水、气重金属样品的前处理方法.

1、水、气重金属样品的前处理方法2012.5目录1、水质样品的前处理1.1、水质概述：监测项目涉及方法标准体系1.2 、前处理要点1.3、微波消解水样的应用1.4、基体干扰和背景吸收消除2、气体样品的前处理3、质量保证及质量控制浸出法浸出法酸煮法酸煮法微波法微波法全自动消解法全自动消解法注意事项注意事项1.1.1.1 1.1.1.1 监测项目1、地表水： 铜、锌、铅、镉、砷、硒、汞、铬 铁、锰 钼、钴、铍、硼、锑、镍、钡、钒、钛、铊2、地下水： 铁、锰、铜、锌、钼、钴、汞、砷、硒、镉、铅、铍、钡、镍3、废水： 第一类：总汞、总砷、总镉、总铅、总镍、总铬、总铍、总银 第二类：锰、铜、锌1.1.1.2

2、 1.1.1.2 涉及方法1、原子吸收法 火焰：铅、镉、铜、锌、铁、锰、镍、钴 石墨炉：铅、镉、铊、钼、钴、铍、钡2、原子荧光法 砷、硒、汞、锑3、电感耦合等离子体发射光谱法4、电感耦合等离子体-质谱法 1.1.1.3 1.1.1.3 标准体系表1 地表水环境质量标准基本项目标准限值 单位：mg/L项目类类类类类铜0.011.01.01.01.0锌0.051.01.02.02.0硒0.010.010.010.020.02砷0.050.050.050.10.1汞0.000050.000050.00010.0010.001镉0.0010.0050.0050.0050.01铬（六价）0.010.05

3、0.050.050.1铅0.010.010.050.050.11.1.1.3 1.1.1.3 标准体系项目标准值（mg/L）项目标准值（mg/L）项目标准值（mg/L）硼0.5钒0.05锑0.005钛0.1钴1镍0.02铊0.0001铍0.002钡0.7表3 集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值表2 集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准限值项目标准值（mg/L）项目标准值（mg/L）铁0.3锰0.11.1.1.3 1.1.1.3 标准体系地下水质量标准单位：mg/L项目类类类类类铁(Fe)0.10.20.31.51.5锰(Mn)0.050.050.11.01.0铜(Cu)0.010.0

4、51.01.51.5锌(Zn)0.050.51.05.05.0钼(Mo)0.0010.010.10.50.5钴(Co)0.0050.050.051.01.0汞(Hg)0.000050.00050.0010.0010.001砷(As)0.0050.010.050.050.05硒(Se)0.010.010.010.10.1镉(Cd)0.00010.0010.010.010.01铬(六价)0.0050.010.050.10.1铅(Pb)0.0050.010.050.10.1铍(Be)0.000020.00010.00020.0010.001钡(Ba)0.010.11.04.04.0镍(Ni)0.00

5、50.050.050.10.11.1.1.3 1.1.1.3 标准体系1、第一类污染物最高允许排放浓度（mg/L）Hg： 0.05 Cd ： 0.1 Cr ： 1.5 Cr6+:0.5 As：0.5 Pb：1.0 Ni：1.0 Be：0.005 Ag：0.52、第二类污染物最高允许排放浓度 （mg/L）Cu：1.0 Zn：5.0 Mn：5.0 P：0.3污水综合排放标准 1.1.1.3 1.1.1.3 标准体系方法名称标准号水质钾和钠的测定火焰原子吸收分光光度法 GB/T11904-89 水质钙和镁的测定原子吸收分光光度法 GB/T11905-89 水质银的测定火焰原子吸收分光光度法 GB/T

6、11907-89 水质铁、锰的测定火焰原子吸收分光光度法 GB/T11911-89 水质镍的测定火焰原子吸收分光光度法 GB/T11912-89 水质总铬的测定 GB/T7466-87 水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法 GB/T7475-87 水质钒的测定石墨炉原子吸收分光光度法 GB/T14673-93 水质钡的测定原子吸收分光光度法GB/T15506-19951.2.1 清洁水样的前处理要求1、地表水水样采集后自然沉降30min，取上层非沉降部分分析。（地表水环境质量标准）2、澄清的地下水和地表水，可直接取样测定。1.2.2 1.2.2 生活污水、工业废水和受污染的地表水 一般前

7、处理要求1、悬浮物较多的水样，分析前需酸化并消解氧化有机物。2、若需要测定溶解态的金属，采样时将水样通过0.45m的滤膜，每升水样加1.5ml硝酸酸化，使pH小于23、不可溶性金属（不可过滤态）：地表水悬浮物中重金属分析方法的指导意见1.2.3 消解条件的选择常用酸的性质对比酸浓度%(mol/L)特性用途硝酸69(16)强氧化剂可将许多痕量元素转化为溶解度高的硝酸盐，通常加入盐酸及氢氟酸以增加溶解能力。多用于分解有机物盐酸36(12)弱还原剂分解许多金属氧化物以及其氧化还原电位低于氢的金属，一般不用于分解有机物质。可能与As、Sb、Sn、Se、Te、Ge、Hg等形成易挥发金属氯化物高氯酸70(

8、12)热的时候是强氧化剂，与有机物结合可能产生爆炸经常用来驱赶HCl、HNO3、HF，高氯酸盐绝大多数易溶，用它分解样品时其中Cr有10%以CrOCl3的形式挥发掉，V以VOCL3的形式挥发掉氢氟酸48(29)唯一能分解以硅为基体的无机酸，常与盐酸、高氯酸、硝酸混合使用主要用于硅酸盐类的样品（土壤等），As、Sb、Ge会根据其价态挥发。对玻璃有强腐蚀作用，常用塑料器皿1.2.3 1.2.3 消解条件的选择消解的加热温度955 ，确保样品不沸腾。消解所用酸体系：硝酸、双氧水、高氯酸严格控制加入酸的量1.2.41.2.4前处理方法5.0mL硝酸10mL1mL高氯酸2mL双氧水100mL水样5.0m

9、L硝酸蒸至1mL冷却、定容蒸至1.2.5 含As、Se、Sb水样前处理方法清洁水样： 25ml50ml比色管（1+1）HCL8ml10%硫脲-VC5ml预还原30min悬浮物较多和较浑浊的水样50ml样品100ml锥形瓶中HNO3+HClO4(1+1) 5ml白烟冒近，冷却5ml(1+1)HCl转移定容，摇匀1.2.5 含汞水样前处理方法1、冷原子吸收法 高锰酸钾-过硫酸钾消解法：A、近沸保温法B、煮沸法 溴酸钾-溴化钾消解法：2、原子荧光法 同砷的前处理，水样消解时必须加入高锰酸钾保持紫红色不褪。1.2.5 水样前处理方法特例介绍方法1三氯化铁0.5ml浓盐酸5ml蒸至5ml15ml（1+1

10、）硫酸50ml具塞比色管纯水15ml溴化钾溶液2ml放置5min加入5ml磷酸MIBK 5ml振摇3min静置分层1.2.5 水样前处理方法特例介绍方法2500800ml水样溴水0.5-2ml硝酸pH=2水样呈黄色1min不褪10ml铁溶液氨水使pH7红褐色沉淀放置过夜离心15min倾倒上清液1ml硝酸溶液溶解沉淀稀释至10ml定容至10ml1.3.1 微波消解的应用 国标中大量引入微波消解法前处理样品。 样品量45ml；对ICP/火焰原吸时，用2.5ml硝酸和2.5ml盐酸或5ml硝酸，在火焰、石墨炉、ICP、ICP-MS中；微波消化时间20分钟；温度在10分钟内到达160，在165-170

11、保留时间10分钟。1.3.1 微波消解所应用参考方法消解物质取样反应试剂微波程序USEPAMETHOD3015(水样)45mL5mL HNO365%步骤时间（分钟）温度（）110160210165废水5mL7mL HNO365%，1ml H20230%.110180220200解决方法：1、仪器：D2校正，Zeeman校正2、测定加标回收率判断干扰的程度3、前处理：螯合萃取（铅、镉）样品稀释、分离（降低产生基体干扰或背景吸收的组分）4、标准加入法5、加入干扰抑制剂1.4.2背景吸收消除1.4.2基体改进剂要求：1、使待测元素尽可能在高热解温度下稳定，使共存基体成分挥发2、一种基体改进剂应尽可能

12、适用较多元素3、应为高纯物质，特别不应含有待测元素4、应不损害石墨炉5、不应导致过度的背景衰减2.1. 2.1. 气体样品前处理- -浸出法样品预处理：硝酸-过氧化氢溶液浸出法硝酸10mL过氧化氢3mL浸泡2h以上180加盖至微沸1h左右加热过氧化氢2mL1%硝酸20mL微干冷却沸腾10min抽滤定容2.2. 2.2. 气体样品前处理- -酸煮法样品预处理：酸煮法硝酸15mL过氧化氢5mL锥形瓶带小漏斗180）微沸2h1h后补加过氧化氢2mL冷却抽滤滤液合并微沸蒸至近干定容至50mL2.3 2.3 气体样品前处理- -微波法2.3 2.3 气体样品前处理- -微波法（1）称取0.3g左右样品于

13、消解罐中，加6.0mlHNO3、2.0ml H2O2，加酸时应尽量将黏在内壁的样品冲下去，加密封盖。（2）程序设定如下：功率（KW）1.5 1.5温度（）100 160时间（min）10 20（3）冷却40min后，取出消解罐，将样品抽滤倒入烧杯中，用少量水冲洗内罐和盖并入样品，在电热板上加热赶酸至近干，定量转移至50mL容量瓶中，用水稀释至标线。泄压的原因：称样量太多，不熟悉的样品应严格的限制在0.3g以内，运用消解方法前和仪器工程师沟通、交流2.4 2.4 气体样品前处理- -全自动消解法 全自动消解法取完整的滤筒或滤纸，用手撕碎放于消解管中，放置在消解架上。加入18ml硝酸，加热至120

14、维持一小时，冷却后加入5ml氢氟酸，加热至140度维持一小时，冷却后加入2ml高氯酸，加热至160维持一小时，继续升温至180，持续一个小时进行赶酸。2.4 2.4 气体样品前处理- -全自动消解法2.4 2.4 气体样品前处理- -全自动消解法消解时间约共240min，全程（算上加试剂和冷却时间）共270min。建议滤筒消解完毕后，过滤后再上机测试。步骤操作条件 备注步骤操作条件备注1加入试剂HNO318.0mL10振荡50%2min2振荡50%2min11加热16060min3加热12060min12加热18060min4冷却10min 13加入试剂H2O10mL5加入试剂HF5.0mL14振荡50%2min6振荡50%2min15加热18010min7加热14060min16冷却30min 8冷却10min 17振荡50%2min9加入试剂HCLO42.0mL18定容50.0mL 2.52.5气体样品前处理注意事项（1）空白滤筒应检查外表有无裂纹、孔隙或破损，有则应更换滤筒，如有挂毛或碎屑，应清理干净。（2）用铅笔将滤筒、滤膜编号。（3）玻璃纤维滤筒铅含量较高，使用前可