、Ni、Mn、As等,选择不同质量数进行测定,还能大大提高其选择性,即使GC不能把干扰成分完全分离,也不会对 ICP—MS的测定产生影响。GC—ICP—MS的装置是通过接口将GC与ICP—MS相连接,用GC将待测成分分离后,用ICP—MS得到测定元素的有关信息。目前应用GC—ICP—MS技术测定有机锡、有机汞以及铅、锑、砷、硒 等有机污染物的技术和方法正在开发研究中。      5色谱—傅立叶变换红外光谱联用  色谱相当于分离装置,红外光谱仪相当于定性检测器,联合使用,起到的结合,能兼有2种仪器的功能。直到60年代后期,随着傅立叶变换红外光谱仪 (FTIR)的出现,扫描速度和灵敏度有很大提高,才使GC与IR联用成为可能。  GC—FTIR系统已在水质、废气等环境污染分析中得到广泛应用。主要检测多环芳烃、醚类、酯类、酚类、氯苯类、有机酸、有机氯农药、除莠剂和氯代芳香化合物等。     6色谱—核磁共振波谱(NMR)联用  目前该技术还不很成熟,应用较少。HPLC—NMR联用在应用中的主要问题是如何克服流动相产生的巨大的共振信号干扰,以观察到分析化合物的核磁共振信号,一般为了获得较好的HPLC—NMR图谱,要求HPLC柱分离样品量要大些,以提高NMR仪的检测限度。新近出现的LC—NMR联用技术可以直接测定经HPLC分离后的各种化合物一维1H-NMR谱图和“静态”操作下的二维NMR谱图,为鉴定化合物的结构提供了的、重要的在线结构信息,被认为是快速鉴定化学成分结构方面的一个重大突破。

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2019.08.01

油色谱分析仪的维护和保养

  1.油色谱分析仪进样器的清洗  油色谱分析仪进样器比较容易污染,特别是内衬管容易污染,为此清洗进样器就显得比较重要,油色谱分析仪进样器内衬管可用溶剂棉球直接穿洗,穿洗后用大气流吹一下(主要吹掉棉球纤维并吹干溶剂),然后装好内衬管“O”型圈和密封压帽;污染严重时需用相应溶剂(甚至洗液)浸泡过夜后,再用超声波清洗,zui后用溶剂漂洗、烘干,存放在干燥器中备用。  2.油色谱分析仪氢火焰离子化检测器的清洗  可拆下FID外罩,取下电极和绝缘瓷垫,把外罩、电极和绝缘瓷垫用丙酮或酒精清洗然后烘干。如果污染严重,可以将待清洗零件放入超声波清洗液中,经超声后,用清水淋洗干净然后用酒精清洗并烘干。装配时注意极化线圈应居于喷口四周,不能与壳相碰。高度不能超过喷嘴口,如超过喷嘴口,点火后极化线圈会发红而影响检测器的稳定性和灵敏度,如果是色谱柱固定液污染检测器,则选择能溶解固定液的溶剂予以溶解。  3.油色谱分析仪色谱柱的安装  填充柱的安装  填充柱在进样器和检测器两端的安装是类似的。若是柱头进样方式,填充柱的进样器一端应留出足够的一段空柱(至少50mm),以防插入的注射器针头触到填在柱端的玻璃纤维或柱填充物;在检测器一端,也应留出足够的一段空柱(至少4mm),以防喷嘴底端触到填在柱端的玻璃纤维或柱填充物。如下图所示:柱头进样填充柱两端留空管部分示意图  色谱分析仪Φ3mm(或Φ4mm)填充色谱柱与进样器、检测器的连接。  安装步骤如下:  (1)将M10×1 Φ3.2mm(或Φ4.2mm)柱螺母先套入色谱柱的两端。  (2)在色谱柱的两端装上Φ3mm(或Φ4mm)石墨圈,向上推入进样器和检测器底部(要推到底),旋紧螺帽。  (3)用中性皂液检漏,不应有漏气现象。  (4)擦干皂液。  注:填充柱的进样器端不能和检测器端搞混,应当在装填色谱柱时做标记,一般带有铝制标签端为接进样口端。  毛细管柱的安装  成品熔融石英毛细管柱很规整,柱端穿过密封石墨垫后应重新切口,切口应无毛刺,边缘齐整。用沾有丙酮的滤纸擦净待接入油色谱分析仪部分,以免引入杂峰而干扰分析。使用过一段时间的毛细管柱,若重新老化后仍有杂峰干扰,需将进样口端切除30cm左右后再使用。  通常先装上柱螺母和密封石墨垫后再进行切割。用一适宜的玻璃切割工具(如壁纸刀片等),在欲切断的部位快速划过,轻轻敲去柱末端即可。  注意:戴上防护眼镜,以防在处理、切割熔融石英毛细管柱时产生的飞扬颗粒物质对眼睛的可能伤害。处理毛细管柱时也应小心防止皮肤被扎伤。由于柱子具有一定的韧性,因此在处理毛细管柱时,事先注意这些十分重要。准备熔融石英毛细管柱  毛细管柱绕在金属框上,此框悬挂在柱箱内的毛细管柱支架上。柱两端由框底部伸出,平顺弯曲朝向进样器接口和检测器接口,不要让柱子的任何部位碰到柱箱内壁。石墨垫圈穿过柱时可能会污染柱,可按“准备熔融石英毛细管柱”中的说明切割柱端。下图为安装弹性石英毛细管柱时,进样口端和FID端需预留的长度。  4.油色谱分析仪气体过滤器的维护  载气流路控制系统中,如填充柱进样口的吹扫流路,毛细管进样口的分流及吹扫流路,均接有过滤器,其中装填有吸附剂。需要定期更换或活化。活化时需将过滤器按载气流向倒接入进样口,通入高纯氮气20ml/min,活化温度为260℃,时间10小时。

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2019.07.31

电泳仪使用注意事项及故障及故障排除

一、电泳仪的使用方法:1.首先用导线将电泳槽的两个电极与电泳仪的直流输出端联接,注意极性不要接反。2.电泳仪电源开关调至关的位置,电压旋钮转到zui小,根据工作需要选择稳压稳流方式及电压电流范围。3.接通电源,缓缓旋转电压调节钮直到达到的所需电压为止,设定电泳终止时间,此时电泳即开始进行。4.工作完毕后,应将各旋钮、开关旋至零位或关闭状态,并拨出电泳插头。二、 电泳仪的注意事项:1. 电泳仪通电后,禁止人体接触电极、电泳物及其它可能带电部分,也不能到电泳槽内取放东西。如需要应先断电,以免触电。同时要求仪器必须有良好接地端,以防漏电。2. 仪器通电后,不要随时增加或拨掉输出导线插头,以防短路现象发生,虽然仪器内部附设有保险丝,但短路现象仍有可能导致仪器损坏。3. 由于不同介质支持物的电阻值不同,电泳时所通过的电流量也不同,其电泳动速度及电泳至终点所需时间也不同,故不同介质支持物的电泳不要同时在同一电泳仪上进行。4. 在总电流不超过仪器额定电流时(电流范围),可以多槽关联使用,但要注意不能超载,否则容易影响仪器寿命。5. 某些特殊情况下需检查仪器电泳输入情况时,允许在稳压状态下空载开机,但在稳流状态下必须先接好负载再开机,否则电压表指针将大幅度跳动,容易造成不必要的人为机器损坏。6. 使用过程中发现异常现象,如较大噪音、放电或异常气味,须立即切断电源,进行检修,以免发生意外事故。 电泳仪作为实验室的必备实验设备之一,是一种十分精密的仪器,因而在操作的过程当中也要严格遵守操作规程,避免相关故障的发展。但是在电泳仪的使用过程当中,发生相关的故障是必不可少的,此时就需要对这些故障及时的进行处理。 三、电泳仪可能出现的四大故障及解决方法:1. 电泳仪的输出达不到设定值如果电泳仪的输出电压达不到预置值,应首先观察电流或功率是否已经恒定,或者已经达到电泳仪所规定的zui大电流或功率(电泳仪均有明确指示灯标志)。如果尚未达到极限值,将已经恒定电流或功率的设置调大(有必要的话至极限值),才能够提高电压输出。(1)如果电泳仪的电流达不到预置值,可调整电压或功率。(2)如果电泳仪的功率达不到预置值,可调整电压或电流。2. 电脑控制电泳仪过压报警(1)检查是否空载使用。(2)是否电泳槽未加缓冲液。(3)是否电泳槽铂金丝断。3. 过流保护(1)是否存在电泳槽短路现象。(2)缓冲液是否选错。4. 漏电保护(1)是否有液体溅入仪器内部或输出接口上。(2)是否有很多灰尘落入仪器内部。

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2019.07.30

AAS、AES、AFS的那些异同点

  AAS、AES与AFS  基本概念  AAS(原子吸收光谱):是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光的吸收为基础的分析方法。(基于物质所产生的原子蒸气对特征谱线(通常是待测元素的特征谱线)的吸收作用来进行元素定量分析的一种方法。  AES(原子发射光谱):原子发射光谱分析是根据原子所发射的光谱来测定物质的化学组分的。光谱分析就是从识别元素的特征光谱来鉴别元素的存在(定性分析),而这些光谱线的强度又与试样中该元素的含量有关,因此又可利用这些谱线的强度来测定元素的含量。  AFS(原子荧光光谱):通过测定原子在光辐射能的作用下发射的荧光强度进行定量分析的一种发射光谱分析方法。  三者的区别与联系  AAS、AES与AFS  相似之处——1、从原理看,相应能级间跃迁所涉及的频率相同;2、都涉及原子化过程,其蒸发、原子化等条件相似。3、吸收或者发射的强度于元素性质、谱线性质及外界条件具有相似或者相同的依赖关系。  可以简单/近似认为:1、火焰AAS法优点:精密度好、准确度高,操作简单;缺点:样品消耗多,不能多元素同时分析;2、电热AAS和AFS优点:绝dui检出限低,样品消耗少,但准确度差;3、经典电弧法AES主要是具有良好的多元素同时分析能力,其它均不够突出。4.ICP优点:精密度和准确度高,多元素同时分析,线性分为宽。  检出限:1、电热AAS和AFS (小于1.0ng/g);2、火焰AAS( 1~104ng/mL)3、ICP ( 1~100ng/mL)4、电弧AES( 1~103ng/g)  分析对象比较:1、AAS、AFS对易电离的碱金属、易挥发的Zn,Cd检出限好,对Zr,Hf,Ta,Nb,稀土元素检出限很差;2、ICP对于具有灵敏离子线的元素(如上述Zr等)都具有良好检出限。对易电离的碱金属检出限差;3、电弧AES类似火焰AAS,但易电离元素不如火焰法,对难挥发难原子化元素的检出限优于火焰法。  AAS原子吸收光谱分析的特点  灵敏度高:火焰原子法,ppm级,有时可达ppb级;石墨炉可达10-9~10-14(ppt级或更低);  准确度高:FAAS的RSD可达1~3%. 测定范围广,可测70种元素。  局限性:多元素同时测定有困难;难熔元素(如W)、非金属元素测定困难、对复杂样品分析干扰也较严重;石墨炉原子吸收分析的重现性较差。  AES原子发射光谱法的特点  灵敏度高(10-3~10-9g);选择性好;可同时分析几十种元素;线性范围约2个数量级。若采用电感耦合等离子体光源,则线性范围可扩大至6~7个数量级,可直接分析试样中高、中、低含量的组分。可进行定性分析,此特点优于原子吸收法。缺点:1).在经典分析中,影响谱线强度的因素较多,尤其是试样组分的影响较为显著,所以对标准参比的组分要求较高。2).含量(浓度)较大时,准确度较差。3).只能用于元素分析,不能进行结构、形态的测定。4).大多数非金属元素难以得到灵敏的光谱线。  AFS原子荧光光谱法的特点  灵敏度高,检出限较低。采用高强度光源可进一步降低检出限;谱线干扰较少,可以做成非色散AFS;校正曲线范围宽(3~5个数量级);易制成多道仪器——多元素同时测定;荧光淬灭效应、复杂基体效应等可使测定灵敏度降低;散色光干扰;可测量的元素不多,应用不广泛(主要音位AES和AAS的广泛应用,与它们相比,AFS没有明显的优势)。多数人表示使用原子荧光和原子吸收比较多,几乎每个实验室也都会配备这两种仪器,并且多数也都是安排在一个实验室里面,到底两者有何区别呢?  原子荧光和原子吸收的区别  1、光路不同:  原子吸收光源、原子化器和检测器在一条光路上;原子荧光为垂直光路。  2、原理不同:  原子吸收利用原子的特征吸收光谱;原子荧光则利用原子的激发-跃迁光谱(荧光)。  3、灵敏度不同:  对于原子吸收,增加光源强度同时会增加背景吸收,而原子荧光信号强度与激发光源强度成正比,故灵敏度可以极大提高。  总的来说,从其用途上,原子荧光检测的项目具有局限性,现只能检测砷、汞等十一种元素。原子吸收的检测面比较广。多数实验室里的原子荧光至今只检测砷和汞两种元素。其余的重金属用原子吸收或石墨炉。这个是原子荧光的zui大缺陷。它只能检测在常温下能够生成气态氢化物的、能够发射荧光的元素,所以测定元素有限,但是凑巧的是,那些元素很重要,用原子吸收来检测很费劲,所以就有了推广的价值。原子吸收属于吸收光谱,原子荧光虽然仪器结构上与原子吸收相似但是原子荧光属于发射光谱,只是属于光致发光,这就是原理上的区别。  (源于实验与分析)

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2019.07.29

气相色谱分析操作条件选择

1.柱长,柱内径一般讲,柱管增长,可改善分离能力,短则组分馏出的快些;柱内径小分离效果好,柱内径大处理量大,但柱内径过大,将导致担体不能均匀地分布在色谱柱中。气相色谱仪分析用柱管一般内径为3-6毫米,柱长为1-4米。2.柱温柱温是一个重要的操作变数,直接影响分离效能和分析速度。选择柱温的根据是混合物的沸点范围,固定液的配比和鉴定器的灵敏度。提高柱温可缩短分析时间;降低柱温可使色谱柱选择性增大,有利于组分的分离和色谱柱稳定性提高,柱寿命延长。一般采用等于或高于数十度于样品的平均沸点的柱温为较合适,对易挥发样用低柱温,不易挥发的样品采用高柱温。3.载气流速载气流速是决定色谱分离的重要原因之一。一般讲流速高色谱峰狭,反之则宽些,但流速过高或过低对分离都有不利的影响。流速要求要平稳,常用的流速范围每分钟在10-100亳升之间。4.固定相:固定相是由固体吸附剂或涂有固定液的担体构成。(1)固体吸附剂或担体粗细:一般采用40-60目、60-80目、80-100目。当用同等长度的柱子,颗粒细的分离效率就要比粗的好些。(2)固定液含量:固定液含量对分离效率的影响很大,它与担体的重量比一般用15%-25%。比例过大有损于分离,比例过小会使色谱峰拖尾。5.进样:一般讲进样快,进样量小,进样温度高其分离效果好。对进液体样,速度要快,汽化温度要高于样品中高沸点组分的沸点值,一次汽化,保证色谱峰形不致展宽、使柱效高。当进样量在一定限度时,色谱峰的半峰宽是不变的。若进样量过多就会造成色谱柱超载。一般讲柱长增加四倍,样品的许可量增加一倍。对于常规分析,液体进样量为1-20微升;气体进样量为0、1-5毫升。

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2019.07.26

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