痕量元素范文精选

摘要：煤中的溴虽然含量极少，但燃烧时迁移性很大，对环境潜在危害严重。欲研究煤中溴的燃烧机理与污染控制，必须以含量和赋存形态作为基础。对于溴元素，国内学者集中于含量问题，赋存形态几乎没有研究。国外也只有少数的学者研究赋存问题，但既不系统也不深入。在此背景下，本文系统研究了煤中溴元素的赋存形态。文中采用高温燃烧水解—溴离子选择电极法测定我国煤中的溴含量，用沉浮法与可选性曲线分析溴的赋存状态，并结合先进的热力学软件Thermo-Calc进行煤燃烧时溴元素的相图分析。软件模拟与实验相结合，取得了不错的效果，对工业生产和研究具有重大的指导意义。

关键词：溴元素赋存形态；高温燃烧水解—溴离子选择电极法；沉浮实验；相图模拟

Abstract：The content of bromine is trace in the coal, but it has a great mobility and seriously harmful to the environment. Studying on combustion mechanism and pollution control of bromine in coal, must be based on content and occurrence form as a basis. Researching bromine in coal, domestic scholars focus on content of bromine, almost no research on occurrence form of bromine. Only a minority of scholars to study occurrence problem abroad, but neither system nor further. Under this background, this paper studies occurrence form of bromine in the coal systematically. In this paper, we use the method of High Temperature Combustion Hydrolyzing-Bromide Ion Selective Electrode for determination bromine content in the coal, use the Sink Float method and Washability Curve to analyze occurrence of bromine, and combine with advanced thermodynamics software Thermo-Calc to phase diagram analysis of bromine element during coal combustion. Combining software simulation with experiment, we achieve good results. The results have great significance for industrial production and research.

Key Words：occurrence form of bromine element；High Temperature Combustion Hydrolyzing-Bromine Ion Selective Electrode method； Sink Float method；phase diagram simulation

1 研究背景

本世纪30年代，由于仪器分析法的引入，煤中痕量元素的研究取得了长足的进展。但由于各元素性质不同，研究进展程度差别很大。虽然，国内外很多学者都关注煤中化学元素的含量及其对环境的危害，但大多数只针对主量及重金属元素，对卤素的研究相对较少。尤其是煤中溴元素的赋存状态，国内几乎处于空白状态，没有进行系统和深入的研究。陆晓华[1]在研究煤中的痕量元素时，指出多变量分析的结果能够合理解释痕量元素在煤中的分布赋存特征。刘晶[2]比较了煤中痕量元素赋存形态的几种分析方法和各自的应用范围。文献[3]中探讨了易挥发痕量元素的气相排放问题、飞灰中痕量元素的分布等问题。学者[4]曾探讨过在循环流化床内石灰岩对卤族元素的捕集问题。Pasi Vainikka[5]等人将塑料等有机物同煤粉混合燃烧，探究燃煤过程中氯和溴的浓度。虽然从这些研究结果中可以得出一些规律，但若要完全搞清煤炭中痕量元素溴的赋存形态，还需做进一步地工作。本文参照《水和废水的标准检验法》中有关离子选择电极的规定，采用高温燃烧水解—溴离子选择电极法测定煤中的溴含量，并将热力学软件Thermo-Calc首次应用于分析煤中溴元素的相图。本结果有助于更好地研究煤的燃烧与产物的转化规律，预测洗煤、存煤等过程中溴元素的迁移，使我们能够更好地利用煤并减少燃煤对环境的污染。此外，应用元素地球化学理论还可以探讨成煤作用中的许多地质问题，溴元素也可作为煤层对比的标志。

2 实验台建立

高温燃烧水解—溴离子选择电极法测定煤中的溴含量，基本思路是将煤样先在氧气和水蒸气的混合气流中燃烧水解，令煤中的溴转化为溴化物，并溶于吸收液中。再以溴离子选择电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，用标准加入法测定溶液中溴离子浓度，计算出煤中溴元素的含量。图2.1为高温燃烧水解实验系统，2.2为电位测量装置。

摘 要： 阐述土壤样品中5个痕量元素（Pb Sn Ag Mo B）的定量分析方法。介绍了缓冲剂的基体效应和缓冲剂效果，确定了最佳的工作电流、内标元素和电极规格。本方法的检出限为0.04-2.8?g/g，精密度在5.0-9.8%，通过对国家一级碳酸盐岩石标样和大批土壤样品的分析都获得了满意结果，本方法能够满足地质普查化探的要求。

关键字： 发射光谱定量分析；土壤样品；化探分析

中图分类号：P5 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）0110228-01

近几年，国家大力支持地质普查工作，有大量的土壤化探样品需要分析，因此本文对发射光谱定量分析样品中痕量Pb Sn Ag Mo B元素的分析方法进行了阐述。由于化探样品平均含量较低，因此一般的光谱定量方法均较难适用。

化探样品种类很多，基体成分变化较大，对发射光谱的影响也较复杂。本方法采用了氟化钠、氧化锌、二氧化硅和石墨粉作为缓冲剂，获得了稳定的电弧焰和适中的光谱背景，提高了中等挥发跟难挥发元素的分析灵敏度。选出来的优秀内标锗元素有较好的补偿作用，因此在一定程度上克服了土壤变化的影响，扩大了本方法对不同土壤样品的适应范围。这几年的生产试验证明，被测元素的检出限、精密度、和准确度，都能达到勘查地球化学的要求。

1 实验方法

1.1 仪器及其工作条件

本方法采用的仪器有：①WP1型一米光栅摄谱仪，中心波长选定290nm，三透镜照明系统，狭缝宽度5?，中间光阑2mm。②WJD型交直流电弧发生器，交流电弧5A起弧，5s后电流升至15A，曝光时间一共40s。③下电极为Φ3.8mm×3.6mm×0.6mm细劲杯状，上电极为4mm×7mm平头柱状。④采用Ⅰ型感光板，1：1显影液，定影液，19-21℃显影3分钟。⑤GBZ-Ⅱ型光谱相板测光仪，狭缝宽度0.2mm，高度12mm，标准曲线自动拟合，计算结果并打印报告。

【摘要】 采用电感耦合等离子体质谱法（ICP―MS）测定地表水的Be等13种痕量元素。该法灵敏度高、检出限低、简单、快速，完全满足地表水、饮用水等实际样品测试的需要，对分析和判断水体变化、污染状况以及由此而引起的环境变化和人类健康等问题都具有重要现实意义。

【关键词】 等离子体质谱 地表水 痕量元素分析

地表水中痕量元素的分析，目前多采用石墨炉原子吸收法、原子荧光法、极谱法、等离子体发射光谱法等，这些方法虽然有着较高的灵敏度和较好的检出限，但对许多痕量元素而言，由于其含量极低，都无法直接测定，需要进行预分离富集，耗时较长，且分析的精密度和准确度都不够理想。建立一种能同时快速准确测定地表水样品中痕量元素的方法已是十分迫切。

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)是近十年发展和应用最快的新型分析技术 ，该技术具有谱图简单、分析速度快、灵敏度和精密度高、检出限低、线性动态范围宽、能够进行多元素同时测定和同位素比值测定等优点，是目前最有效的超痕量元素的检测手段之一[1，2]。目前正得到广泛的应用。

地表水环境质量标准（GB3838－2002）表1至表3的基本项目、补充项目和特定项目以及生活饮用水卫生标准（GB5749－85）项目涉及的金属元素和超痕量元素有：铜、锌、硒、砷、汞、镉、铬、铅、铁、锰、钼、钴、铍、锑、钡、钒、钛、铊、银。其中铁、锰、锌采用国家标准火焰原子吸收分光光度法测定；砷、汞、硒采用原子荧光分光光度法测定；其它十三种元素铜、镉、铬、铅、钼、钴、铍、锑、钡、钒、钛、铊、银宜采用电感耦合等离子体质谱法同时测定。

利用目前最为尖端的大型元素分析仪器－美国热电x－7系列电感耦合等离子体质谱（ICP-MS），进行地表水中痕量元素分析的应用研究。通过研究和优化仪器参数、接口技术及内标元素的选择等，建立起ICP-MS同时快速准确测定地表水中铜等十三种痕量元素的方法。该法的建立对分析和判断水体变化、污染状况以及由此而引起的环境变化和人类健康等问题都具有重要现实意义。

1 实验部分

1.1仪器

摘 要 本文报道了一种在无标准样品存在时，用辉光放电质谱仪ELEMENT GD直接且快速地测定高纯银中痕量杂质元素的方法。该方法可应用于冶金或半导体工业中高纯金属和半导体材料中痕量杂质元素的定量分析，也可提升高纯金属的痕量分析技术水平。

关键词 辉光放电质谱法；高纯银；痕量元素；测定

中图分类号：O657.63 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）09-0126-02

DETERMINATION OF TRACE ELEMENT IN HIGH-PURITY SLINER BY GDMS

Zhanke Sunping chongna

（ Emei Semiconductor Material Institute ）

Abstract： It is reported that when there are no standard smaples available ，a direct method is determinating trace e1ements in high-purity sliver by glow discharge mass spectrometer（GDMS） in this paper. Experiments show that this method has many unique advantages and can be used as a powerful trace elemental quantitative analysis of high-purity metal and semiconductor in the metallurgy and semiconductor industry.Meanwhile，it can improve technical level of high-purity metal’s trace analysis.

Key words： Glowdischarge mass spectrometry；Trace element；High-purity sliver；Determination

摘要文章根据不同石英砂的矿相、加工工艺，建立了密闭消解和微波消解等样品处理方法，利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）对石英砂中痕量杂质元素进行检测。采用Sc为内标补偿基体效应和仪器漂移。检测结果表明，密闭酸溶法与微波消解法无显著性差异（P≥0.05）；ICP-MS检测石英砂中痕量杂质元素准确度和精确度高，检测线性范围宽，检出限低，分析快速。测定结果的相对标准偏差（RSD）0.2%～5.0%，检出限为0.009～0.093 ng/ml。

关键词石英砂；痕量杂质元素；电感耦合等离子体质谱

中图分类号：O657 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0103-03

ICP-MS Determination of 14 Trace Impurities Elements of Quartz Sand

MIAO Xue-yuan1，SUN Hong-xiang2，ZHANG Li-feng2，

HUANG Ye-cai1，ZHOU Wen-mei3，CHENG Shang-xu3

（1.Quality and Technical Supervision Bureau of DongHai County,Lianyungang City,Jiangsu Province,Lianyungang 222300; 2.Environment Monitor Station of DongHai County,Jiangsu Province ,Lianyungang 222300;3. National Quality Supervision and Inspection Center of Silicon Material Processing Products，Lianyungang 222300）

Abstract : According to the different of quartz sand,processing technology. The article established the airtight digestion and microwave digestion sample treatment method.The method used Icp-Ms for detecting trace impurity elements in quartz sand, using Sc as internal standard, compensating matrix effect and the instrument drift. Test results showed that there were no significant difference between the closed acid soluble method and microwave digestion method (P≥0.05). This method had high accuracy and definition , wide linearity range, low detection limit, fast analysis. The RSD was in the range of0.2%~5.0%, the detection limits forin the range of 0.009~0.092ng/ml.

摘要：碱熔法耦合等离子体发射光谱对锰矿石中主量、次量和痕量元素的测定过程中，能够对GBW07262 ～ GBW07265这四种标准物质进行有效分析，测定结果中Mn、Si、Ca、Ba、Mg、K、Cu、Ni、Fe、Al、P、Ti元素的相关测定值同标称值相吻合。碱熔法耦合等离子体发射光谱对锰矿石中主量、次量和痕量元素的测定方法将有效地提升锰矿石中各类元素的测定效率，对于相关研究工作的开展将起到非常积极的作用。

关键词：碱熔法；发射光谱；锰矿石；痕量；主量；次量

中图分类号：O657 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）08-0106-02

锰矿石是钢铁生产的重要原料，锰矿石中的元素测定工作一直以来都是非常关键的环节，矿石在自然界中的存在形式主要是无水和含水氧化锰以及碳酸锰，且锰矿石中所含有的成分和元素较为复杂，包括二氧化硅、硅、钾、镁、铝、磷、硫等多种杂质，同时也含有铜、镍、钴等多种稀有贵金属，应用范围广，应用价值大。

本次研究过程中，选用了NaOH和Na2O2为实验熔剂，先将样品放入锆坩埚中进行熔融，然后放入盐酸试剂中浸取，让锰矿石溶解成透明溶液，备于后续实验工作。然后，在对实验仪器及工作条件进行相关优化的基础上，对基体效应和酸度效应展开相关研究，利用主量、次量和痕量元素的测定方法，对锰矿石中的元素进行有效检测，最终测得Mn、Fe、Ca、V、Mg、P、Al、Si、Co、K、Cu、Cr、Ni、Zn、Co、As、Ti、Pb18种元素的含量。在熔融过程中加入了大量含钠元素熔剂，从而有效地消除了各元素之间的相互影响，保证了测定结果。利用碱熔法耦合等离子体发射光谱对锰矿石中主量、次量和痕量元素的测定，有效地提高了实验效率，并且流程简便，可予以大量推广和普及应用。

1 实验环节

1.1 准备工作

在实验准备阶段，需要对实验仪器和设备进行整理，此次实验过程中，选用的是中阶梯光栅分光系统、L-PAD检测器，波长范围为165～1100mm，并选择SeaSparay雾化器以及旋流雾室等主要应用设备。此次实验的工作条件为频率40.68MHz，入射功率控制在1.2kW，辅助气流速为0.5L/min，载气压力为2.34×105Pa，工作气体为氩气，冷却气流保持在16L/min，样品的提升速率在1.4mL/min，观察高度为10mm。

[摘要] 应用微波消解技术，采用电感耦合等离子体质谱法（ICP―MS）测定紫菜中15种痕量稀土元素。该法灵敏度高、检出限低、简便、快速，完全满足实际样品测试的需要，对研究近岸海域环境污染及控制和确保食品安全都具有重要意义。

[关键词] 等离子体质谱法 稀土元素 紫菜

稀土元素广泛分布于人体、动植物和微生物中，稀土在一定剂量条件下可能是植物正常生长需要的元素，也可能是动物机体功能的调节剂和人体的有效抑癌物，但在剂量稍高时即显示出毒性。紫菜属藻类海产品，准确测定紫菜中稀土元素含量对研究近岸海域环境污染及控制和确保食品安全都具有重要的意义。

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)是目前发展和应用最快的新型分析技术，该技术具有谱图简单、分析速度快、灵敏度和精密度高、检出限低、线性动态范围宽、能够进行多元素同时测定和同位素比值测定等优点，是目前最有效的超痕量元素的检测手段之一[1-2]。目前该手段在茶叶及其它植物方面稀土检测已经得到应用[3-4]。本文提出微波消解分解样品，采用电感耦合等离子体质谱法准确测定紫菜中痕量15种稀土元素的分析方法。

1 实验部分

1.1仪器

本文采用美国Thermo Elemental公司X-7 Series ICP- MS，仪器工作参数见表1。

麦尔斯通微波消解仪(Ethos 1，意大利Milestone公司)。

摘 要：建立采用电感耦合等离子体质谱法对肉及肉制品中铅、砷、镉、铬、硒、汞、镍7 种痕量元素同时检测的方法。用微波消解仪对肉及肉制品进行前处理，以铑作为内标，经电感耦合等离子体质谱仪针对7 种痕量元素进行测定。优化微波消解条件以及电感耦合等离子体质谱仪器测定条件。结果表明：内标法能克服仪器信号漂移及样品基体效应的影响。标准曲线的线性范围在0～20 ng/mL，回归方程的相关系数均大于0.999，各元素的加标回收率在89.4%～98.9%之间，相对标准偏差小于5%，检出限均低于国标方法中所规定的方法检出限。该方法具有快速、准确、可靠、灵敏度高及多元素同时分析等优点，可以满足批量肉及肉制品中铅、砷、铬、镉、硒、镍、汞检验和测定。

关键词：微波消解；电感耦合等离子体质谱；肉及肉制品；重金属

Abstract： A method for the simultaneous determination of 7 trace elements （lead， arsenic， cadmium， chromium， selenium， mercury， and nickel） in meat and meat products by inductively coupled plasma mass spectrometry （ICP-MS） with microwave digestion was established. Samples were pretreated by microwave digestion and determined by ICP-MS with rhodium （Rh） as the internal standard. The microwave digestion conditions and the instrumental parameters were optimized. It was found that the instrumental signal drift and matrix effect could be overcome by using the internal standard method. The developed standard curve was linear in the range of 0 to 20 ng/mL， with a correlation coefficient of more than 0.999. The recoveries of the analytes in spiked samples ranged from 89.4% to 98.9% and the precision expressed as relative standard deviation was less than 5%. The limits of detection for the trace elements were all lower than those stipulated in the Chinese national standards. The proposed method was rapid， accurate， reliable， sensitive and suitable for simultaneous multi-element analysis of meat and meat products.

Key words： microwave digestion； inductively coupled plasma mass spectrometry （ICP-MS）； meat and meat products； heavy metal

中图分类号：TS254 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2015）03-0027-03

doi： 10.7506/rlyj1001-8123-201503007

人民生活水平日益提高的今天，食品安全问题已经成为人类共同关注的焦点，由于环境、运输、各种加工助剂污染造成各种食品的污染物含量超标问题也逐渐凸显，这其中尤以重金属污染为重[1-4]。重金属是指密度在

5×10-3 kg/m3以上的金属，主要包括汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）、铅（Pb）、砷（As）、锌（Zn）、锡（Sn）等[5-7]。肉及肉制品作为人类赖以生存的动物蛋白的良好来源，其食用安全性关系到千家万户的生命健康，其中重金属的污染也有众多途径[8]，其一动物从环境中摄取的重金属通过食物链的生物放大作用，在较高级生物体内成千上万倍的富集起来，通过加工成肉制品后进入人体内，其二来自于畜产品及其制品在生产加工、贮藏运输过程中出现的污染等途径带来的重金属也会在最终产品中残存和富集，有毒重金属具有排出困难的特点，一旦在体内沉淀会给身体带来很多潜在危害。因此检测其肉及肉制品中重金属残留的重要性不言而喻[9-14]。

摘 要：本文采用中子活化分析技术对陶寺遗址出土的74件泥质陶器样品进行了分析研究，结果显示出土于遗址不同功能区的泥质陶器在原材料的使用或制作工艺上存在差异性，这或许表明了不同阶层的人所使用的泥质陶器也是有差别的，已经有了贫富贵贱之分。

关键词： 陶寺遗址； 泥质陶器； 中子活化分析技术

一、 前 言

陶寺遗址是一个面积为三百余万平方米的超大型遗址，发现于20世纪50年代。1978～1987年，对陶寺遗址的普通居住址和早期大贵族墓地进行了大规模的发掘，从而确立了陶寺文化①。2002年春季至2007年春季，为了完成国家科技攻关项目“中华文明探源工程”子课题“聚落反映社会结构”之重点聚落陶寺城址内部布局的研究任务，中国社会科学院考古研究所山西队与山西省考古研究所和临汾市文物局合作，在陶寺城址I、II、IV区共发掘4000平方米，确定了陶寺早期城址②、下层贵族居住区③、大贵族宫殿区④、东部大型仓储区、中期小城内大贵族墓地⑤以及祭祀区内的观象台基址⑥。同时开展了多学科综合研究，其中包括对出土陶器的中子活化分析与研究。

不同地区的黏土中微量元素、痕量元素组成存在差异性，根据这一特点，我们对考古遗址出土的泥质陶器进行中子活化分析。因为夹砂等陶器中，古代先人为了某种目的人为地加进了大量的砂子等物质，影响了元素分析的准确性。故本项目只对泥质陶器进行分析研究。

中子活化分析（NAA）是用具有一定能量和流强的中子轰击待分析的样品，使样品中的核素产生核反应，生成放射性核素，然后测定放射性核素衰变时放出的缓发辐射或瞬发辐射，从而实现元素的定性和定量分析。中子活化分析在考古学中主要用来测量陶瓷器、玻璃、金属器、燧石、土壤等样品中的微量元素和痕量元素，在出土文物的产地研究中可以发挥重要作用。

二、 样品采集和测量

我们在陶寺遗址按照不同的功能区域共采集泥质陶器样品74件。具体采集的样品如下：下层贵族居址区采集17件，其中盘2件、豆3件、扁壶4件、折腹盆4件、小口折肩罐4件；宫殿区采集14件，其中扁壶2件、小口折肩罐4件、折腹盆2件、盘2件、豆3件、平底盆1件；废弃宫殿区采集29件，其中小口折肩罐4件、深腹盆4件、平底盆3件、圈足瓮4件、圈足罐4件、豆4件、扁壶4件、三足杯2件；窖藏区10件，其中小口折肩罐2件、盘2件、折腹盆2件、豆2件、扁壶1件、盘1件；中期王陵区3件，其中陶盆1件、小口折肩罐1件、陶器颈部1件。还有1件仰韶文化时期的彩陶盆。样品采集清单见附表。

摘要：对煤燃烧过程中痕量重金属排放及控制的国内外研究现状进行了综述。论述了痕量重金属元素在煤中的赋存形式、飞灰颗粒的形成机理、痕量重金属富集规律及排放分布，总结了排放控制技术现状，对国内外燃煤痕量重金属排放控制的研究方向进行了展望。

关键词：燃煤；痕量重金属；排放；控制

1引言

煤中的痕量元素一般指含量低于100×10.-6的元素，如B、Be、Ge、Cd、Co、Cu、Mn、Pb、Ni、Ba、Sb、Hg、Cr、As、Se、V等。痕量重金属元素经过复杂的燃烧过程，最终随着烟气、飞灰和炉渣排入环境，有些易挥发的元素随着温度降低富集在亚微米颗粒表面并随之排入大气，对生态环境造成污染。而且痕量重金属元素及其化合物大多毒性极大，不易被微生物降解，能在人体内沉积，其中As、Cd、Cr、Hg、Pb、Se最受关注.[1]。随着人们对环境质量要求的不断提高，燃烧系统中潜在有毒重金属元素的最终去向引起了各国的重视.[2]，一些发达国家已制定了相应的排放标准.[3]，学者也对痕量重金属元素在煤中的赋存分布、燃烧过程中的排放与控制等方面开展了富有成效的研究。

2赋存和结合形式

痕量重金属元素在煤中的赋存形式有很大的差异，主要以有机物、无机物或同时以2种方式存在（图1）。无机物形式有硫化物及非硫化物，包括碳酸盐、硅铝酸盐等，如As、Cd、Cu、Pb、Ni等亲硫元素，常以硫化物形式存在.[4]。有些元素则具有较强的有机亲和性，它们以金属有机化合物、螯合物、络合物或以共价键和分子吸附方式与煤中的有机基质结合。如B、Ba、Cu、Mn、Sr和Zn等元素能置换-COOH和-OH中的氢，形成金属有机化合物.[5]。

国内外对痕量重金属元素在煤中的赋存状态进行了广泛的研究，郭欣.[6]等采用化学连续浸提实验对3种煤中Hg、As、Se的赋存形态进行研究发现：Hg主要以硫化物和残渣态形式存在，As主要以硫化物形式存在，而Se则赋存在硫化物、有机物及残渣态中。吕海亮.[7]等发现烟煤中As和Cd主要赋存在黄铁矿中，Cr以硅铝酸盐形态为主，Pb则在硅铝酸盐、碳酸盐和硫化物中均有分布。总体而言，煤中痕量元素的赋存分布如表1所示。