封闭压力酸溶-电感耦合等离子体质谱法同时测定电气石中29种元素

电气石是一种含硼的铝硅酸盐矿物,是重要的非金属矿产资源和成岩成矿作用的灵敏示踪剂,因类质同象置换普遍使其组成成分多变,主量元素为Si、B、Al、Fe和Mg,微量元素有稀土元素、Cu、Pb、Zn、Sn、Ag和Sr等。电气石的化学性质非常稳定,不能被一般的酸或碱完全溶解,本文采用硝酸-氢氟酸封闭压力溶矿,50%王水封闭压力复溶进行样品前处理,建立了电感耦合等离子体质谱法测定电气石中稀有轻金属、重金属、放射性金属、稀土元素等29种元素的分析方法。方法检出限为0.003~0.4μg/g,精密度(RSD,n=12)为0.9%~9.2%;国家标准物质的测定值与标准值基本相符,各元素的加标回收率为95%~105%。本方法解决了电气石样品难分解、复溶时易出现氢氧化铝微细残渣的问题,样品试液中B、Al、Fe等主要共存离子的干扰小,各待测元素测定结果准确、可靠。     

X射线荧光光谱法测定重晶石中的硫酸钡方法研究

应用XRF可快速测定重晶石中钡元素的总量,但当测定硫酸钡含量时,由于样品中的碳酸钡计入钡量造成硫酸钡的测定结果不准确,铜、铅、锌等有色金属元素对熔样坩埚会造成损害,需要进行酸处理除去碳酸钡、铅等干扰。而样品经酸处理后不同样品的剩余量不同,造成熔剂与样品的比例不确定,也不能准确测定硫酸钡的含量,因此保证熔剂与样品比例一致是解决该问题的关键。本文优化了样品前处理、熔片制样和仪器工作条件,将一定量样品以10%盐酸和10%硝酸溶解,过滤除去碳酸钡、硫酸钙及铜、铅、锌等有色金属元素,未溶解样品在700℃下灼烧后以氧化铝补充到原取样量,实现了熔剂与样品比例一致,再以硝酸铵作氧化剂,溴化锂和碘化铵作脱模剂,1075℃熔融制片,即可用XRF准确测定硫酸钡的含量。本方法的相对标准偏差(RSD)小于0.4%,检出限为72μg/g,较ICP-OES等方法的检测周期短、干扰元素少,提高了测试效率和分析质量。     

三层模式中风场对背风波的影响

为了研究风场对背风波的影响,针对边界层附近为弱稳定层结的背风波,建立了一个三维三层的理论模型和线性计算模式,分析了各层中风速和风向的变化对背风波特征的影响,揭示了气流过孤立山脉产生背风波的有利风场条件。结果表明：背风波的波长、振幅等特征对各层风速和风向的变化具有相当的敏感性,波长随着低、高层风速的增大而增大,随着中层风速的增大先减小后增大;振幅随着低、中层风速的增大先增大后减小,随着高层风速的增大而增大。此外,风速和上下层风向切变的增大均使背风波的形态逐渐由横波型转为辐散型,但是上下层风向的切变对背风波形态的影响比风速更为显著。     

Optical signatures of dissolved organic matter in the watershed of a globally large river (Yangtze River,China)

Parallel factor analysis of fluorescence excitation emission matrices of surface water samples of a globally large river (Yangtze River, China) watershed identified three classes of fluorescent dissolved organic matter (FDOM) that had ex/em = 280/330 nm, 305/385 nm and 350/450 nm respectively, resembling “peak T”, “peak M” and “peak C” commonly identified in natural water, respectively. Peak T (a tyrosine/tryptophan-like FDOM) did not show correlations to peak M or C which were humic-like substances, while a positive correlation (r = 0.935, p < 0.001) was present between the natural log-transformed maximum fluorescence intensity (F_max) of peaks T and M indicating a tight link during their production and processing. F_max values (in Raman unit nm^?1) normalized to dissolved organic carbon (DOC) concentration were low, varying in ranges 15.93–85.95, 29.83–83.54 and 19.73–51.05 × 10^?5 nm^?1 (μmol/L)^?1 for peaks T, M and C, respectively, in line with the history of strong photobleaching of the water samples as indicated by fairly high absorption spectral slope ratios (0.75–1.53 with a mean 1.03). Intermediate fluorescence index (FI) (1.46–1.83 with a mean 1.61) and small specific absorption at 254 nm (0.64–1.93 with a mean 1.15 m^?1 mg^?1 L) of the water samples, indicated the presence of both aquatic microbial DOM (e.g. peak T) and soil DOM (e.g. peak C). Peak C could be substantially removed by UV-A (320–400 nm) irradiation, while peak M was slightly increased when a microbe-containing water was exposed to the same UV-A irradiation. Taken together, peak C was attributed to diffuse soil source while peak M was likely attributed to joint effects of microbial activities and solar irradiation on the chromophores in the sample.     

四种前处理方法对电感耦合等离子体质谱测定植物样品中27种微量元素的影响

采用HNO₃-HClO₄-HF常压消解、HNO₃-H₂O₂-HF高压密闭消解、HNO₃-H₂O₂微波消解,干法灰化后残渣用HNO₃-HF-HClO₄溶解等四种方法对植物样品进行前处理,使用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对植物样品中的27种元素进行定量分析,探讨了不同前处理方法对ICP-MS测定植物样品中微量元素的影响。分析结果表明: HNO₃-HClO₄-HF常压消解使用大量试剂,污染环境,造成空白值高;在常压体系中HClO₄的加入能提高样品的消解效率,但赶酸不完全,会造成复合离子对钒和砷的干扰;干法灰化过程中某些元素(硼、汞等)会损失;常压消解和高压密闭消解中加入HF能有效地提高铍、稀土、钇、钛、锑、铀等元素的回收率,但在蒸干赶HF的过程中,会造成硼和汞的损失,并且钢套的生锈会造成铬、镍空白值高。尽管没有一种方法能适用于所有元素的分析,但相比较而言,HNO₃-H₂O₂微波消解体系操作简单,大部分元素(除铍、钛、锑、铋、稀土)能得到满意的结果,精密度(RSD)均小于10%(n=10),相对误差(RE)为-4.6%~13.6%。     

氯化钯作基体改进剂石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中的铍

铍是一种对人体有害的金属元素,土壤中铍的测定目前尚无国家标准方法.本文采用盐酸-硝酸-氢氟酸体系微波消解、石墨炉原子吸收光谱法测定土壤样品中的铍,实验了钯、硝酸铝、硝酸镁、钙盐的增敏效果.结果表明,以氯化钯为基体改进剂,灰化温度和原子化温度分别提高到1100℃和2650℃,原子化峰形尖锐,背景吸收很小,提高了测定灵敏度;其他三种基体改进剂虽然也能提高测定灵敏度,但背景吸收较大.采用优化的实验条件,Fe、Mg、K、Na、Ca、Ti、Cu、Ba、Mn、Zn、Pb、Sr等共存元素对测定不产生干扰.铍的浓度在0 ～4.00 μg/L范围内线性良好,方法检出限为0.01 μg/g,精密度(RSD,n=6)为3.5％ ～6.7％,实际土壤样品的加标回收率为84.0％ ～ 113.0％,土壤国家标准物质的测定值在标准值的误差范围内.本法与萃取光度法、电感耦合等离子体发射光谱/质谱法相比,操作简便,分析成本较低.     

山东金刚石碳同位素组成的二次离子质谱显微分析

华北克拉通山东金刚石晶体生长的多阶段性及碳同位素组成已被人们关注,但很少有人对不同阶段金刚石及其内部的碳同位素组成变化进行分析。本文利用二次离子质谱(SIMS)微区分析技术对山东金刚石晶体内部不同阶段生长的δ13C进行了原位测试分析,得出山东金刚石δ13C的变化范围在-5.6‰～-2.01‰,平均值为-3.63‰,与前人对华北克拉通金刚石碳同位素组成测试值(δ13C在-14.71‰～-0.46‰,主要集中在-9‰～-4‰之间)大致相同,位于全球橄榄岩型金刚石及幔源碳同位素组成主要范围(-8‰～-2‰)内。结合金刚石生长环带阴极发光图像,认为金刚石自核心部位至边缘,在同一期生长环带内,其δ13C值呈变重趋势;在多期复杂生长环带之间,δ13C值因结晶时的地质环境不同而存在差异。δ13C值的这种变化揭示了该地区金刚石复杂的生长环境,为解析华北克拉通地幔碳循环提供了定量数据。     

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。     

双误差回归模型在ICP-MS测定饮用水中锶的不确定度评定的简化应用

在计算电感耦合等离子体质谱法测定饮用水中锶的浓度(x)时,由于标准系列配制和仪器检测过程中信号(y)漂移产生的不确定度会传递给最终的计算结果。普通的一次或多次线性拟合结果不能真实地反映对于x、y值都含误差的数据拟合情况。文章对标准曲线进行了双误差回归计算,从双误差回归线性方程推导出校准曲线拟合过程产生不确定度的计算公式,建立了方法检出限与曲线拟合参数(x、y、曲线截距和斜率)及其相关不确定度之间的关系式,依据误差连续传递公式及不确定度分量计算公式简化了合成不确定度的表达式。从合成不确定度计算公式中可得出,水样中锶含量的浓度越低,其对应的不确定度越大;标准系列配制过程不细致、仪器灵敏度低,方法检出限越差,与实际测试情况符合。