超高效液相色谱-高分辨质谱法测定海洋沉积物中的木质素分解产物酚类化合物

木质素分解产物酚类化合物是指示海洋环境中陆源有机碳来源的重要生物标志物,因此,开发检测海洋沉积物中木质素分解产物酚类化合物的简便方法,对研究海洋有机碳的来源及生物地球化学循环过程具有重要意义。本文采用固相萃取（SPE）和超高效液相色谱-飞行时间质谱技术(UHPLC-TOF/MS),建立了一种同步测定海洋沉积物中木质素分解产物酚类化合物（11种）的方法。首先对海洋沉积物样品进行氧化铜氧化碱分解和SPE净化处理,再采用填料粒径为1.8μm的反相C18柱进行分离,电喷雾TOF/MS全扫描模式检测,内标法定量。结果表明：沉积物中木质素的11种主要分解产物酚类化合物在20min内分离良好;方法具有良好的精密度（相对标准偏差RSD均小于9.0%）,在线性范围内相关系数（R2）均不小于0.9989,加标回收率在86.8%～93.2%之间。应用该方法对莱州湾表层沉积物中木质素分解产物酚类化合物进行测定,12个表层沉积物样品中11种目标化合物的检出率均为100%;相关诊断比值：肉桂基酚系列单体总量与香草基酚系列单体总量的比值C/V在0.18～0.81之间,均值为0.38;丁香基酚系列单体总量与香草基酚系...     

高压密闭消解-电感耦合等离子体质谱法测定海洋沉积物中稀土元素

样品用HNO3-HF高压密闭消解,电感耦合等离子体质谱测定海洋沉积物中15种稀土元素。研究了消解方法、酸体系和质谱干扰对稀土元素测定的影响。结果表明,相比于电热板消解和微波消解,高压密闭消解具有酸用量少、消解完全、消解过程损失少等优点;HNO3-HF体系能有效地分解海洋沉积物样品;利用干扰离子校正方程,能有效地校正Ba和轻稀土元素所形成的多原子离子干扰。15种稀土元素的方法检出限为3～15 ng/g。使用水系沉积物标准物质GBW 07309和GBW 07311、海底沉积物标准物质GBW 07313进行验证,测定值与标准值基本吻合,相对标准偏差和相对误差均低于5%。方法用于长江口沉积物样品的测定,精密度(RSD,n=6)小于5%,加标回收率为95.8%～104%。该方法检出限低,精密度和准确度高,适用于大批海洋沉积物样品的分析。     

沙棘树干茎流液中总氮总磷联合消解的测定方法

对于总氮和总磷的测定,国家标准HJ636—2012和GB11893—89规定总氮用碱性过硫酸钾消解,紫外分光光度法测定,总磷用中性过硫酸钾消解,分光光度法测定,两种方法分别取样、消解,分析效率低。本文对国家标准方法进行改进,建立了在一份样品中用过硫酸钾作为氧化剂一次消解,分光光度法联合测定树干茎流液中总氮、总磷含量的方法。样品中的含氮化合物在碱性过硫酸钾溶液中,在高温下氧化分解转化为硝酸盐氮(NO-3-N),其吸光度与总氮浓度成正比;含磷化合物在酸性过硫酸钾溶液中,在高温下氧化分解转化成正磷酸盐(PO3-4-P),其吸光度与正磷酸盐浓度成正比。经实际样品验证,方法精密度(RSD,n=5)为总氮2%,总磷4%,加标回收率为98.0%~104.2%(总氮)和94.0%~107.0%(总磷)。本方法将国家标准方法中配制两条标准系列、两次高压消解改进为配制一条标准系列、一次消解,可以节省50%的样品使用量,且提高了分析效率。由于有机质含量较高时,在本法条件下样品不易消解清亮,影响总氮、总磷的测定,该方法适用于有机质含量较低的树干茎流样品分析。     

偏硼酸锂碱熔-电感耦合等离子体质谱法同时测定海洋沉积物中48种元素

海洋沉积物常用的分析方法如敞开消解或高压密闭消解结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)或电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定,粉末压片或熔片结合X射线荧光光谱法(XRF)测定,分别存在消解不完全、速度慢、检出限高等缺点,导致样品前处理效率低、待测元素少。针对上述问题,本文采用偏硼酸锂为熔剂分解样品,5%硝酸浸取,用ICP-MS法进行测定,建立了一种快速分析海洋沉积物中48种元素的方法。使用海洋沉积物国家标准物质作为高点绘制标准工作曲线,确定了助熔剂偏硼酸锂用量、稀释倍数、各待测元素的分析同位素及内标元素、仪器测定模式及个别元素的干扰校正方程等,得到最佳分解条件及测定条件。结果表明:由于高温损失,P、As、Se、Cd、Hg等元素无法得到准确结果,可改用微波消解等方式前处理后再进行测定;Cu、Zn、Cr、Ni、Co等共计48种元素使用本法均能得到准确结果,各元素方法精密度(RSD)均小于9.7%。本方法应用于分析海洋沉积物国家标准物质GBW07333、GBW07314、GBW07335、GBW07336,测定值和认定值相符;分析海洋沉积物实际样品,各元素加标回收率介于83.6%~118.6%。本方法可测定元素多,极大提高了分析效率,适合大批量样品分析。     

微波消解-磷钒钼黄光度法测定海洋沉积物中总磷

采用微波消解样品,磷钒钼黄光度法测定海洋沉积物中总磷。优化了消解用酸的种类和用量、消解时间、消解温度等微波消解条件。选择HNO3作为消解剂,消解最终温度190℃,保持时间15 min,总磷的测定快速和准确。探讨了显色酸度(微波消解液是否需要赶酸)和稀释倍数等测定条件。对两种国家一级沉积物标准物质GBW07314和GBW07311进行分析验证,测定值与标准值相符,相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0.74%和1.66%。与常规消解方法进行比对实验,测定结果无显著性差异。与国标GB 17378.5方法相比,该法具有简单、快速、准确、空白值低、环境污染少等优点。在实际样品测定中,取得了满意的结果,适用于海洋沉积物中总磷的测定。     

微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定痕量银的研究

传统的应用石墨炉原子吸收光谱法测定化探样品中的痕量银,一般采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸电热板加热溶样,使用铱、铂为基体改进剂,但存在分析流程繁琐、成本高等缺点。相比于电热板消解法,微波消解技术的高压密闭消解和微波快速加热等特点,具有酸用量少、消解完全、消解过程损失少等优点。本文对传统的微波消解和仪器工作参数进行了改良,确定了最佳测定条件。建立了HNO_3-H_2O_2高压密闭消解样品,石墨炉原子吸收法测定水系沉积物、土壤、岩石中痕量银的方法。采用65%的HNO_3和H_2O_2微波消解溶样,加入12 g/L硫脲为介质,消除了基体干扰。方法检出限为0.018μg/g,将所建立的分析方法用于沉积物标准物质(GBW07309、GBW07311)、土壤标准物质(GBW07402、GBW07404)和岩石标准物质(GBW07103、GBW07104)验证,结果显示测定值与推荐值吻合,准确度△lg C(GBW)≤±0.024、RE(GBW)≤±5.71%,精密度RSD(GBW)≤5.97%。该分析方法适用于大批化探样品中痕量银的测定。     

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤和沉积物中痕量稀土元素

建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤和沉积物中15种痕量稀土元素的分析方法。研究了溶样试剂、微波消解程序、标准溶液配制、质谱干扰与内标元素对稀土元素测定的影响。加入氢氟酸能有效打开样品,以HNO3-HF-H2O2混合酸溶解样品,稀土元素的溶出率较高。采用模拟土壤、沉积物中稀土元素天然组成比值的校正溶液,对稀土元素间的干扰具有明显的抑制作用。通过测定单个La、Ce、Pr、Nd和Ba的氧化物及氢氧化物产率,计算出等效干扰浓度,进而校正多原子离子干扰。利用103Rh内标校正系统,有效地抑制了分析信号的动态漂移。方法检出限为1.2～7.1 ng/g,精密度(RSD)≤5.3%(n=6),加标回收率为86.1%～110.1%。使用土壤、沉积物标准物质进行验证,测定结果与标准值相符。建立的方法样品处理程序简单快速、线性范围宽、分析重现性好、结果准确,适用于大批量地质样品的分析。     

王水水浴消解-冷原子荧光法测定土壤和沉积物中的总汞

土壤和沉积物中的总汞是环境监测的常规项目。不同消解方法对测定结果和分析进度影响较大。本文改进了与其它强氧化体系消解样品具有可对比性的传统王水消解法，利用王水在95℃水浴中一次消解，结合BrCl氧化-SnCl2还原-汞蒸汽吹脱金管预富集-冷原子荧光法测定了土壤和沉积物样品中的总汞。该方法操作简单，数据可靠，精度高，土壤和沉积物标准样品测定的相对误差为-4．6％～10．1％，回收率91．1％～111．6％；平行样测定重现性良好，提高了分析速度和准确度。     

微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定岩石和矿物中的钼

用盐酸-氢氟酸-硝酸微波消解对样品进行前处理,电感耦合等离子体发射光谱法测定岩石和矿物中的钼,选择202.03 nm为样品分析谱线,优化了微波消解的实验条件,可消解多个样品,减少了碱熔分解样品方法引入的基体干扰,避免了极谱法中汞对人体的伤害。用不同类型国家一级标准物质分析验证,测定结果与标准值吻合。方法精密度(RSD,n=8)小于2.0%,加标回收率为96.4%~101.3%,方法检出限为0.000 5%。该方法适用于岩石和矿物中钼的测定,制样速度快,操作简便安全,样品重现性好,能满足简单、快速、批量分析的要求。     

微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定高碳铬铁中硅锰磷

高碳铬铁需要用强氧化性酸或混合酸在高温条件下才能分解或采用碱熔法处理样品,但操作比较繁琐并引入大量的钠离子,干扰待测元素的检测。微波消解技术与电感耦合等离子体光谱（ICP-AES）结合用于测定高碳铬中的铁已有报道。本文在文献方法的基础上,建立了ICP-AES同时测定高碳铬铁样品中Si、Mn、P的方法。采用硝酸消解高碳铬铁中易分解部分,再用高氯酸和氢氟酸消解碳化物和硅化物,减少了高氯酸的用量,消解过程平稳安全。利用高碳铬铁标准物质建立标准曲线,Y和In作内标,Si、Mn、P的检出限分别为0.0017%、0.0025%和0.0033%。用高碳铬铁标准物质GSB 03-1562—2003、GSB 03-1058—1999和GSB 03-1059—1999验证方法的精密度及准确度,11次测定的相对标准偏差（RSD）在0.8%~6.0%之间,不同含量标准物质测定结果与标准值吻合。本方法微波消解样品完全,操作安全简单,准确度高,适用于高碳铬铁样品的多元素同时分析。     

湿法消解和微波消解微量滴定法测定铜试样中铜的含量

采用微量滴定法测定铜盐中铜的含量，结果表明，方法分析速度快，试剂用量少，与常量滴定法无显著性差异。采用湿法消解、微波消解微量滴定法同时测定铜合金和铜精矿中铜的含量，结果表明，对铜合金的测定，湿法消解和微波消解两者无显著性差异；而对于铜精矿的测定，样品的溶解效果微波消解方法明显优于湿法消解。     

密闭溶样-电感耦合等离子体质谱法测定煅烧高岭土中微量重金属元素

建立了密闭溶样-电感耦合等离子体质谱法同时测定煅烧高岭土中铜、铅、锌、铬、镉和锰等6个微量重金属元素的有效方法。实验中对仪器的最佳工作参数进行了优化,选择适当的同位素,并用铑作内标元素,有效地抑制了分析信号的漂移以及分子和多原子离子的质谱干扰;探讨了混合酸消解体系、消解液用量、密闭溶样的时间对测定结果的影响。以硝酸-氢氟酸作为消化试剂,在180℃下溶解4 h能完全消解样品。在选定的实验条件下,对煅烧高岭土样品进行了精密度和回收率试验,方法相对标准偏差(RSD,n=9)为0.96%~2.22%,加标回收率为98.0%~101.5%。     

消解炉消解-氧化还原滴定法测定土壤样品中有机质

沿用经典重铬酸钾氧化-外加热法的原理，建立了消解炉消解-氧化还原滴定法测定土壤样品中有机质的方法。实验选择消解温度为180—200℃，消解时间为10—15min。方法用于大批量区域多目标地球化学调查样品中有机质的分析，测试值与标准值相符。对国家土壤标准物质进行测定，方法精密度（RSD，n=8）为1．93％～7．96％。     

微波溶样-自动电位滴定法测定铬矿石中三氧化二铬

样品经硫酸-磷酸-氟硼酸分解,在30～60 kPa条件下进行微波溶样,用自动电位滴定仪测定铬矿石中三氧化二铬的含量。对两个不同三氧化二铬含量的铬矿石国家一级标准物质测定20次,测定的平均值与标准值的相对误差为0.015%～0.021%,相对标准偏差为0.09%～0.10%。选取主要进口国的不同含量的铬矿石进行主含量的测定,与经典法对比,分析结果均在合理允差范围之内。方法具有简便、快速、低耗、污染小等优点,可应用于大批铬矿石样品的分析及检测。     

密闭溶样-原子荧光光谱法测定硫磺中微量汞

采用原子荧光光谱法测定硫磺中微量汞。利用正交试验法研究了硝酸-双氧水密闭消化硫磺样品的溶解条件,确定了仪器最佳测试条件,探讨了硝酸介质、硼氢化钾浓度对测定结果的影响。在选定的仪器条件下,对食品级硫磺和工业级硫磺两种样品中的汞进行了测定,方法的检出限为0.012 7 ng/mL,回收率为98.0%~104.0%,精密度为2.00%~4.74%(n=11)。建立的方法具有灵敏度高、简便、结果准确、无环境污染的特点。     

An Evaluation of Methods for the Chemical Decomposition of Geological Materials for Trace Element Determination using ICP-MS

Complete dissolution is essential to obtain accurate analytical results using ICP-MS. In this study, decomposition techniques (i.e. acid digestions using Savillex Teflon vials, a high pressure digestion system and microwave oven, a combined lithium tetraborate fusion - HF/HNO3 acid decomposition and sodium peroxide sinter) for the total dissolution of different types of geological reference materials have been investigated. Savillex Teflon vial HF/HNO3 digestion is effective for basaltic samples. The high pressure HF/HClO4 digestion (PicoTrace TC-805 digestion system, Bovenden, Germany) allows dissolution of basalts and ironstones. Granites and magnetite-rich samples can be dissolved using a high pressure HF/H₂SO₄ method. Geological samples cannot be effectively attacked by microwave acid digestion. A combined lithium tetraborate fusion - HF/HNO3 acid digestion method allows complete dissolution of many different types of geological materials; however, this method precludes the determination of volatile elements due to the high fusion temperature (1000 °C). A sodium peroxide sinter method at 480 °C has the potential for the rapid determination of Y, Sc and REE in different types of geological materials. However, the lack of ultra-pure reagents precludes the use of lithium tetraborate fusion and sodium peroxide sinter methods for the measurement of geological samples with low trace element abundances.     

The lignin component of humic substances: Distribution among soil and sedimentary humic,fulvic, and base-insoluble fractions

Vanillyl, syringyl and cinnamyl phenols occur as CuO oxidation products of humic, fulvic and base-insoluble residual fractions from soils, peat and nearshore marine sediments. However, none of these lignin-derived phenols were released by CuO oxidation of deepsea sediment or its base-extractable organic fractions. Lignin analysis indicated that peat and coastal marine sediments contained significantly higher levels of recognizable vascular plant carbon (20–50%) than soils and offshore marine sediments (0–10%).Although accounting for less than 20% of the total sedimentary (bulk) lignin, lignin components of humic acid fractions compositionally and quantitatively resembled the corresponding bulk samples and baseinsoluble residues. Recognizable lignin, presumably present as intact phenylpropanoid units, accounted for up to 5% of the carbon in peat and coastal humic acids but less than 1% in soil humic acids. Fulvic acid fractions uniformly yielded less lignin-derived phenols in mixtures that were depleted in syringyl and cinnamyl phenols relative to the corresponding humic acid fractions.Within the vanillyl and syringyl families the relative distribution of acidic and aldehydic phenols is a sensitive measure of the degree of oxidative alteration of the lignin component The high acid/aldehyde ratios and the low phenol yields of soils and their humic fractions compared to peat and coastal sediments indicate extensive degradation of the lignin source material. Likewise, the progressively higher acid/aldehyde ratios and lower phenol yields along the sequence: plant tissues (plant debris)-humic acids-fulvic acids suggest that this pattern represents the diagenetic sequence for the aerobic degradation of lignin biopolymers.     

Quantification of Cl,Br and I in Geological Materials by NH4F Digestion: Comparison with Rapid Acid Digestion

The lack of analytical techniques for halogens in geological materials is mainly due to the loss of analytes during sample preparation. This study describes a rapid bulk rock digestion method (NH₄F digestion) for determination of the abundances of Cl, Br and I in geological materials by SF-ICP-MS. During high temperature (200–240 °C) digestion, NH₃ released from the decomposition of molten NH₄F can effectively prevent the loss of halogens released from geological samples. Chlorine, Br and I were not lost during NH₄F digestion at 220 °C for 0.25–6 h. The limits of quantitation for NH₄F digestion were 2.8, 0.018 and 0.003 μg g^-1 Cl, Br and I, respectively. Most results for halogens in geological reference materials by NH₄F digestion were in agreement with their certified values, confirming that the high-performance rapid bulk rock NH₄F digestion has sufficient digestion capability to extract Cl, Br and I from rocks, sediments and soils. In comparison, results obtained following acid digestion showed that HNO₃ + HF digestion could effectively extract Br and I from soil and sediment samples, and that HNO₃ acid digestion is only suitable to use for the determination of Br and I in soil samples.