海洋沉积物中油类的测定（关于海洋沉积物中Cu）

引言

沿海城市的生活、生产及海上作业等活动，排放的重金属污染物在海洋沉积物中积累，通过环境、生物链富集等方式影响海洋生物和人类的健康，因而海洋沉积物中重金属含量的测定显得尤为重要。海洋沉积物重金属含量的测定的前处理步骤，根据检测标准GB17378.5-2007《海洋监测规范第5部分：沉积物分析》中的要求，采用电热板消解法。然而电热板消解虽然操作简单，便于执行，但是需要加入硝酸、高氯酸等强酸，消解过程中会产生酸雾，对旁边的设备及环境都会产生一定的腐蚀和危害，且该方法需要将消解液所产生的白烟冒尽，耗时较长，一般5~6小时才能消解完全，难以掌控消解终点。因而，热消解技术得到广泛应用。

微波消解法相对于电热板消解法而言，微波消解在密闭的器罐内进行，采用微波消解仪的程序升温模式进行加热，具有时间短、安全性高、试剂反应完全、污染少等优点。本文就海洋沉积物中Cu、Pb、Cd、Cr的测定方法的改进做一些探讨和优化，用微波消解法进行土壤标准样品的测定，测定值与真值进行比较分析，从而确定微波消解法在海洋沉积物中Cu、Pb、Cd、Cr的测定的可行性。

一、实验部分1.1实验原理

海洋沉积物样品用硝酸-高氯酸消解后，在稀硝酸介质中，Cu在324.7nm波长、Pb在283.3nm波长、Cd在328.8nm波357.9nm波长处用无火焰原子吸收测定。

1.2主要仪器设备和化学试剂

（1）石墨炉原子吸收仪、

电热鼓风干燥箱

电子分析天平

超纯水机

聚四氟乙烯消解罐（12组）

微波消解仪、

数显电热板、容量瓶等。

（2）实验室用水为超纯水，硝酸（GR）、盐酸（GR）、氢氟酸（GR）、国家海洋局第二海洋研究所制标准样品GBW07314（近海海洋沉积物成分分析标准物质），Cu（国家有色金属及电子材料分析测试中心制）、Pb（北京坛墨质检科技有限公司制）、Cd（国家有色金属及电子材料分析测试中心制）、Cr（国家有色金属及电子材料分析测试中心制）等单元素标准溶液。

1.3检测步骤1.3.1绘制标准曲线

Pb中间液：取Pb标准储备溶液（1000mg/L）1ml到100ml的容量瓶中，用1%硝酸定容，浓度为10mg/L。Pb二次中间液：取2.5mlPb中间液到50ml容量瓶，用1%硝酸定容，浓度为0.5mg/L。Pb标准使用液：取10.0mlPb二次中间液到50ml容量瓶，用1%硝酸定容，浓度为0.05mg/L。

将Pb标准使用液进行在线稀释成50ug/L，40ug/L，30ug/L，20ug/L,10ug/L,5ug/L。依次将Cu、Cr、Cd标准溶液进行在线稀释，同上述步骤进行。

1.3.2样品消解

准确称取0.4-0.5g的已烘干的沉积物标准样品于聚四氟乙烯消解罐中，加6ml硝酸，3ml盐酸，2ml氢氟酸，混匀使得消解液与样品充分接触，将消解罐放入微波消解仪中按照升温程序（见表1）进行消解，程序结束后，待降至室温后在通风橱中取出，缓慢泄压放气，打开消解罐盖子。

1.3.3测定样品

样品测定将消解后的溶液转入聚四氟乙烯坩埚中，置于电热板上在微沸状态下进行赶酸，待液体成粘稠状时，用少许1%硝酸洗涤并转入容量瓶中，用1%硝酸定容至50ml,根据需要将各元素的消解液稀释后上机用石墨炉原子吸收仪测定。

1.3.4记录与计算

将测得的数据按下式计算沉积物中干样中Cu、Pb、Cd、Cr的含量。

w式中：沉积物干样中Cu、Pb、Cd、Cr的含量，单位为mg/kg；

从标准曲线上查得的Cu、Pb、Cd、Cr的浓度，单位为ug/L；

1.4检测结果

二、结论

利用微波消解法处理的同一标准样品GBW07314，使用同一台经检定合格的石墨炉原子吸收仪在在不同的时间段内、使用不同批次的单元素有证标准物质的标准溶液进行测定，其检测结果在真值范围，满足要求。

综上所述，微波消解法可以将实验前处理时间缩短，将原有的电热板消解法的数小时减少至48min内完成前处理的消解步骤，且具有升温均匀快速、实验污染少、检测结果重复性好、满意的回收率等优点，相对于电热板消解法是比较有优势的样品消解方法，可作为海洋沉积物的样品前处理的消解方法。

仪器参数

AA-1800S六灯座单石墨炉原子吸收光谱仪

产品简介

AA-1800型原子吸收光谱仪是由行业的专家和国内知名高校联手研发完成，拥有几十年光谱仪器的研发和应用经验。该产品包括石墨炉及氢化物发生系统，可配置多种附件，灵活的配置方案可满足不同层次客户的需求。全自动多功能AA-1800型原子吸收光谱仪可进行复杂的样品分析，多种分析方法可自动切换，做到无人全自动分析。

AA-1800型原子吸收光谱仪广泛应用于科研、质检、疾控、环保、冶金、农林、化工等行业，创新的软、硬件设计确保样品分析的准确性、安全性、易用性，仪器维护简单便捷。

主要特点

高精度全自动化光学系统

色散率为1800条/毫米刻线大面积光栅，新型自准直单色器，所有镜片均是石英镀膜，宽广的检测范围和光学稳定性确保了分析的精度。全自动6灯座配置6个独立灯电源，可分别预热；

高分子雾化室

高分子材料抗腐蚀雾化室，耐酸碱，包括氢氟酸，无论是有机或是无机溶液都能得到较好的灵敏度和稳定性；

石墨炉温控

内外气双重温度控制，20阶线性或非线性升温，确保待测元素具有较好的灵敏度；炉内富集浓缩达20次，纵向光控监测石墨管内壁温度，最高可升温至3000℃/s.

高技术指标

AA-1800型原子吸收光谱仪元素测试灵敏度达到行业先进水平，灵敏度≤0.015μg/mL/1%；基线漂移小于0.003Abs/30m，稳定性优于0.005Abs/4h;

背景校正系统

采用氘空心阴极灯和自吸收口背景进行背景校正，消除低含量测定时分子吸收的干扰，减少了氘灯的发射噪声，延长了使用寿命，具有较好的稳定性。氘灯背景信号为1A时，扣除背景能力＞50倍；

智能化分析

智能性非常强，人性化设计，石墨炉原子化器自动优化，如遇停电、误操作等，系统会自动启动安全保护功能；

自动进样器

与石墨炉一体化设计，采用高精度注射器，最低可进0.5μl样品，具有智能化在线稀释与浓缩功能。

软件功能

强大的功能

高智能软件，功能强大，友好的中文操作界面。全自动仪器及附加控制，可自动优化，自动稀释；鼠标操作，自动设定菜单数据和校正方法；

测量数据可以实现动态显示。标准曲线可以实现自动拟合；

样品测量准确：采用向导的方式对样品进行设置，方便快捷；

灵敏度校正功能：使测量的结果更为准确；

数据共享

方便快捷的数据共享

数据处理：可对数据进行编辑保存；

打印输出：提供单元素与多元素分析的报告；对测量结果及仪器的条件进行打印；

数据导出：数据导出功能实现了与其他系统的数据共享。

技术参数

主机

型号 : AA-1800S

光源 : 单元素或多元素空心阴极灯

灯座 : 六灯平台自动切换，全自动准直

等电流 : 脉冲式供电

光学系统 : 大面积1800条/mm刻线光栅，全封闭光学系统

波长范围 : 190-900nm，自动寻找波峰，一键光学优化功能

波长准确度 : ≤0.15nm

波长重复性 : ±0.1nm

光谱带宽 : 0.1、0.2、0.4、1.0、2.0nm自动设置

基线漂移 : 静态≤±0.002A/30分钟，动态≤±0.005A/30分钟

吸光度范围 : 0-4A

检测器 : 进口光电倍增管

石墨炉系统

加热方式 : 纵向加热

控温方式 : 纵向光学温控监测石墨管内壁温度

温度范围 : 室温至3000℃

程序控温 : 全自动控温达20阶，炉内富集浓缩达20次

特征量 : 0.5×10-12g（Cd）

检出限 : 0.4×10-12g（Cd）

精密度 : RSD≤3%

冷却水 : 可选择冷却水循环系统

安全性 : 石墨管损坏、水流量、气压等报警；水温过热保护

石墨炉自动进样器（选配）

样品盘 : 130位样品杯，6位试剂杯

进样体积 : 0.01-100μl

最小增量 : 0.01μl

进样体积重复性 : 1%

重复进样次数 : 高达99次

清洗容器容积: 500mL

背景校正

氘灯背景校正 : 可校正1A背景

自吸背景校正 : 可校正1A背景

数据处理

测量方式 : 石墨炉法、氢化物-原子吸收法

浓度计算方式 : 标准曲线法（1～3次曲线），自动拟合，标准加入法

重复测量次数 : 1-99次、计算平均值、给出标准偏差和相对标准偏差

结果打印 : 参数打印，数据结果打印，图形打印，可导出WORD、EXCEL文档

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