超声提取-氢化物发生-原子荧光光谱法测定水系沉积物中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)
肖芳, 汤志勇, 郝志红, 帅琴, 郑洪涛, 邱海鸥
在50℃条件下,使用4.8 mol/L HCl超声提取水系沉积物中的As,氢化物发生-原子荧光光谱法测定As(Ⅲ)和总As的含量,用差减法计算As(Ⅴ)的含量。实验了柠檬酸、柠檬酸钠、草酸、草酸钠、酒石酸和酒石酸钠对As(Ⅴ)的掩蔽效果,通过控制合适的介质酸度选择性地测定As(Ⅲ)。结果表明,柠檬酸钠掩蔽As(Ⅴ)的效果最佳,且As(Ⅲ)有较高的灵敏度;超声提取30 min,柠檬酸钠浓度为6 g/L,测定酸度为0.24 mol/L时可获得最佳测定效果,降低了测定时As(Ⅴ)对As(Ⅲ)产生的信号干扰。方法检出限为0.41 μg/L,相对标准偏差为1.33%(n=11),标准曲线线性范围为1.5~250 μg/L。As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的加标回收率分别为82.7%~95.3%和96.1%~107.6%。方法操作简便快速,准确度高,分析成本低,应用于水系沉积物中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的价态分析测定,获得了满意的结果,可满足大批量地质样品的分析要求。
关键词: 超声提取, As(Ⅲ), As(Ⅴ), 柠檬酸钠, 氢化物发生-原子荧光光谱法, 水系沉积物
新型固相微萃取装置的研制及在有机磷农药检测中的应用
顾涛, 帅琴, 高强, 肖红艳, 朱丹, 汤志勇
使用有机磷农药引起的环境污染问题日益严重,建立针对水体中有机磷农药的快速、灵敏、准确的检测方法,具有重要意义。文章采用溶胶-凝胶法自制一种有机-无机杂化涂层固相微萃取(SPME)探头,探头涂层呈多孔状。同时取用廉价易得的气相色谱进样针,设计了一种新的SPME装置。研究了SPME-GC/MS同时测定环境水样中甲拌磷、乙拌磷、甲基对硫磷、对硫磷、水胺硫磷5种有机磷农药的分析方法。方法检出限为1.2~3.9 μg/L,相对标准偏差(RSD, n=6)为0.8%~7.4%。通过对实际样品的分析,方法加标回收率为93%~112%。建立的分析方法适合于环境水样中痕量有机磷农药的快速分析,具有一定的实用价值和应用前景。自制的有机-无机杂化涂层探头能重复使用达100余次,性能优于商用聚丙烯酸脂和聚二甲基硅氧烷涂层的萃取效果,通过更换探头,装置可重复使用。
关键词: 有机-无机杂化涂层, 固相微萃取装置研制, 有机磷农药
山东烟台地区苹果果园土壤中DDTs和HCHs残留分布特征与来源解析
史冰洁, 李小娜, 帅琴, 庞绪贵, 代杰瑞, 胡圣虹
为研究不同土壤类型中有机氯农药的残留特征、降解程度和来源途径,采集了山东烟台9个不同地质单元苹果园根系土壤和剖面土壤样品,用电子捕获检测器气相色谱法测定其中的滴滴涕(DDTs)和六六六(HCHs)。结果表明,研究区所有类型根系土壤中DDTs和HCHs均未超出《土壤环境质量标准》的二级土壤限值 (500 ng/g);土壤中DDTs的残留量及检出率均高于HCHs,DDTs检出率为100%,平均残留量为71.7 ng/g,而HCHs的检出率为19.70%,平均残留量为7.9 ng/g;根系土壤中DDTs各异构体平均浓度依次为p,p'-DDT> p,p'-DDE> o,p'-DDT > p,p'-DDD,而HCHs大部分以α-HCH形式存在,部分以β-HCH、γ-HCH存在。不同类型土壤中有机氯农药残留分布特征明显不同:DDTs在棕壤土(臧家庄)中最高(145.5 ng/g), 在中粗粒砂土(武宁)中最低(24.1 ng/g);而HCHs在细砂质壤土(蛇窝泊)中最高(27.9 ng/g)。各剖面土壤DDTs均在<20 cm层位中残留最高。DDTs和HCHs来源解析表明:研究区土壤为好氧条件;麻砂棕壤(官道和桃村)、黏细壤土(牟平)、细砂质壤土(蛇窝泊)和棕壤土(臧家庄)近年来仍有新的DDTs输入;大部分根系土壤均未发现HCHs新来源,但麻砂棕壤(桃村)在HCHs禁用后可能仍存在林丹的使用。
关键词: 土壤, 滴滴涕, 六六六, 分布特征, 来源解析, 山东烟台
新型有机-无机杂化涂层-气相色谱/质谱联用测定正构烷烃性能研究
邓海冬, 帅琴, 丁晓晓, 顾涛, 朱丹
水体中正构烷烃的含量反映了研究区域有机物污染水平。痕量正构烷烃的测定常常需要结合分离富集方法才能保证灵敏度和选择性,液液萃取等常规分离富集方法存在耗时长、有机溶剂使用量大等缺点,而新型固相微萃取(SPME)分离富集技术相比而言具有高效简便、富集效率高的特点。本文采用溶胶-凝胶法自制稳定性和耐基质性能更优的有机-无机杂化SPME涂层,结合气相色谱-质谱(GC-MS)检测技术,对水样中26种正构烷烃进行同时测定。在优化的SPME-GC/MS条件下,采用浸入式萃取方式,萃取温度为25℃,萃取时间为30 min,26种正构烷烃的分析信号与浓度之间有良好的线性关系(线性相关系数为0.9935~0.9999),方法检出限为0.011~0.085 μg/L(k=3),相对标准偏差(RSD,n=5)为3.9%~10.0%。新型有机-无机杂化涂层与传统的分离富集技术相比,减少了有机溶剂的使用,提高了工作效率;与商用PDMS涂层相比,增加了正构烷烃同时检测的种类,提高了灵敏度,检出限低2~10倍。自制的有机-无机杂化SPME涂层体现出优异的分析性能和应用潜力。
关键词: 正构烷烃, 有机-无机杂化涂层, 固相微萃取, 气相色谱-质谱法
电感耦合等离子体发射光谱法多向观测同时测定锑矿石中锑砷铜铅锌
魏灵巧, 付胜波, 罗磊, 黄小华, 龙安应, 帅琴
采用王水溶矿方法分解试样,在15%的王水介质中,建立了电感耦合等离子体发射光谱法测定锑矿石中锑、砷、铜、铅和锌的方法。通过选择光谱干扰少的分析线,结合径向衰减或径向观测方式,可减小样品稀释倍数,准确测量高含量的锑、砷;结合轴向观测方式,可准确测量低含量的铜、铅、锌。方法的检出限为:锑5.0 μg/g,砷 5.0 μg/g,铜0.5 μg/g,铅 1.0 μg/g,锌0.5 μg/g。建立的方法改善了测定的准确度,相对标准偏差(RSD, n=12)小于2.8%,方法回收率为97.5%~102.5%。建立的方法经锑矿石国家一级标准物质验证,测定结果与标准值吻合,具有测定含量范围宽、分析简便快速、结果准确等优点。
关键词: 锑矿石, , , , , , 电感耦合等离子体发射光谱法, 多向观测方式
页岩气实验测试技术现状与研究进展
帅琴, 黄瑞成, 高强, 徐生瑞, 邱海鸥, 汤志勇
页岩气是一种潜力巨大的非常规资源,已经在北美地区得到成功开发,成为全球油气勘探的一个新领域。目前对页岩气的储量评估和产气能力评价研究主要集中在页岩气藏的岩性成分、成因来源、赋存形式、成藏特征、成藏条件、页岩含气量等方面。而开展这些研究的基础是首先要准确测定页岩有机地球化学,岩石学以及含气量等相关参数,因此页岩实验测试技术是页岩气勘探开发研究的关键技术之一。通过对页岩进行分析检测可以得到总有机碳含量、成熟度、孔隙度、渗透率及含气量等重要参数,这些参数的获得对页岩气成藏研究和勘探开发具有重要意义。因此尽快梳理页岩实验测试技术,建立页岩特征参数常规分析测试方法体系和页岩测试专用实验室显得十分重要。本文在调研国内外文献的基础上,围绕页岩有机地球化学特征、页岩岩石学相关参数和页岩含气量测定,对页岩的有机质丰度、干酪根类型、有机质生油、生气关键指标等地球化学特征分析,页岩矿物组成、孔隙度和渗透率测定等储层表征技术,以及页岩含气量测试技术进行了概述。大量文献资料表明: 加强页岩总有机碳含量、干酪根类型、页岩有机质成熟度、页岩孔隙度和渗透率、页岩含气量等参数的研究对页岩气的开发利用具有重要作用。
关键词: 页岩气, 实验测试技术, 进展
灼烧法中有机质与总有机碳换算关系的重建及其在页岩分析中的应用
邱灵佳, 黄国林, 帅琴, 苏玉
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.011
有机质与总有机碳(TOC)的换算关系为wo=1.724×wTOC, 难以满足当前页岩气开发的现场测定要求, 需要作出修正。本文以鄂尔多斯盆地南部页岩样品为研究对象, 在传统灼烧法基础上, 采用X射线荧光光谱仪测定页岩组成, 得出影响烧失量的因素; 用热重-差热仪研究页岩灼烧情况, 确定了无机盐不分解而有机质分解的最佳灼烧温度和时间。通过线性拟合灼烧法测得的有机质含量与仪器法测得的有机碳含量间的换算关系, 建立了一种通过测定烧失量来换算总有机碳含量的新方法。在页岩最佳灼烧温度480℃, 灼烧时间1.5 h条件下线性拟合建立了两种新的换算关系, 获得TOC测定值与仪器法的标准值相对误差分别为1.691%、0.486%, 检出限分别为0.41%、1.60%。综合它们的优缺点, 可将测定页岩类样品的换算关系重建为wo=2.125×wTOC。重建的方法通过严格控制灼烧温度, 解决了传统灼烧法中烧失量因无机盐高温分解造成有机质代表性不足的问题, 可用于精确测定页岩中的有机质或有机碳含量。
关键词: 页岩气, 有机质, 总有机碳, 灼烧法, 烧失量, 换算系数
应用GasBench Ⅱ-IRMS优化碳氧同位素分析方法
朱园园, 邱海鸥, 杜永, 汤志勇, 帅琴, 宋虎跃
GasBenchⅡ-连续流稳定同位素质谱仪(IRMS)联用在线分析已成为碳酸盐碳氧同位素分析测试的常用方法, 已有研究认为不同的实验条件直接影响δ13C和δ18O同位素测试结果的准确性。但这些报道未对该联用方法所涉及的实验条件进行综合分析。本文系统研究了GasBenchⅡ-IRMS法中各种实验条件(包括排空时间、反应温度、反应时间和色谱分离温度)对碳氧同位素测试结果的综合影响。结果表明:排空时间大于9 min可有效消除空气对测试结果的干扰, 不同的反应温度和时间对碳氧同位素分析结果均有一定影响, 经条件优化确定反应温度为72℃, 反应时间为60 min, 色谱分离温度为60℃。在优化的实验条件下, 碳氧同位素分析精度分别优于0.03‰和0.05‰, 达到了国际分析测试水平。同时, 选择合适的同位素数据归一化方法可以进一步保证碳氧同位素测试结果的准确性和可靠性。通过分析近4000件实际样品, 对比单一标准物质校准和双标准物质校准同位素归一化方法的计算结果, 发现双标准物质校准偏差小于单一标准物质校准偏差, 因此建议采用双标准物质校准法进行样品同位素标准化计算。本研究为GasBenchⅡ-IRMS联用技术中实验条件的选取提供了一定的参考, 保证碳氧同位素测试结果的可靠性和准确性。同时提出, 由于样品成分复杂且不均一, 在分析实际样品时需要根据样品的性质进一步对实验条件进行考察。
关键词: GasBench Ⅱ-IRMS, 碳同位素, 氧同位素, 排空时间, 反应温度, 反应时间, 色谱分离温度, 同位素归一化方法
双硫腙改性氧化石墨烯/壳聚糖复合微球固相萃取在线富集-原子荧光光谱法测定地质样品中痕量汞
周慧君, 帅琴, 黄云杰, 汤志勇, 曾梦
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201703010024
汞可以指示矿床或矿化存在,是一种重要的地质过程示踪元素,因此汞的测定是十分重要的。由于汞在地质矿床中丰度较低,直接测定存在困难,需要进行预分离富集处理。目前采用的分离富集手段大多数是离线,自动化程度较低。本文将合成的双硫腙改性氧化石墨烯/壳聚糖复合微球制成固相萃取小柱,考察了溶液pH、吸附剂种类和体积对汞的吸附效果的影响,优化了固相萃取在线采样/洗脱时间和速率对汞的吸附/洗脱效果的影响,建立了固相萃取在线富集-原子荧光光谱法测定地质样品中痕量汞的分析方法。结果表明:溶液pH=3.0时,以5 mL/min的采样速率进样5 min,汞的吸附率大于90%;用20 g/L硫脲-1.0 mol/L硝酸混合溶液作洗脱液,以1 mL/min的洗脱速度洗脱1 min,洗脱率大于95%。汞含量在0.050~5.0 μg/L范围内线性关系良好,富集因子为22,检出限为0.0019 μg/L。采用本方法测定了土壤和沉积物国家标准物质样品,Hg的测定值与参考值的相对误差小于±13%。与离线分析相比,本方法具有灵敏度高、操作简单快速等特点。
关键词: 复合微球, 固相萃取, 在线富集, 原子荧光光谱法, 地质样品,

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