煤中汞的测定

煤中Hg是一种有害元素,以无机化合物和有机Hg的形式存在于煤中。一般含量很低,可以采用冷原子吸收法测定。但由于煤中Hg及其化合物在分解过程中易挥发,试样的分解成了方法的关键。本文选择HNO_3-H_2SO_4分解煤样并加助溶剂V_2O_5,可以分解煤样中的碳及其有机化合物,使Hg定量转入待测溶液中,最后用冷原子吸收法完成Hg的测定。方法简单快速,灵敏度高,重现性好。实验部分一、仪器及主要试剂仪器:CH7601汞分析仪。V_2O_5经500℃灼烧30min后备用。     

微波消解-化学蒸气发生-原子荧光光谱法同时测定铁矿石中的痕量砷和汞

采用HCl-HNO3混合酸(体积比1∶1)微波消解铁矿样品,在消解后的样品母液中直接加入硫脲-抗坏血酸,预还原五价砷为三价砷,消除铁和其他共存离子对砷、汞测定的干扰,采用化学蒸气发生-双道原子荧光光谱法同时测定铁矿石中的痕量砷和汞。结果表明5%的HCl-HNO3混合酸(体积比1∶1)、20 g/L硼氢化钾溶液能有效保证砷、汞双元素的同时测定,制备的砷、汞标准使用溶液在2～5℃下密闭保存,在245 d内具有稳定性。砷的检出限为0.085μg/L,汞的检出限为0.008μg/L。通过分析5个铁矿石有证标准物质,测定As的相对标准偏差为0.9%～5.5%,回收率为77.7%～105.4%,检测值与标准值吻合;测定Hg的相对标准偏差为1.1%～3.7%,回收率为86.2%～113.2%。本方法是以牺牲汞元素的检出限来实现砷、汞两元素的同时测定,是建立在砷、汞单独测定基础上的一种快速检测方法,经全国不同地区9家实验室采用5个标准样品进行协同实验验证,能够满足日常分析要求。     

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定铁矿石中铬砷镉汞铅

铁矿石中Cr、As、Cd、Hg和Pb不仅影响冶炼设备和产品性能,同时污染环境。文章以铁矿石标准物质为研究对象,对电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定铁矿石中Cd、As、Cr、Hg和Pb等5种元素进行了适用性探讨。结果表明,与常规的单元素原子吸收光谱法或多元素同步分析电感耦合等离子体发射光谱法相比,用微波消解方法处理铁矿石,具有样品消耗量少(0.1000±0.0200)g、消解用酸少(2.5 mL HCl+0.5 mL HF+1.0 mL HNO3)、排放降低、节约成本等优点,且无需配制铁底液,无需添加任何掩蔽剂,质谱干扰小,适用于分析Cr含量为5.5×10-10～2.5×10-4,As含量为7.6×10-10～1.9×10-4,Cd含量为4.5×10-11～5.5×10-6,Hg含量为1.88×10-9～1.9×10-7,Pb含量为1.2×10-10～3.2×10-5的铁矿石样品。优化后的前处理方法节约了能源、试剂和样品消耗,降低了二次污染和有效损失。     

水浴消解-顺序注射-氢化物发生原子荧光光谱法测定铁矿石中砷和汞

采用水浴加热低温消解浸取铁矿石样品,顺序注射-氢化物发生原子荧光光谱法测定铁矿石样品中砷和汞的含量.选择了消解试剂,研究了硼氢化钾浓度、载气流量、屏蔽气流量、溶液酸介质、载流、溶液酸碱比例、样品中的主要基体元素等因素对砷和汞测定的干扰,并确立了适宜的测定条件.砷浓度在0～100 μg/L与荧光强度呈良好的线性关系,砷的...     

大气中颗粒态总汞的测定

汞在大气中的化学行为对全球的生物地球化学循环起着极其重要的控制作用。大气汞主要包括气态单质汞(Hg~0)、气态活性汞(Hg~(2+))和颗粒态汞。尽管颗粒态总汞(TPM)占大气总汞的5％以下,但它却是大气汞干湿沉降的主要贡献者之一,对于汞在大气中的循环演化意义重大。大气中TPM的含量在Pg·m~(-3)量级上,因此建立TPM的可靠采集与分析方法非常必要。本文利用一种新开发的小型捕集管建立了测定大气中痕量TPM的方法。实验证明,采样流速为1．0～1．5L/min时,平行样的精密度高,最低检出限为2Pg;样品经2次循环分析其热解吸效率在99％以上,分析方法非常简单和省时。     

微波消解-氢化物发生原子荧光光谱法和质谱法测定高有机质无烟煤中汞砷的可行性研究

微波消解技术适用于处理大部分煤炭样品,但对于高有机质含量的无烟煤样品,因其煤化程度高,含有多种复杂的高分子有机化合物,应用现有的消解技术不能将其完全消解。本文对微波消解的实验条件包括消解试剂、消解温度及消解时间进行优化,确定了适合处理高有机质无烟煤的消解体系,评价了采用HG-AFS和ICP-MS测定其中总汞和总砷含量的可行性。结果表明,以硝酸-硫酸-氢氟酸(6∶4∶0.5)作为微波消解试剂,消解温度达205℃,保持30 min可将高有机质含量的无烟煤彻底分解,其中硫酸对无烟煤的消解起到了关键作用;ICP-MS与HG-AFS对汞的检测结果一致,回收率都达到98%以上,但由于砷的化学形态复杂,有机态砷不能全部转化无机态砷使得HG-AFS对砷的检测结果偏低。因此,对于有机质含量特别高(81%~90%)的煤炭样品,微波消解可将其彻底转化为溶液,用ICP-MS可以准确定量其中的汞和砷,而HG-AFS不能作为检测砷的有效手段。     

微波消解-直角加速飞行时间电感耦合等离子体质谱法测定烟叶中砷铅镉汞

对某省5个产地21种烟叶样品用微波密闭消解,电感耦合等离子体直角加速时间飞行质谱(ICP-oaTOF-MS)测定砷、镉、汞、铅的含量。对称样量、微波消解及质谱检测参数、同位素及内标、方法准确性及可行性进行了研究,确定了最佳的实验条件。标准曲线的相关系数>0.9998,方法回收率为91.49%～106.25%,精密度(RSD)<2%,检出限为0.093～0.168μg/L。对在同一品种、同一部位、不同地区的烟叶样品进行测定,结果显示各地区样品中被测元素的含量存在较大差异,As为0.503～1.737 mg/kg,Pb为1.826～4.969 mg/kg,Cd为0.656～2.641 mg/kg,Hg为0.042～0.584 mg/kg;As、Hg含量差异较小,Pb、Cd含量差异较大。相比于其他分析方法,ICP-oaTOF-MS适合对浓度低至ng/L级超痕量组分的分析,具有简便快速、准确、灵敏度高、检出限低等优点,可用于烟叶重金属的检测及质量控制,对于判断烟株的丰缺情况、鉴别烟叶制品的品质具有一定的意义。     

微波消解等离子体发射光谱和石墨炉原子吸收光谱法联合测定土壤中多元素

采用密闭式微波消解系统处理土壤样品,电感耦合等离子体发射光谱法或石墨炉原子吸收光谱法测定土壤样品中铜、砷、铅、锌、钴、铬、锰、镍、钒9个元素。分别从消解液的选择、用酸量及样品消解量等方面进行消解条件的优化,确定了一个最适合土壤消解的前处理体系。各元素的检出限为0.16～2.52μg/g,回收率为95.2%～106.6%,精密度为2.03%～9.79%(n=7)。方法简单快速,效率高,劳动强度低,是进行土壤中多元素测定的高效方法。     

ICP-MS测定蔬菜样品中重金属元素的两种微波消解前处理方法

微波消解法是处理生物样品的主要技术,但存在处理效率不高等问题还有待进一步研究。本文采用高压低通量(12位)和低压高通量(41位)微波消解法对蔬菜样品进行前处理,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定砷、镉、铬、铜、镍、铅和锌,氢化物发生-冷原子荧光光谱法(HG-CAFS)测定汞。采用两种前处理方法消解标准物质GBW 10010(大米)和GBW 10014(圆白菜),ICP-MS的测定值与标准值基本吻合,全流程加标回收率为91.5%~103.8%;用于测定GBW 10010和GBW 10014,因GBW 10010中铬、铅、砷,GBW 10014中砷的含量较低,测定值与标准值的相对误差较大;其余元素的测定值与标准值基本相符,表明两种前处理方法均能满足分析要求。但在保证测定结果质量的前提下,低压高通量微波消解处理样品,试剂用量少,单次样品处理量大,更加适合大批量生物样品的前处理。     

中国煤中的汞

煤中的汞是人们最为关注的环境有害元素之一。由于汞具有强挥发性,燃烧时容易排放到大气中,从而对大气产生污染。我国多数煤中含汞处于0.01～1mg/kg之间,平均0.15mg/kg。煤中黄铁矿是汞的主要载体,其它硫化物、方解石和粘土矿物也可能含汞。燃煤向大气排放汞的问题正日益受到重视。     

Determination of Mercury in One Hundred and Sixteen Geological and Environmental Reference Materials Using a Direct Mercury Analyser

The mercury content of 116 reference materials (RMs) from ten international organisations was determined in this study, which focused on variability within and between batches of RMs. Direct mercury analysis (DMA) was applied to RMs having Hg contents between 1 and 6300 ng g^?1 and provided good precision and accuracy. Accuracy was demonstrated by the agreement of our results with certified values, while replicates were made to establish the precision. Low within‐batch variability was noted, with precision from 0.1 to 23% (n = 3–5) apparently depending on Hg content and homogeneity, whereas systematic offsets were detected among several batches. Thanks to the analysis of different batches; the homogeneity or heterogeneity of several RMs was shown, and thus, suitable RMs for quality control for Hg determinations could be recommended.     

煤中汞的赋存状态研究

对采自贵州省二叠系龙潭组煤层的 32个煤样进行了连续化学浸取实验研究 ,并利用重液分离方法 ,将另外 8个采自同一地区的煤样按密度从 1.4至 2 .8× 10 3kg m3分成 10个密度段。通过测定化学浸取过程主要矿物组成的变化及汞的浸取量 ,对比研究各密度段分样中矿物组成和有机质含量与汞含量间关系 ,得出煤中汞主要赋存于黄铁矿中 ,煤样黄铁矿中汞的分布是不均匀的。研究表明 ,当煤炭被开采堆放到地表后 ,煤中大部分汞可以被酸性矿井水带入环境中 ,这一环境污染问题应予以重视。在洗煤过程中 ,平均 5 1%的汞可以被脱除。因此 ,提高原煤入洗率可以有效地降低煤中汞的含量     

应用固体测汞仪直接测定载金炭中的总汞

载金炭对汞有较强的吸附性,易造成黄金生产工艺污染及活性炭吸附金的活性降低,需测定载金炭中的汞含量以监控汞的危害。应用目前测定汞的分析方法在样品前处理过程中需要高温去除基体炭,但容易造成汞的挥发损失。本文采用固体测汞仪在不需样品前处理及不加入其他试剂的情况下实现了载金炭中总汞的直接测定,载金炭最优热解条件为空气流速0.8~1.2 L/min,蒸发温度680~740℃,汞的回收率达到99%以上。样品在热解过程中基体炭转化成二氧化碳,二氧化碳的干扰可由仪器自动消除,所以基体炭对汞的测定无明显影响。全流程的管道不足50 cm,且整个管道处于较高温度之下,通过加大空气流速可快速消除管道上残余的汞,减少了记忆效应的影响。本方法的相对标准偏差小于8.0%,测定下限为0.014μg/g,汞的测试结果与原子荧光光谱法基本吻合。     

Precise Determination of Rubidium in Geological Reference Materials by ID-TIMS and WD-XRF: A Discussion for the Basalt BIR-1

Data were obtained for rubidium in six geological reference materials by isotopic dilution thermal ionisation mass spectrometry (ID-TIMS) and wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometry (WD-XRF). The results found by one technique compare very well with the other within the respective analytical uncertainties and are also in good agreement with data from previously published values. The particular case of low Rb determinations in reference sample BIR-1 is discussed.     

汞分析仪直接测定矿石中的痕量汞

使用汞分析仪直接对不同矿石中的痕量汞进行快速准确测定。矿样直接称样后,无需复杂的湿法消解或样品前处理,6 min内即可完成汞的测定。建立的方法不受样品性质影响,无基体干扰,方法回收率为90.0％~109.0％,检出限为0.60 ng/g,相对标准偏差(RSD,n＝8)为0.95％~4.74%。使用该法分析了6大类矿石标准参考物质和实际样品,并与常规方法进行比较,分析结果与证书值和其他方法测定值一致。与现行国家标准分析方法相比,该方法大大缩短了分析周期,适合大批量试样的分析。     

Precise Determination of Sm and Nd Concentrations and Nd Isotopic Compositions in Highly Depleted Ultramafic Reference Materials

In this study, a high‐precision method for the determination of Sm and Nd concentrations and Nd isotopic composition in highly depleted ultramafic rocks without a preconcentration step is presented. The samples were first digested using the conventional HF + HNO₃ + HClO₄ method, followed by the complete digestion of chromite in the samples using HClO₄ at 190–200 °C and then complete dissolution of fluoride formed during the HF decomposition step using H₃BO₃. These steps ensured the complete digestion of the ultramafic rocks. The rare earth elements (REEs) were separated from the sample matrix using conventional cation‐exchange chromatography; subsequently, Sm and Nd were separated using the LN columns. Neodymium isotopes were determined as NdO⁺, whereas Sm isotopes were measured as Sm⁺, both with very high sensitivity using single W filaments with TaF₅ as an ion emitter. Several highly depleted ultramafic rock reference materials including USGS DTS‐1, DTS‐2, DTS‐2b, PCC‐1 and GSJ JP‐1, which contain extremely low amounts of Sm and Nd (down to sub ng g^?1 level), were analysed, and high‐precision Sm and Nd concentration and Nd isotope data were obtained. This is the first report of the Sm‐Nd isotopic compositions of these ultramafic rock reference materials except for PCC‐1.     

煤汞同位素地球化学研究进展

汞是煤中普遍存在的痕量元素,煤炭消耗总量之巨使燃煤成为全球汞污染主要来源之一。汞具有7种稳定同位素, 并且兼具质量分馏和非质量分馏效应,使通过汞同位素对涉煤汞污染源和汞迁移、转化示踪成为理想途径。煤中汞同位素 研究获得长足进展。第一,初步给出了世界11个产煤国煤中汞同位素δ202Hg的特征值及分布范围,为示踪环境介质汞的燃 煤源污染源创造了条件。第二,发现了原煤中汞存在奇数质量汞的非质量分馏效应（Δ199Hg≠0）,有助于配合δ202Hg开展示 踪研究。第三,中国不同产煤地及不同成煤期原煤中汞同位素δ202Hg与Δ199Hg值已被测试,为中国开展煤源汞污染示踪研究 打下一定基础。进一步工作可能有待加强的4个方面：（1） 全球不同地域和时代煤中汞同位素数据库的不断补充、修正和 完善;（2） 煤炭生产遗存物,如残留煤和煤矸石等与气-水环境相互作用中的汞同位素问题;（3） 燃煤派生的且影响人类 健康的环境介质如大气细颗粒物（PM2.5） 的汞同位素问题;（4） 涉及煤火汞的迁移转化是复杂的,部分汞具有二次释放特 性,其中汞同位素问题仍是未知的。总之煤中汞及其关联的汞同位素研究方兴未艾。     

Atomic Absorption Determination of Ultratrace Elements in Geological Materials by Vapor. Hydride-Forming Techniques. I. Mercury

A method is described for the determination of mercury at nanogram levels in geological materials by flameless atomic absorption spectroscopy after metal vapor generation. Mercury is converted to a soluble form by H₂SO₄-HNO₃ attack in a teflon bomb at 180°C for 90 minutes. Metal Hg vapor is obtained by reaction with combined NaBH₄-NaOH using the Perkin-Elmer MHS - 10 hydride system and determined at room temperature. Mercury can be easily determined in most silicate materials. The sensitivity of the method depends essentially on the purity of the reagents and contaminations during handling rather than on instrumental capabilities. A detection limit of about 10 ng/g Hg for 0.5 g samples has been achieved with the use of normal "suprapure" reagents. Mercury contents on some USGS, CRPG and ANRT reference samples are reported.     

Precise Determination of Silicon Isotopes in Silicate Rock Reference Materials by MC‐ICP‐MS

A HF‐free sample preparation method was used to purify silicon in twelve geological RMs. Silicon isotope compositions were determined using a Neptune instrument multi‐collector‐ICP‐MS in high‐resolution mode, which allowed separation of the silicon isotope plateaus from their interferences. A 1 μg g^‐1 Mg spike was added to each sample and standard solution for online mass bias drift correction. δ³⁰Si and δ²⁹Si values are expressed in per mil (‰), relative to the NIST SRM 8546 (NBS‐28) international isotopic RM. The total variation of δ³⁰Si in the geological reference samples analysed in this study ranged from ‐0.13‰ to ‐0.29‰. Comparison with δ²⁹Si values shows that these isotopic fractionations were mass dependent. IRMM‐17 yielded a δ³⁰Si value of ‐1.41 ± 0.07‰ (2s, n = 12) in agreement with previous data. The long‐term reproducibility for natural samples obtained on BHVO‐2 yielded δ³⁰Si = ‐0.27 ± 0.08‰ (2s, n = 42) on a 12 month time scale. An in‐house Si reference sample was produced to check for the long‐term reproducibility of a mono‐elemental sample solution; this yielded a comparable uncertainty of ± 0.07‰ (2s, n = 24) over 5 months.