廢活性炭金屬類檢測(cè)應(yīng)用方案（ICP法測(cè)定22種金屬元素）

方法原理

固體廢物或固體廢物浸出液經(jīng)酸消解后，進(jìn)入等離子體發(fā)射光譜儀的霧化器中被霧化，由氬載氣帶入等離子體火炬中，目標(biāo)元素在等離子體火炬中被氣化、電離、激發(fā)并輻射出特征譜線。特征光譜的強(qiáng)度與試樣中待測(cè)元素的含量在一定范圍內(nèi)成正比。

方案依據(jù)HJ781-2016固體廢物22種金屬元素的測(cè)定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法

HJ/T 300-2007固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法

儀器設(shè)備及試劑

美析ICP-6800電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（標(biāo)準(zhǔn)機(jī)）

微波消解儀:具有程序溫控功能，最da功率范圍600~1 500 W。

溫控電熱板:控制精度±2.5℃。

分析天平:精度±0.0001 g。

聚四氟乙烯坩堝: 50 ml、100 ml

篩:非金屬篩，100目。

翻轉(zhuǎn)振蕩器

一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器和設(shè)備。

實(shí)驗(yàn)用水為新制備的去離子水。

冰醋酸:優(yōu)級(jí)純。

1molL鹽酸溶液。

1mol/L硝酸溶液。

1mol/L氫氧化鈉溶液。

浸提劑1*:加 5.7ml冰醋酸至500ml試劑水中，加64.3ml 1mol/L氫氧化鈉，稀釋至1L。配制后溶液的pH值應(yīng)為4.93士0.05。

浸提劑2*:用試劑水稀釋17.25ml的冰醋酸至1L.配制后溶液的pH值應(yīng)為2.64士0.05。

濃硫酸: ρ (H₂SO₄）=1.84 g/ml，優(yōu)級(jí)純。

濃硝酸: ρ (HNO₄）=1.42 g/ml，優(yōu)級(jí)純。

濃鹽酸: ρ (HC1)=1.19 g/ml，優(yōu)級(jí)純。

氫氟酸: ρ (HF)-1.49 g/ml，優(yōu)級(jí)純。

高氯酸: ρ (HClO₄）=1.76 g/ml，優(yōu)級(jí)純。

過氧化氫: φ(H₂O₂）=30%，優(yōu)級(jí)純。

硝酸溶液: 1+1 (VIV)，

硝酸溶液:1+99 (VIV)，

鹽酸溶液:1+1(VIV)，

單元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液: p=1000 mg/L。

可用高純度的金屬（純度大于99.99%）或金屬鹽類（基準(zhǔn)或高純?cè)噭┡渲瞥?span>1 000 mg/L 含1%硝酸的標(biāo)準(zhǔn)貯備液。也可購買市售有證標(biāo)準(zhǔn)溶液。

單元素標(biāo)準(zhǔn)使用液:分別移取單元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液稀釋配制。稀釋時(shí)補(bǔ)加一定量的硝酸，使標(biāo)準(zhǔn)使用液的硝酸含量為1%。

多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液:根據(jù)元素間相互干擾的情況和標(biāo)準(zhǔn)溶液的性質(zhì)分組制備,其質(zhì)量濃度應(yīng)根據(jù)分析樣品及待測(cè)元素而定，標(biāo)液的酸度盡量與待測(cè)試樣的酸度保持一致，均為1%的硝酸。

樣品前處理

取樣

取樣需要有代表性，方法：散點(diǎn)取樣（不同部位取樣并攪拌均勻）

樣品信息建檔

樣品信息需詳細(xì)并真實(shí)可靠，內(nèi)容：樣品信息需包括樣品名稱、樣品編號(hào)、取樣時(shí)間、取樣人員、樣品重量、樣品外觀、樣品氣味。

活性炭含水率測(cè)定

稱取50-100g樣品置于具蓋容器中，于105℃下烘干4h，恒重至兩次稱量值的誤差小于±1%，計(jì)算樣品含水率： 

                    η=(A-B)/A

A：樣品干燥前重量

B：樣品干燥后重量

η:   樣品含水率

注：進(jìn)行含水率測(cè)定后的樣品，不能用于浸出毒性試驗(yàn)。

樣品破碎

 樣品顆粒應(yīng)可以通過9.5mm孔徑的篩，對(duì)于粒徑大的顆?？赏ㄟ^破碎、切割或者碾磨降低粒徑。

確定使用的浸提劑

1.浸提劑：通過溶解、分離或交換，提取樣品中某些成分而使用的溶劑。

2.種類： 浸提劑1#：加入5.7ml冰醋酸至500ml試劑水中，加64.3ml 1mol/L氫氧化鈉，稀釋至1L。配制后溶液的pH值應(yīng)為4.93±0.05。

浸提劑2#：用試劑水稀釋17.25ml的冰醋酸至1L。配制后的溶液pH值應(yīng)為2.64±0.05。

3.選擇浸提劑

取5.0g樣品至500ml燒杯或錐形瓶中，加入96.5ml試劑水，蓋上表面皿，用磁力攪拌器猛烈攪拌5min，測(cè)定pH，如果pH<5.0，用浸提劑1#；如果pH>5.0，加上3.5ml 1mol/L鹽酸，蓋上表面皿，加熱至50℃，并在此溫度下保持 10min。將溶液冷卻至室溫，測(cè)定pH，如果pH<5.0，用浸提劑1#；如果pH>5.0，用浸提劑2#。 （樣品一般都采用浸提劑2#）

浸出液制備

浸出液制備方法 

稱取75-100g樣品，置于2L提取瓶中，根據(jù)樣品的含水率，按液固比為20:1（L/Kg）計(jì)算出所需浸提劑的體積，加入浸提劑。

          A(1- η)/X=1/20

A：稱取樣品重量（單位g）

η:   樣品含水率

X：浸提劑體積（單位ml）

將已加入浸提劑的提取瓶，蓋緊瓶蓋后，固定在翻轉(zhuǎn)式振蕩儀上，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為30±2r/min，于23±2℃下振蕩18±2h。在振蕩過程中如有氣體產(chǎn)生，應(yīng)定時(shí)在通風(fēng)廚中打開提取瓶，釋放過度的壓力 。

注意：在振蕩過程中需要注意提取瓶是否有漏水現(xiàn)象，如有泄露，立即停止，更換新提取瓶，重復(fù)以上步驟重新制備浸出液。

設(shè)備儀器：翻轉(zhuǎn)振蕩儀，電子天平，量筒，燒杯，移液管 、提取瓶（2L）等。  

浸出液后處理

過濾

振蕩過后浸出液需過濾處理，過濾用濾膜要求為玻纖濾膜或微孔濾膜，孔徑0.6-0.8μm

考慮到元素檢測(cè)儀器需求，應(yīng)使用高壓過濾器進(jìn)行過濾，能較大幅度降低水的鹽度，以防止儀器堵塞。

注：用于金屬分析的浸出液必須盡快分析或用硝酸酸化至pH＜2.0于4℃左右保存不超過24小時(shí)。  

消解

消解的原理是采用硝酸在加熱情況下破壞樣品中有機(jī)物或還原性物質(zhì)。微波消解通常是利用微波加熱密閉容器中的溶液，從而在高溫高壓下使各類樣品進(jìn)行反應(yīng)或者分解的消解方法。

為消除浸出液中有機(jī)物或還原性物質(zhì)對(duì)元素檢測(cè)的影響，浸出液需進(jìn)行消解處理。

消解步驟：取20ml浸出液于消解罐中，加入5ml濃硝酸，裝入密閉的微波消解罐中，消解儀的0號(hào)罐必須放入樣品，同時(shí)要做樣品空白實(shí)驗(yàn)。設(shè)定好消解程序120℃消解5min，150℃消解5min，180℃消解10min。消解完成后待溫度冷卻至60℃后取出，作為待測(cè)溶液。

微波消解儀在使用過程中需注意安全，應(yīng)規(guī)范操作，并在通風(fēng)廚中進(jìn)行。

微波消解儀使用注意事項(xiàng)

1、每個(gè)消解罐中總液量≤30ml，其中最jia配比為20ml樣品＋5ml濃HNO₃

2、消解罐用完后用10%（V/V）的酸（HNO3或者HCl）進(jìn)行浸泡（至少兩個(gè)小時(shí)），泡完后用純水（去離子水）清洗。如要即時(shí)使用，需要烘干，烘干溫度≤60℃。在清洗罐內(nèi)部時(shí)，不能用硬毛刷刷洗，建議配買一個(gè)軟毛刷，刷罐子專用。

微波消解儀使用注意事項(xiàng)。

當(dāng)使用溫控消解時(shí)，最gao溫度＜250℃，其中，第yi步溫度不能超過150℃，每步之間的溫差不能超過50℃，設(shè)定功率建議為n＋1原則（當(dāng)使用n個(gè)消解罐時(shí)，其設(shè)定功率為n＋1百瓦）。建議將消解溫度設(shè)定在180℃。

電熱板消解

量取固體廢物浸出液樣品25.0 ml于 100 ml聚四氟乙烯坩堝中，加入 5 ml濃硝酸，在電熱板上于180℃加熱消解1~2h。若有顆粒物或沉淀，需滴加濃硝酸2 ml繼續(xù)加熱消解，直至溶液澄清。用適量硝酸溶液淋洗地蝸，將淋洗液全部轉(zhuǎn)移至25 ml容量瓶中，用硝酸溶液定容至標(biāo)線，混勻，待測(cè)。

固體廢物浸出液空白：使用實(shí)驗(yàn)用水配制成浸提劑，按照與固體廢物浸出液樣品制備相同的步驟進(jìn)行固體廢物浸出液空白的制備，按照與固體廢物浸出液試樣制備相同的步驟進(jìn)行消解。

分析步驟

儀器參考測(cè)量條件

高頻功率/kw  1.0~1.6

反射功率/W  <5

載氣流量/ (L/min)  1.0~1.5

動(dòng)泵轉(zhuǎn)速/(r/min)  100~120

流速/(ml/min)  0.2~2.5

測(cè)定時(shí)間/s  1~20

點(diǎn)燃等離子體后,待儀器預(yù)熱至各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定后開始進(jìn)行測(cè)量。

校準(zhǔn)曲線的繪制

依次配制一系列待測(cè)元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液,可根據(jù)實(shí)際樣品中待測(cè)元素質(zhì)量濃度情況調(diào)整校準(zhǔn)曲線的質(zhì)量濃度范圍。分別移取一定體積的多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，用硝酸溶液配制系列標(biāo)準(zhǔn)曲線，參考質(zhì)量濃度見表5。將標(biāo)準(zhǔn)溶液由低質(zhì)量濃度到高質(zhì)量濃度依次導(dǎo)入電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀，按照儀器參考測(cè)量條件(8.1)測(cè)量發(fā)射強(qiáng)度。以目標(biāo)元素系列質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，發(fā)射強(qiáng)度值為縱坐標(biāo)，建立目標(biāo)元素的校準(zhǔn)曲線。(單位mg/L)

空白樣品的測(cè)定

按照與試樣測(cè)定相同的操作步驟測(cè)定空白試樣

固體廢物浸出液

固體廢物浸出液中金屬元素濃度ρ(mg/L）按公式計(jì)算:

式中:ρ——固體廢物浸出液中金屬元素的濃度，mg/L;

ρ₁——由校準(zhǔn)曲線查得測(cè)定試樣中金屬元素的濃度，mg/L;

ρ₀——空白試樣的測(cè)定濃度，mg/L;

V——固體廢物浸出液的取樣體積，ml;

V₀——浸出液消解后試樣的定容體積，ml。

 關(guān)于美析

美析主營(yíng)光譜類儀器可見分光光度計(jì)、紫外可見分光光度計(jì)、原子吸收光譜儀、超微量分光光度計(jì)、原子熒光光度計(jì)、ICP電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、ICP電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，目前，我們的產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)藥、環(huán)保、冶金、石油、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。同時(shí)美析利用在產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)、光學(xué)設(shè)計(jì)、電氣應(yīng)用和軟件開發(fā)方面積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合市場(chǎng)的最xin實(shí)際需求，近期將陸續(xù)推出一批全新的分析類儀器。