山西省农产品质检中心讲义之重金属检测ppt课件

1、农产品检测技术及技巧重金属元素检测技术山西省农产质量量平安检验监测中心. 分析样品的预处置是影响分析准确度、精细度及分析速度的关键步骤和主要要素。 在分析化学领域中，对大多数样品都需求进展预处置将样品转化成可以测定的形状以及将被测组分与干扰组分分别，由于实践分析的对象往往比较复杂，在测定中最大的误差往往来源于预处置过程。要保证样品分析的快速和准确,就必需有能与分析样品相顺应的预处置方法。 国际上先进的分析实验室都极为注重样品的前处置任务，据统计采样和样品前处置的投入任务量约占全部分析和数据处置投入任务量的67%。元素分析前处置方法概述.元素分析样品预处置的概念： 消解除去试样中有机成分或从试样

2、中浸提出待测成分。样品预处置的目的： 使样品的形状和浓度顺应所选择的分析技术样品预处置的原那么： 防止待测组分的损失 防止引入干扰样品预处置的根据： 物质性质 干扰情况能否需求分别等 测定方法能否需求富集等. 湿消解法(湿灰化法) 利用氧化性酸和氧化剂对有机物进展氧化、水解，以分解有机物。是目前元素分析中最常见也是运用最广的前处置方法。 干消解法(干灰化法) 在供应能量的前提下直接利用氧以氧化分解样品中有机物的方法，也包括在高温下 100300 利用空气中氧的高温炉干灰化法。 微波消解法 溶样时，器具有较强的穿透才干的微波渗入到加热物体的内部，使加热物内部分子间产生猛烈振动和碰撞，样品外表层和

3、内部在不断搅动下破裂、溶解，不断产生新颖的外表与酸反响，促使样品迅速溶解的方法。元素分析中常见的预处置方法.优点对于各种基体样品的顺应才干强便于处置大批量样品消解全程可见，反响温度较低，设备价钱廉价，易普及灵敏多变称样量缺陷消解速度普通常压下要用到高氯酸、硝酸、硫酸、王水等强酸敞开式消解，易挥发元素汞、砷、锗等元素会损失试剂耗费较大湿消解法的优缺陷.干消解法的优缺陷优点称样量大样品前处置较简单可以适用于多种基体样品缺陷易挥发性元素容易损失灰化时间较长部分元素会在石英器皿中残留.微波消解法的优缺陷优点加热快、升温高，消解才干强，大大缩短了溶样时间。耗费酸溶剂少，空白值低。防止了挥发损失和样品的沾

4、污，提高了分析的准确度和精细度，回收率实验获得令人称心的结果。降低了劳动强度，改善了任务环境，降低了分析本钱。缺陷造价、备件及维护费用较昂贵样品的称样量、仪器的耐压才干平安性与通量呈反比测定样品之前需求对样品进展分类各类样品的微波程序差别很大高油脂类、有机类样品的平安性样品消解过程中不能监视样品消解形状及程度消解不完全.最常用的消化溶剂 硝酸 HNO3 盐酸 HCl 氢氟酸 HF 硫酸 H2SO4 高氯酸 HClO4 过氧化氢 H2O2.原子吸收光谱法 原子吸收光谱法亦称原子吸收分光光度法,是基于蒸气相中待测元素的基态原子对其共振辐射的吸收强度来测定试样中该元素含量的一种仪器分析方法。它是测定

5、痕量和超痕量元素的有效方法，石墨炉原子吸收光谱法、质谱法和中子活化法被公以为测定超痕量元素的三种主要方法。.原子吸收光谱法选择性强：主线系，谱线窄0.00Xnm)。普通情况下共存元素不干扰测定。灵敏度高：火焰法ppm级；石墨炉ppb级；氢化物ppb级。分析范围广：可测70多种元素火焰法30多种；石墨炉70多种；氢化物9种；可测主量、低含量、微量、痕量。精细度好：火焰法小于1%；石墨炉小于5%。局限性：难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时多元素的同时测定。.原子吸收分光光度计构造组成原子吸收普通由四部分组成：光源: 空心阴极灯原子化器:火焰、石墨炉、氢化物发生器单色器: 光栅、聚光镜、狭缝等检

6、测器: 光电倍增管.干扰及消除1、光谱干扰2、物理干扰3、化学干扰4、背景干扰及校正方法.1、光谱干扰 待测元素的共振线与干扰物质谱线分别不完全，这类干扰主要来自光源和原子化安装。包括：临近吸收线、非吸收线和吸收线重叠干扰。消除方法：减小狭缝、改选吸收线、利用塞曼或自吸效应扣背景、预分别干扰元素。如：Ni的灵敏线232.0nm，次灵敏线231.6nm和231.1nm 假设不减小狭缝宽度灵敏度就会降低原子吸收是锐线光谱，光谱干扰很少，普通不予思索。 .2、物理干扰 试样在转移、蒸发过程中物理要素变化引起的干扰效应。包括：试样溶液的粘度、毛细管的内径与长度、丈量液面的相对高度、空气流量的动摇、熄灭

7、器风口的堵塞以及有机溶剂效应等。消除方法： 配制与基体类似的规范溶液； 采用规范参与法; 假设试样溶液的浓度高，可采用稀释法。.3、化学干扰 待测元素与其它组分之间的化学作用所引起的干扰效应,主要影响到待测元素的原子化效率，是主要干扰源。 a. 化学干扰的类型 1待测元素与其共存物质作用生成难挥发的化合物，致使参与吸收的基态原子减少。 例：钴、硅、硼、钛、铍在火焰中易生成难熔化合物 硫酸盐、硅酸盐与铝生成难挥发物。 2待测离子发生电离反响，生成离子，不产生吸收，总吸收强度减弱，电离电位6eV的元素易发生电离，火焰温度越高，干扰越严重，如碱金属和碱土金属。.3、化学干扰b. 化学干扰的抑制 经过

8、在规范溶液和试液中参与某种光谱化学缓冲剂来抑制或减少化学干扰：1释放剂与干扰元素生成更稳定化合物使待测元素释放出来。2维护剂与待测元素构成稳定的络合物，防止干扰物质与其作用。3饱和剂参与足够的干扰元素，使干扰趋于稳定。4电离缓冲剂参与大量易电离的一种缓冲剂以抑制待测元素的电离。.4、背景干扰及校正方法 背景干扰主要是指原子化过程中所产生的光谱干扰，主要有分子吸收干扰和散射干扰，干扰严重时，不能进展测定。a. 分子吸收与光散射 分子吸收：原子化过程中，存在或生成的分子对特征辐射产生的吸收。分子光谱是带状光谱，势必在一定波长范围内产生干扰。 光散射：原子化过程中，存在或生成的微粒使光产生的散射景象

9、。.4、背景干扰及校正方法b. 氘灯延续光谱背景校正优点: 仪器构造简单本钱低；灵敏度损失小； 可扣除由于光散射和盐类产生的宽带分子背景吸收；有较宽的线性动态范围。 缺陷: 不能扣除构造背景和光谱重叠干扰；只能在紫外区小于320nm运用；扣背景时必需调整好光路二光斑重合；能量都到达100%；只能扣除小于1Abs的背景。.4、背景干扰及校正方法c. 塞曼扣背景:优点: 可在全波长范围内进展校正；可校正构造背景也可校正延续背景；扣背景效果好；不用调整光路；可校正2Abs以下的背景。缺陷: 运用偏振器能量有损失；灵敏度、线性动态范围有损失；仪器价钱昂贵。.4、背景干扰及校正方法d. 自吸收扣背景:优

10、点：可全波段校正背景，不存在光路平衡的问题；可扣2Abs的背景，可校正构造背景；安装简单。缺陷：灵敏度、精细度和线性范围有损失；脉冲大电流降低空心阴极灯的运用寿命；高熔点元素很难产生自吸，所以效果差。由于多数元素的测定波长在紫外区，所以目前用得最多的还是氘灯法.运用与维护每次分析终了及关机当做好以下任务： 放干净空压机贮气灌内的冷凝水、检查燃气能否关好；用水彻底冲洗排废系统； 假设用了有机溶剂，那么要倒干净废液罐中的废液，并用自来水冲洗废液罐； 高含量样品做完，应取下熄灭头放在自来水下冲洗干净并用滤纸仔细把缝口积碳檫除然后摔掉水滴晾干以备下次再用。同时继续用纯水喷雾几分钟以清洗雾化器。.运用与

11、维护 去除灯窗和样品盘上的液滴或溅上的样液水渍，并用棉球擦干净，将测试过的样品瓶等清理好，拿出仪器室，擦净实验台； 封锁通风设备，检查一切电源插座能否已切断，水源、气源能否关好； 运用石墨炉系统时，要留意检查自动进样针的位置能否准确，原子化温度普通不超越 2650 及尽能够驱尽试液中的强酸和强氧化剂，确保石墨管的寿命。.运用与维护每月维护工程: 检查撞击球能否有缺损和位置能否正常，必要时进展调整； 检查毛细管能否有阻塞，假设有应按阐明书的要求疏通，留意疏通时只能用软细金属丝； 检查熄灭器混合室内能否有堆积物，假设有要用清洗液或超声波清洗； 检查贮气罐有无变化，有变化时检查走漏，检查阀门控制；每

12、次钢瓶换气后或重新结合气路，都应按要求检漏； 整个仪器室的卫生除尘。.运用与维护改换石墨管时的维护: 石墨炉的清洁：当新放入一只石墨管时，特别是管子构造损坏后改换新管，该当用清洁器或清洁液 (20 ml 氨水 +20 ml 丙酮+100 ml 去离子水) 清洗石墨锥的内外表和石墨炉炉腔，除去碳化物的堆积； 石墨管的热处置：新的石墨管安放好后，应进展热处置，即空烧，反复 3-4 次； 石墨锥的维护：改换新的石墨锥时，要保证新的锥体正确装入。.原子荧光光谱法 灵敏度高，检出限低 线性范围宽，大于3个量级 接纳多条荧光谱线，基体干扰少 非色散系统、光程短、能量损失少 原子化效率高，实际上可到达100

13、% 构造简单，缺点率低，运转本钱低 可做价态分析AFS主攻测定元素：As (193.7/197.2 nm ) Hg (189.4/253.7 nm ) Se (196.1/204.0 nm )Sb Pb Ge Sn Bi Te Cd Zn.原子荧光仪检测流程 待测元素在硼氢化钾-酸体系下发生反响构成氢化物 在气液分别器中完成氢化物和废液的分别 经载气推进，氢化物传送至原子化器构成氩氢火焰，构成原子蒸气 在激发光源的激发下使基态原子跃迁到激发态，发出原子荧光 原子荧光被光电倍增管接纳，将光信号转化成电信号，经过仪器及软件处置，得出最终结果.食品中主要元素的检测分析As 2g样品+15ml消解酸(

14、硝酸:高氯酸=4:1) 放置过夜电热板加热坚持微沸形状待棕烟消逝后开盖赶酸待消解杯冒白烟时+2ml硫酸继续赶酸至只剩硫酸冷却后+ 2.5ml 10%硫脲+抗坏血酸溶液加水定容至25ml . 载流：10%硫酸 复原剂：吉天8系列：2%KBH4+0.5%KOH 吉天9系列：1%KBH4+0.5%KOH PS : 1.整个消解过程尽量坚持微沸形状，反响不宜过于猛烈。 2.参与硫酸使样品中的有机砷转化为无机砷。 3.在最后赶酸至只剩硫酸时，也可补加5ml左右水，再赶 一次，彻底赶干高氯酸。.食品中主要元素的检测分析Se 2g样品+15ml消解酸(硝酸:高氯酸=4:1) 放置过夜电热板加热坚持微沸形状待

15、棕烟消逝后开盖赶酸当消解酸还剩2ml左右时参与5ml盐酸加热30分钟左右冷却后定容至50ml . 载流：10%盐酸 复原剂：吉天8系列：2%KBH4+0.2%KOH 吉天9系列：1%KBH4+0.2%KOH PS：参与5ml盐酸后可封锁电热板用余温来加热30min .食品中主要元素的检测分析Sb 2g样品+15ml消解酸(硝酸:高氯酸=4:1) 放置过夜电热板加热坚持微沸形状待棕烟消逝后开盖赶酸赶至消解酸还剩2ml左右冷却 +2.5ml 10%硫脲+抗坏血酸溶液+1.25ml盐酸，用水定容至25ml . 载流：5%盐酸 复原剂：吉天8系列：2%KBH4+0.5%KOH 吉天9系列：1%KBH4

16、+0.5%KOH.食品中主要元素的检测分析Hg 0.5g样品+5ml硝酸+1ml过氧化氢静置30分钟补加 2ml硝酸上密闭微波系统消解消解完成冷却1小时 开盖使大部分棕色气体挥发参与10%氨磺酸0.75ml， 并用5%盐酸冲洗到25ml比色管不定容沸水浴1.5 小时冷却后用5%盐酸定容至25ml . 载流： 5%盐酸 复原剂：吉天8系列：0.05%KBH4+0.5%KOH 吉天9系列：0.01%KBH4+0.5%KOH PS: 1. 由于汞的挥发性，尽量运用密闭微波系统来消解样品。 2. 参与过氧化氢和氨基磺酸可消除亚硝酸根对测定的影响。 3. 沸水浴1.5小时起到赶酸作用。 4. 留意器皿和

17、试剂的干净度，防止消解过程中的交叉污染。.食品中主要元素的检测分析Pb 2g样品+15ml消解酸(硝酸:高氯酸=4:1) 放置过夜 电热板加热坚持微沸形状待棕烟消逝后开盖赶酸 多次加水以赶净消解酸用载流洗至25ml比色管中并 定容。 载流 ： 2%盐酸 复原剂：吉天8系列：2%KBH4+0.5%NaOH+1%铁氰化钾 吉天9系列：1%KBH4+1.0%NaOH+1%铁氰化钾 PS： 必需完全赶干消解酸，保证最终进样时的酸度。.土壤中主要元素的检测分析As 0.2g样品+5ml 1:1浓度王水100水浴1.5小时 取出冷却 + 2.5ml 10%硫脲+抗坏血酸溶液 定容至25ml . 载流：5%

18、盐酸 复原剂：吉天8系列：2%KBH4+0.5%KOH 吉天9系列：1%KBH4+0.5%KOH PS： 水浴过程中，每隔20分钟摇一次样品，保证样品 充分接触王水。.土壤中主要元素的检测分析Se 0.2g样品+ 5ml 1:1浓度王水100水浴1.5小时 补加2.5ml盐酸再加热15分钟取出冷却 定容至25ml . 载流：10%盐酸 复原剂： 吉天8系列：2%KBH4+0.5%KOH 吉天9系列：1%KBH4+0.5%KOH.土壤中主要元素的检测分析Hg 0.2g样品+ 5ml1:1浓度王水100水浴 1.5小时取出冷却定容至25ml . 载流：5%盐酸 复原剂：吉天8系列：2%KBH4+0

19、.5%KOH 吉天9系列：1%KBH4+0.5%KOH.土壤中主要元素的检测分析Sb 0.2g样品+5ml1:1浓度王水100水浴1.5小时 取出冷却 + 2.5ml 10%硫脲+抗坏血酸溶液 定容至25ml 载流：5%盐酸 复原剂： 吉天8系列：2%KBH4+0.5%KOH 吉天9系列：1%KBH4+0.5%KOH.土壤中主要元素的检测分析Pb 0.2g样品+15ml消解酸(HNO3:HCLO4=4:1) 电热板消解赶干后再补加5ml左右水再赶次 赶干用载流洗至25ml比色管中并定容。 载流：2%硝酸+2%铁氰化钾 复原剂: 吉天8系列：2% KBH4+2%NaOH 吉天9系列：1% KBH

20、4+2%NaOH PS：必需完全赶干消解酸，保证最终进样时的酸度。.仪器运用本卷须知仪器的外部运用条件： 实验室温度在15度至30度之间，湿度小于75%。应配备精细稳压电源且电源应有良好接地。仪器台后部距墙面应50厘米间隔，便于仪器的安装与维护。对气体、器皿和试剂的要求：氩气纯度大于99.99%，配备规范氧气减压表。玻璃器皿应清洗干净用酸浸泡且为原子荧光公用。试剂的纯度应符合要求，贮藏液应定期改换，运用液和复原剂应现用现配。 改换元素灯时一定要封锁主机电源。.仪器运用本卷须知 留意开机的顺序为计算机、仪器主机、顺序注射或双泵。 仪器运用前应检查二级气液分别器水封中能否有水。 丈量前仪器应运转预热一小时。 丈量过程中不能进展其它软件操作。 留意反响过程中气液分别器中不能有积液。 样品必需廓清不能有杂质，不能进浓度过高的规范和样品As100ppb、Hg10ppb。.仪器的日常维护 进样系统各种管路的作用与改换。 蠕动泵压块压力的调理方法，泵管定期滴加硅油；不丈量时应翻开压块，不能长时间挤压泵管。 拆装注射器及清洗的方法，定期检查注射器衔接能否松动并拧紧仅限吉天9系列仪器。 丈量终了后一定用纯水清洗