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文檔簡介
1、CG1C智能測汞儀使 用 說 明 書江蘇金壇市恒豐儀器廠電話:傳真:網(wǎng)址: 郵箱:CG1C型智能測汞儀使用說明書一、序言汞及其化合物的特有性質(zhì),在科研和生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,但也帶來了環(huán)境污染,并對生物造成了危害,因此汞的監(jiān)測得到國家很大的重視,并規(guī)定了空氣中汞蒸汽濃度在居住區(qū)不得超過0.0003mg/m3,工業(yè)生產(chǎn)區(qū)不得超過0.01mg/m3,生活飲用水含汞量不超過1ug/L(1ppb)。近年來由于此項(xiàng)工作的不斷發(fā)展,微量汞的分析方法也在不斷改進(jìn),對測汞儀的全性能要求也就越來越高。鑒于目前冷原子吸收法仍為一種主要的測汞手段,所以對本廠生產(chǎn)的CGIC測汞儀作了進(jìn)一步改進(jìn),極大地改善了漂移和噪聲
2、,提高了靈敏度和精確度,并具有直讀濃度功能和數(shù)值保持功能,使分析操作更為方便。如果配本廠生產(chǎn)的汞富集解吸器或大容量翻泡瓶,將使靈敏度進(jìn)一步提高,可對大氣、自來水、海水的本底進(jìn)行分析,使該義器的用途更廣泛。二、儀器的性能1. 測量范圍:010ng/ml(即010ppb)2. 檢出下限:0.05ng/ml(0.05ppb)3. 穩(wěn)定性:零點(diǎn)漂移:1%(F.S)/4h4. 噪聲、無5. 線性誤差:5%(05ppb范圍)6. 數(shù)顯保持誤差:1%/min7. 流量調(diào)節(jié)范圍:03L/ min8. 記錄儀信號輸出:010mv9. 正常工作條件:a.溫度:540 b.濕度:85% c.供電:220v±
3、;10%;50±0.5HZ10. 儀器外型尺寸:460×445×180mm311. 凈重:12kg三、工作原理基于元素汞在室溫,不加熱條件下,即能揮發(fā)成汞蒸汽并對波長253.7mm的紫外光具有強(qiáng)烈的吸收作用,在一定濃度范圍內(nèi)汞濃度與吸收值成正比。汞蒸汽對253.7紫外線的吸收現(xiàn)象基本符合此耳定律:I=I。e-Kc(1)式中:I。射人吸收池的光線強(qiáng)度 I 射出吸收池的光線強(qiáng)度K 吸收系數(shù) C 在響應(yīng)吸收池內(nèi)吸光物質(zhì)的濃度由(1)式可知,測出吸收池輸入輸出光線強(qiáng)度便可知道吸收池內(nèi)汞蒸汽濃度: In I.C= I (2) K但由于K為未知,故一般不直接用(2)計(jì)算,而是
4、先用標(biāo)準(zhǔn)樣品來算定或校正,再測未知樣品濃度。儀器的一般測試過程為:將水樣經(jīng)某種處理后,加氯化亞錫(Sncl2),把水樣中的汞離子還原成元素汞,用載氣(如空氣等)將汞蒸汽帶入吸收池內(nèi),用光電管檢測吸收池內(nèi)紫外線強(qiáng)弱變化,產(chǎn)生的光電信號經(jīng)轉(zhuǎn)換,放大及信號處理輸出到數(shù)字顯示表或記錄儀上,從而實(shí)現(xiàn)對樣品中汞含量的分析和測試。圖1:儀器系統(tǒng)工作原理圖 253.7nm 汞吸收池光電管信號放大處理 輸出汞燈電源調(diào)節(jié)閥穩(wěn)壓電源流量計(jì)電磁閥LED數(shù)字顯示光源253.7253.7nmm0.00干燥管 氣泵載氣進(jìn)口載氣 氣體排出還原裝置(翻泡瓶)主要特點(diǎn):(1) ETCG1智能測汞儀、是在CG1C的基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)制
5、造的、根據(jù)廣大用戶的意見,在儀器的設(shè)計(jì)上做了大量改進(jìn)。(2) 載氣用的氣泵,現(xiàn)已設(shè)計(jì)到儀器內(nèi)部。(3) 儀器可以不用記錄儀、通過數(shù)字顯示、直讀濃度或者峰高值。(4) 儀器的精度非常高、可以測量水、土壤、食品、化妝品、尿液、各種樣品中的微量汞,是環(huán)境監(jiān)測、衛(wèi)生防疫、化工等單位的實(shí)驗(yàn)室測汞的可靠儀器。(5) 在使用時請用戶詳細(xì)閱讀本使用說明。四、外形結(jié)構(gòu)和氣路連接 1 2 3 4 5 6 7 ETCG-1智能測汞儀1888 16 15 14 13 12 11 10 9 8圖2:儀器面板 17 18 19 20 21 22 220V 保險(xiǎn)絲記錄儀接口抽氣口圖3:儀器后板1.流量計(jì)2.流量調(diào)節(jié)閥3.顯
6、示信號選擇開關(guān)4.測量指示燈5.LED數(shù)字顯示表6.記錄儀零點(diǎn)調(diào)節(jié)鈕7.電源開關(guān)8.量程調(diào)節(jié)(010ng/ml)9.量程調(diào)節(jié)(05ng/ml)10.量程調(diào)節(jié)(02ng/ml)11.量程選擇開關(guān)12.測量啟動鈕13.滿度調(diào)節(jié)鈕14.線性補(bǔ)償調(diào)節(jié)15.斜率調(diào)節(jié)鈕16.定位調(diào)節(jié)鈕17.電源插座18.保險(xiǎn)絲座19.記錄儀信號接線柱(+) 20.記錄儀信號接線柱(一) 21.擴(kuò)展接口 22.出氣口進(jìn)氣口支架固定口干燥管固定夾 1 2 3 4 5圖4:儀器右側(cè)板1.進(jìn)氣口I2.支架固定口4. 干燥管固定夾5.進(jìn)氣口6.托架7.翻泡瓶(還原裝置)8.支架9.橡膠管 4 9 橡膠管(連接用) 載氣進(jìn)口反應(yīng)后氣
7、體進(jìn)入儀器氣流方向 干燥管 進(jìn)氣口儀器側(cè)面翻泡瓶、干燥管與儀器連接圖氣體進(jìn)入 固定旋鈕 支架 翻泡瓶圖5:翻泡瓶的固定和氣路連接到儀器示意圖五、使用方法1、準(zhǔn)備工作(1)打開儀器箱、取出主機(jī)。(2)按圖5連接好氣路,從翻泡瓶儀器氣體進(jìn)口,進(jìn)氣管道應(yīng)盡量短,若要回收排出廢氣中的汞,可在儀器的出氣口接一只回收管,內(nèi)裝碘活性碳混合物,最終的排氣口應(yīng)通至室外。(3)準(zhǔn)備0.標(biāo)準(zhǔn)液,10%氯化亞錫溶液。(見附錄A)和蒸餾水。(4)在樣品溶液中加入適量的硫酸和高錳酸鉀溶液進(jìn)行消解,使樣品中各種形態(tài)的汞轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子態(tài)汞,以備測定(該項(xiàng)工作視分析操作規(guī)程而定)。(5)其它工具:吸球,0.5ml移液管(校準(zhǔn)過),
8、10ml注射針筒,燒杯等。2、儀器通電預(yù)熱1)抽氣泵通電抽氣,調(diào)節(jié)儀器流量閥,使注量穩(wěn)定為1.5L/min。(2)將“顯示選擇”開關(guān)置“滿度”檔,接通儀器電源。此時數(shù)字顯示的滿度值從0開始逐漸增大,約30分鐘左右穩(wěn)定下來,然后調(diào)節(jié)滿度鈕,使數(shù)字顯示100或90(儀器的滿度受常溫的影響、也可以選擇90、選擇數(shù)越高靈敏度越大,只要選擇一個固定值就可)。3、儀器的校正(1)直讀法:a方法:采用一點(diǎn)校正,對某個已知汞濃度的標(biāo)液先進(jìn)行測定,校正好儀器;然后測定知樣品溶液,可直接從顯示中讀出未知樣品濃度?;驹瓌t是,在大概確定的測量范圍內(nèi)取中間某個濃度為校正點(diǎn)。例如:試樣濃度大致落在02ng/ml范圍內(nèi),
9、則取0.5或1ng/ml的濃度為校正點(diǎn),若試樣濃度落在05ng/ml范圍內(nèi),則取23 ng/ml濃度為校正點(diǎn)比較合適,如此類推。如取接近試樣濃度的某個濃度為校正點(diǎn),測試精度更高。b.操作,將“顯示選擇”置“濃度”檔,調(diào)節(jié)“定位”鈕使顯示為零。打開翻泡瓶蓋,用移液管在瓶內(nèi)加入汞標(biāo)液。如:校正2ng/ml檔的濃度,則加入0.2ml濃度為0.1ug/ml的汞標(biāo)液。(其余類推)。再加入8ml蒸餾水,2ml(10%氯化亞錫)溶液,隨即蓋好翻泡瓶,按儀器“啟動”鈕,“測量指示”燈亮,可聽到機(jī)內(nèi)電磁閥的動作聲,此時測量氣路接通,載氣將瓶內(nèi)的汞蒸汽帶入吸收池,電路記錄吸收峰值,并顯示出來,當(dāng)顯示穩(wěn)定后調(diào)節(jié)“斜
10、率”鈕使顯示為校正的那個濃度值(如調(diào)在“2.00”),測量抽氣時間約2分鐘,等指示燈滅以后,才可進(jìn)行下步操作。上述校正最好重復(fù)進(jìn)行23次。(2)標(biāo)準(zhǔn)曲線法a方法:在某個濃度范圍內(nèi),從低到高按一定比例取一系列不同濃度的汞標(biāo)準(zhǔn)波(一般取310個)進(jìn)行測定,每種濃度至少測2次,取峰值的平均值,然后在坐標(biāo)紙上作峰值一汞濃度曲線圖。此曲線即為標(biāo)正曲線。未知樣品溶液的濃度可通過其測得的峰值在圖中查到。b操作:“顯示選擇”置“峰值”檔。加汞標(biāo)準(zhǔn)液、蒸餾水、氯化亞錫等操作類似直讀法的(b)操作。(3)儀器的線性校正:a說明:無需經(jīng)校正,在下列情況必須校正;a1改變流量;a2干燥劑種類改變化;a3環(huán)境溫度距上次
11、線性校正有較大變化;a4測量中發(fā)現(xiàn)線性不良。b操作:類似直讀法(b)操作。先測量濃度為1ng/ml的已知液,調(diào)節(jié)“斜率”鈕,使數(shù)字顯示“1.00”,再則濃度為5ng/ml的已知液。若線性良好的話,數(shù)字顯示應(yīng)為“5.00±5%”若超差,則微調(diào)線性補(bǔ)償電位器(順時針為提升,逆時針為衰減),對5ng/ml溶液反復(fù)測幾次便可校正好。4、測量將經(jīng)過消解處理的樣品液取8ml加入翻泡瓶內(nèi),再加入2ml110%氯化亞錫溶液進(jìn)行測定,按用戶選擇的校正方法可直讀濃度或查校正曲線得到洗度結(jié)果。此濃度值除以 0.8便為樣品液的實(shí)際濃度值(因?yàn)榉萜績?nèi)的溶液總體積為10ml),再根據(jù)樣品液中加入消解的比例推算
12、原始樣品的濃度。5、聯(lián)記錄儀用法a說明:用戶想到測試結(jié)果直觀譜圖的場合。由于所配記錄儀滿量程一般為10wv(分辨率為0.1mv),為兼顧測量范圍和測量精度,把010ng/ml的測量范圍又分為:I檔:02mg/ml、檔:05ng/ml、檔:010ng/ml。每檔的上限濃度都對應(yīng)滿量程,記錄儀信號。所以在I檔可測試低濃度的樣品,可獲得很高的靈敏度和精確度,在檔可測試寬濃度范圍的樣品,可獲得對一批樣品全貌的了解。上述分檔是大概的用戶可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整,通過調(diào)、,電位器,使需要的某個濃度響應(yīng)達(dá)到滿量程(上述各檔是獨(dú)立的、但也可調(diào)節(jié)成相互間具有倍率關(guān)系)。b操作:將儀器的記錄儀輸出端與記錄儀輸入端電纜線
13、連接,注意正、負(fù)極性。根據(jù)樣品的情況,置儀器“量程開關(guān)”在相應(yīng)的檔,調(diào)節(jié)零點(diǎn)電位器使基線在合適的位置(換檔時基線位置會有變化)校正方法參照前述的校正曲線法,不過響應(yīng)值數(shù)據(jù)是從記錄儀上讀得,測量時也是從記錄儀讀得數(shù)據(jù),查校正曲線獲得測試結(jié)果。六、使用注意事項(xiàng)1、流量的選擇:一般調(diào)定在1.5L/min,但用戶可在12.5L/min內(nèi)改變。對本儀器來說,流量減小,能提高響應(yīng)峰值,提高靈敏度,否則相反。2、滿度值:滿度值反映從光源(汞燈)發(fā)出的紫外光直接穿過吸收池后照射到光電管上光的強(qiáng)弱。從開機(jī)30分鐘以后,該值趨于穩(wěn)定,一般將其調(diào)定在“100”。也可將其調(diào)在其它值上,值愈大,則響應(yīng)峰值愈大,否則相反
14、。所以,為了保證儀器本身的重現(xiàn)性,在整過測量過程中,要維持滿度值不變。應(yīng)每隔30分鐘檢查一次。若有變化則調(diào)“滿度”鈕(不要在測量指示燈亮?xí)r調(diào)節(jié)“滿度”鈕),若滿度值偏高或偏低,可切換儀器背后的“冬一夏開關(guān)。3、校正次數(shù):對于直讀法,每批樣品測量前必須校正,對于校正曲線法,原則上每做一次校正一次,但若環(huán)境溫度變化不大(5以內(nèi)),可省略直接參照上一次的校正曲線便可。4、測量抽氣時間:即翻泡時間。按“啟動”鈕后,翻泡瓶開始鼓泡吹氣,時間約2分鐘左右。對汞液濃度過<3ng/ml的溶液,這段時間可抽走90%以上的汞蒸汽,對汞濃度>4ng/ml的溶液,應(yīng)再按“啟動”鈕一次,補(bǔ)抽2分鐘。這樣能提
15、高氣路重視性。5、汞標(biāo)準(zhǔn)液的加入:儀器校正時,只配制一種汞標(biāo)準(zhǔn)液(0.1ug/ml)下簡稱標(biāo)樣。其它濃度的汞標(biāo)準(zhǔn)液是通過改變標(biāo)樣在翻泡瓶內(nèi)的加入量來實(shí)現(xiàn),如要得到3n/ml的汞標(biāo)準(zhǔn)液,只要在翻泡瓶內(nèi)加入0.3ml的標(biāo)樣(含30ng汞),瓶內(nèi)再加8ml蒸餾水,2ml氯化亞錫,則最終瓶內(nèi)汞濃度為 30ng=3ng/ml8mk+2ml6、翻泡瓶內(nèi)的水汽會干擾測定,使響應(yīng)直偏高,或使空白出現(xiàn)干擾水峰。7、靈敏度的檢查:對1ng/ml的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定,“峰值”檔顯示值應(yīng)在100-200范圍內(nèi),小于100,則靈敏度偏低,大于200,則靈敏度偏高。8、高濃度樣品:對超過10ng/ml示濃度的樣品應(yīng)作解釋,
16、盡量使所測濃度0-5ng/ml范圍內(nèi)。9、樣品的預(yù)處理:參照有關(guān)的分析操作規(guī)程。10、玻璃器皿處理、參照有關(guān)的分析操作規(guī)程。七、儀器維護(hù)及簡單的故障分析處理1、開機(jī)后無顯示:沒有裝保險(xiǎn)絲。2、滿度顯示為零:室內(nèi)溫度偏低,汞燈不起輝,可重新開機(jī)。3、靈敏度偏低:流量不對或汞標(biāo)樣失效,管道漏氣。4、靈敏度偏高:流量不對,管道污染,干燥劑失效。5、重現(xiàn)性差:操作不當(dāng),管道污染,干燥劑失效,管道漏氣。6、儀器所接電源的地線應(yīng)接地良好。7、儀器測試場所不應(yīng)有強(qiáng)電磁干擾或煙霧存在。8、儀器存放環(huán)境應(yīng)干燥,并定期通知。八、產(chǎn)品成套1、 ETCG1智能測汞儀1臺2、使用說明書1本3、翻泡瓶2只4、電源線1根5
17、、支架1套6、固定夾2只(配螺釘2 只)97、橡皮管3m8、產(chǎn)品合格證9、裝箱單10、#大容量翻泡瓶2 只(選購件)試劑1、硝 酸:優(yōu)級純2、鹽 酸:分析純3、蒸 餾 水:去離子水4、重鉻酸鉀:優(yōu)級純5、氯化亞錫:分析純6、汞標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)7、硝酸重鉻酸鉀溶液:稱取0.05g重鉻酸鉀,溶于無汞去離子水中,加入5ml硝酸,再用去離子水稀釋到100ml。8、汞標(biāo)準(zhǔn)溶液:根據(jù)工作需要,臨時配制。將高濃度的汞標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),用硝酸一重鉻酸鉀溶液稀釋至0.1ug/ml,即為工作用的汞標(biāo)樣。9、10%氯化亞錫溶液:稱取10.0g氯化工亞錫于小燒杯內(nèi),加入10ml濃鹽酸,加熱到透明,冷卻后,用去離子水
18、稀釋到100ml。注:汞標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制也可按有關(guān)水與廢水檢測方法中提供的配制方法進(jìn)行配制。附錄B:有關(guān)文摘汞及其測試方法一、概述汞是銀白色具有光澤的液體金屬,比重為13.55(20)。在空氣中於常溫下不氧化,易揮發(fā)。汞蒸汽比空氣重6倍,吸附力強(qiáng),有劇毒。汞不溶于鹽酸和稀硫酸、與水無反應(yīng),能溶于硝酸、熱的濃硫酸和氫碘酸,特別易溶液于王水,能與鈉、鋅、銅和某些其他金屬形成液態(tài)或固態(tài)的汞齊。在水體中,汞以顆粒態(tài)和可溶態(tài)兩種狀態(tài)存在,顆粒態(tài)汞分為元素汞,無機(jī)汞化合物(即無機(jī)汞鹽、氧化汞和硫化汞)和有機(jī)汞化合物(即芳基汞和烷基汞),可溶態(tài)汞分為無機(jī)汞(Hg0度、Hg+Hg2+)和有機(jī)汞(甲基汞、乙基汞、
19、二甲基汞和苯基汞)。水中汞的背景值范圍,內(nèi)陸地下水大約在0.1ppb以下,海水、湖泊水和河水一般在幾個ppt至數(shù)十個ppt。水體中汞的污染來源,主要來自于貴金屬冶煉,儀器儀表制造、食鹽電解,化工、農(nóng)藥、塑料、軍工等工業(yè)廢水。大氣、土壤中的汞經(jīng)雨水淋溶沖刷,最后遷移水書,水中的汞經(jīng)過微生物的作用轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘愿蟮募谆?,甲食物鏈進(jìn)入人體,引進(jìn)嚴(yán)重的危害。汞對人體的危害與汞的化學(xué)形態(tài),環(huán)境條件及攝入途徑和方式有關(guān)。當(dāng)汞蒸汽侵入呼吸道后被肺泡完全吸收并經(jīng)過血液流經(jīng)全身,從而進(jìn)入腦組織。在腦組織被氧化成汞離子,積累在腦組織中而使腦受到損害,主要癥狀有頭痛、頭暈、肢體麻木疼痛,肌肉震顫、運(yùn)動失調(diào)等。通過食
20、物和飲水?dāng)z入的金屬汞,一般不會引起中毒,顆粒態(tài)汞進(jìn)體的胃腸道后也難于被吸收,不會對體構(gòu)成危害,但是甲基汞通過食物鏈進(jìn)入人體后,在人體腸道中極易被吸收并輸送到全身各個器官組織,主要是肝、胃、腦組織,引起部分癥狀有:同習(xí)性視野縮小,運(yùn)動失調(diào),肢端感覺障礙等臨床表現(xiàn),嚴(yán)重的可導(dǎo)致死亡例如1950年日本發(fā)生的“水俁病”公害事件和1971年伊拉克發(fā)生大規(guī)模的汞中毒事件(中毒人數(shù)60000人,其中500人死亡),這都是由于甲基汞引起的人為污染結(jié)果。盡量人們早就熟知各種汞化合物引起的中毒情況,但是,汞對環(huán)境的污染卻是從1956年日本的“水俁病”公害事件才開始引起人們的重視和研究。為了弄清汞對人體和其他生物體
21、的毒害及其機(jī)理,汞在自然界中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,汞的污染及其防治途徑等,就必須對環(huán)境樣品中總汞和汞的形態(tài)進(jìn)行分析。因此,汞作為環(huán)境污染指標(biāo),已成為環(huán)境監(jiān)測的必測項(xiàng)目之一。二、冷原子吸收法1、方法原理冷蒸汽原子吸收法是先將Hg變成Hg2+溶液,再還原成金屬汞,在不需加熱情況下用空氣或氬氣載入吸收池內(nèi)進(jìn)行測量,此法是60年代甲Poluektov首先提出,后經(jīng)Hatch和ott等人幾年的研究,他的用硫酸亞錫還原樣品溶液中的汞,并使Hg在一個密閉的體系中循環(huán)直至平衡再進(jìn)行原子吸收測量。Batisbergr用此法分析水中ppb級的無機(jī)汞和有機(jī)汞,使用Snel2在硫酸介質(zhì)中還原測定無機(jī)汞,用H2O2氧化再還原
22、測定總汞,用差減法求出有機(jī)汞。無火焰原子吸收法特別是冷原子吸收法,靈敏度高、準(zhǔn)確、快速儀器簡單,是目前應(yīng)用最多,測汞最成功的方法,本法靈敏度高,干擾少,視儀器和試樣體積不同、最低檢出濃度可達(dá)0.030.14ug/L。但也存在不足之處,就是光電池窗易受潮濕而變模糊,因而必須堅(jiān)持使用干燥劑,另外,分子吸收有干擾,背景信號較高。2、進(jìn)樣方法把汞蒸汽帶入吸收池內(nèi),一般有四種方法:1、循環(huán)鼓氣法最早由Hatch等提出,它是靠儀器本身帶一個往返循環(huán)泵將還原反應(yīng)瓶中的汞蒸汽抽出,經(jīng)吸收池往返,待汞蒸汽達(dá)到平衡后測量吸收值,不需要載氣等設(shè)備,如國產(chǎn)F-732型測汞儀就屬于這種類型。缺點(diǎn)是儀器沒有放大裝置、靈敏
23、度低。2、載氣吹入法是利用載氣(空氣或氮?dú)?、氬氣)將反?yīng)瓶內(nèi)的汞蒸汽吹入吸收池進(jìn)行測量。吹氣的方式有兩種:一是載氣在反應(yīng)瓶內(nèi)的液面上通過將汞蒸汽帶入吸收池,不帶水氣故不須干燥裝置,二是載氣從反應(yīng)瓶液面下鼓泡,帶水氣較多,必須有干燥裝置將汞蒸汽干燥再吸入吸收池。載氣吹入法的缺點(diǎn)是汞蒸汽不斷被載氣稀釋,靈敏度降低,測量結(jié)果受載氣流速影響流速越小,吸收值愈高,反之吸收值愈低,再現(xiàn)性亦差。因此,必須在流量計(jì)前增設(shè)一個具有一定容量的氣體緩沖瓶控制流量的恒定。這種進(jìn)樣方式,在國內(nèi)普遍使用,儀器型號有國產(chǎn)590型,CG-IA型等測汞儀。3、針筒法是由Staintion首先提出,它把Hg2+和還原劑放入一個注
24、射器內(nèi)。吸收一定體積的空氣,夾信注射器頭上的皮管,搖動,待反應(yīng)產(chǎn)生汞蒸汽后,將針筒上層汞蒸汽注入吸收池內(nèi)進(jìn)行測定,其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)和進(jìn)樣連續(xù)進(jìn)行,操作得當(dāng)亦能獲得靈敏而優(yōu)良有結(jié)果,但操作不便。4、針筒注水抽氣法還原反應(yīng)可在50-100ml反應(yīng)瓶內(nèi)進(jìn)行,待反應(yīng)后用針筒注水抽氣或注水壓氣將汞蒸汽導(dǎo)入吸收池內(nèi)進(jìn)行測定,優(yōu)點(diǎn)是無需要象吹氣法那樣的特殊設(shè)備,簡易可行,但靈敏度較差。3、干擾及消除在測定時,不飽和芳香族的有機(jī)物(如苯)、CO2、SO2、d2、NO2和水氣等,在波長253.7mm處也能產(chǎn)生吸入而引干擾,使結(jié)果偏高,在測定液中存在No2-、d-、BI-和I-,由于能與Hg2+絡(luò)合,則使結(jié)果偏低。在
25、消解過程中所使用的硝酸,因分解后生成Nox會影響測定,消除的辦法有:加水或1mol/e硫酸加煮沸除去;加入高錳鉀氧化。加入尿素分解No;放置過夜,用空氣中的氧化低價的No。過量的高錳酸鉀和二氧化錳會吸附汞,故在測定前必須加鹽酸羥胺還原,除去剩余的高錳酸鉀和二氧化錳。4、影響因素1、載氣流速的影響當(dāng)采用抽氣或吹氣鼓泡法進(jìn)樣時,載氣流速太大會稀釋進(jìn)入吸收池內(nèi)汞蒸汽的濃度;流速大小,又減緩汽化速度,均導(dǎo)致靈敏度降低一般載氣流速應(yīng)控制在0.7-1.2I/min為好。2、反應(yīng)瓶三體積和氣液比的影響反應(yīng)瓶體積的大小應(yīng)根據(jù)測定試樣體積而定,并且還要選擇一個靈敏度最佳的氣液比(即瓶內(nèi)空間與液體體積之比)。例如
26、用抽氣吹氣鼓泡法進(jìn)樣,氣液比以2:1-3:1最好;當(dāng)用閉氣振搬操作時,則以3:1-8:1為好。經(jīng)驗(yàn)證明,氣液比愈大,靈敏度愈高。吹氣管末端形狀以蓬蓬形,即帶刺孔的玻璃球最好,并且與反應(yīng)瓶底部之距離越近越好(大約0.5-1.0cm),反應(yīng)瓶瓶底以園形的比平底好,所以在更換反應(yīng)瓶時必須確保與上述件一致,才能獲得相同的結(jié)果。3、溫度的影響溫度不但影響汞蒸汽從溶液揮發(fā),而且會影響對253.7 nm光的吸收,在不同的溫度下繪制得的標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率皆不相同,當(dāng)溫度低于10時不低于汞的揮發(fā);所測得的標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率小,而在測定樣品時,因消化液的濃酸稀釋放出大量的熱使待測液的溫度升高,這樣會使測定的結(jié)果偏高。因此,
27、采用提高室溫的辦法使標(biāo)準(zhǔn)溶液的溫度與待測液的溫度保持一致,才能進(jìn)行測定。5、注意事項(xiàng)1、試劑的挑選與凈化:所使用的試制如硫酸、高錳酸鉀、鹽酸羥胺、蒸餾水等往往都含有汞,不同產(chǎn)家和同產(chǎn)家不同批號的產(chǎn)品中汞含量大有差別,導(dǎo)致空白值增高。因此,除了選擇優(yōu)質(zhì)試制外,通常應(yīng)作必需的予處理,如通凈化空氣或氮?dú)饣蚴褂昧蚧蘩w維除汞,雙疏腙蘋取除汞,以減低空白值。2、用鹽酸羥胺還原高錳酸鉀會產(chǎn)生氯氣,必須靜置數(shù)分鐘氯氣逸氣,以避免干擾汞的測定。3、深解氯化亞錫時應(yīng)先加入濃鹽酸,微熱待完全溶解后再加水稀釋,防止水解生成乳狀液,氯化亞錫氧化后變成高錫在酸中不溶解加金屬錫可防止氧化。4、由于求容易被吸附在儀器壁上,
28、因此,所用的儀器必須經(jīng)過充分洗滌,特別是還原反應(yīng)瓶壁上常沾有少量的Sn(oH)2白色薄膜,會吸附汞,在連續(xù)測定時會使峰值越來越降低。因此,必須用熱的稀硝酸沖洗。5、汞標(biāo)準(zhǔn)液的保存:把含有0.1ug/ml汞標(biāo)準(zhǔn)液配於5%(V/V)HNO3-0.05%K2CT207(W/V)溶液中,在室溫陰涼處保存可穩(wěn)定100-150天左右。摘自水和廢水監(jiān)測方法指南上冊如何提高CG-IC型冷原子吸收測汞儀的靈敏度和準(zhǔn)確度(湖南省湘潭市環(huán)保監(jiān)測站、湘潭411104)摘要本文就如何提高CG-IC型冷原子吸收測汞儀的靈敏度提出了一些建議。通過改進(jìn)氣路連按以穩(wěn)定I。對影響吸收池內(nèi)汞蒸汽瞬時濃度的因素,振搖時間,測定體積,
29、氣液比、載氣流速等作了條件試驗(yàn),并確定了最佳測定條件,使靈敏度提高1-2個數(shù)量級。最低檢出濃度達(dá)0.025mg/L(即0.025ppb)。為提高該儀器測量精密度和準(zhǔn)確度,就儀器的正確使用,峰值的測量,標(biāo)準(zhǔn)的處理及標(biāo)準(zhǔn)的曲線制作室溫的影響,氧化劑的選擇等作了條件和對照試驗(yàn),并提出了應(yīng)注意的事項(xiàng)。汞是環(huán)境監(jiān)測中的一個非常重要的項(xiàng)目,由于環(huán)境樣品中汞含量極少,目前主要采用冷原子吸收(或冷原子熒光)法測定。冷原子熒光法靈敏度非常高,但需要高純氬氣(或氮?dú)猓┎僮饕矅?yán)格,因此,常用的是冷原子吸收法,其中CG-IA型測汞儀用得較多。我們經(jīng)過多年的實(shí)踐,并對氣路連接和操作條件等稍作改進(jìn),使靈敏度大大的高,精密
30、度準(zhǔn)確度很滿意。一、如何提高分析靈敏度根據(jù)測定原理A=tg(I。/I)=KLCHg。,要提高靈敏度,應(yīng)從I。LCHg。三方面考慮。L為吸收池長度,不能改變;因此,只有從I。和Hg2(汞原子蒸汽濃度)兩方面想辦法。影響I。(入射光強(qiáng)度)的因素主要有供電電壓,水蒸汽和酸霧等。1、測汞儀一般都是使用GP-2Hg直筆式冷極低壓汞燈,由于供電電壓的變化,會使汞燈發(fā)射的光不穩(wěn)定,儀器噪音增大,因此電源須經(jīng)交流穩(wěn)壓器穩(wěn)壓,才能得到穩(wěn)定I。2、氣路連按(1):在原氣路吸收池的出口和三通閥的空氣進(jìn)口各連按一個硅膠干燥塔(三通閥的空氣進(jìn)口與干燥塔的連按需打開儀器上蓋引出一根乳膠管);而在翻泡瓶與三通閥的樣品進(jìn)口之
31、間連按的一個U形管,內(nèi)裝6-8cm長的硅膠,當(dāng)有一半硅膠變紅時,應(yīng)立即更換以保證吸收池內(nèi)的干燥狀態(tài),保證I。的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。增加吸收池內(nèi)汞蒸汽的瞬時濃度Hg表示進(jìn)入吸收池內(nèi)的汞原子蒸汽濃度。但溶液中被還原的金屬汞要經(jīng)過一定時間消化后(并不是全部會汽化,才能用載氣將其帶入吸收池,另外,由記錄儀記錄的峰形只代表吸收池中汞蒸汽密度的變化規(guī)律,而峰高則代表吸收池中汞蒸汽密度在某一瞬間出現(xiàn)的最大值,并以此定量。由此可見,要提高靈敏度只有設(shè)法增加吸收池內(nèi)汞蒸汽的瞬時濃度。具體作法如下:1、有些文獻(xiàn)2.3規(guī)定加Snd2后立即抽氣測定。本實(shí)驗(yàn)先在閉氣狀態(tài)下充分振搖,待氣液達(dá)到平衡后再將汞蒸汽抽入吸收池,以增加
32、吸收池內(nèi)蒸汽的瞬時濃度,振搖25秒以上就可使氣液完全達(dá)到平衡此時得出的汞峰值比不振搖高一倍多(見表1)。表1 振搖時間對汞峰值的影響樣品號123456振搖時間01025456080峰高mm254352525253操作條件:汞濃度0.3ug/L,測定體積100ml,氣液比1:1載氣流速3.0L/min,室溫28。2、汞峰高(Hg。)不僅與溶液中汞的濃度有關(guān),還與翻泡瓶中汞總量有關(guān),從表2可看出,當(dāng)濃度相同時,測定體積越小,峰值愈高這是因?yàn)樵跍y定條件下,氣相中汞的密度很小,低于相同溫度下汞的飽和蒸汽壓,因此測定體積增大,汞可以增加液相向氣相提供原子總數(shù),這樣也能提高靈敏度,因此需換大的翻泡瓶。表2
33、 濃度相同時測定體積對峰高的影響樣品號12345測定體積m122530100250峰高mm1321334870操作條件:汞濃度0.3ug/L,氣液比1:1,振搖6秒,載氣流速3.01/min室溫24。3、一般文獻(xiàn)2 :3沒有提到氣相與液相體積的比值問題、文獻(xiàn)4提出氣液比比時,峰值隨氣液比增大而增加因而,須選購容量大一點(diǎn)的翻泡瓶,以滿足較大的測定體積及氣液比的要求。表3 氣液體積比汞峰高的影響樣品號12345氣液比比值0.51239峰高mm19334046264、載氣流速對靈敏度和峰形都有影響,一般資料介紹流速為1.5-2.5L/min(說明書上用2L/min)。在我們所選定的實(shí)驗(yàn)條件下,發(fā)現(xiàn)流
34、速為2.0-3.3L/m3n時峰值最大(見表4)。表4 載氣流速對汞峰值的影響樣品號123456載氣流速L/ min11.52.02.53.33.6峰高mm384152515144根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)我們確定的操作條件為200ml翻泡瓶,100ml測定體積振搖60秒,流速為3.0L/min(指針上下移動迅速)。這樣,不用富集器就可以使靈敏度提高1-2個數(shù)量級,最低檢出濃度達(dá)到0.025mg/L,正好適合測定地表水中部的汞,如增大翻泡瓶的體積,靈敏度還可以提高。二、提高測量精密度和準(zhǔn)確度的措施靈敏度越高,對測量精密度的要求越嚴(yán),使用該儀器測汞,為了確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)儀器必須接記錄儀,由于該機(jī)沒有峰值保持,指針擺動迅速讀數(shù)很難準(zhǔn)確,按記錄儀后,無須每個樣品調(diào)零,儀器噪音減少,而且記錄儀上的峰高可以測得很準(zhǔn)確(見圖1 ) 圖1: 汞的標(biāo)準(zhǔn)曲線汞標(biāo)0.05、0.01、0.02、0.03、0.05ng加3ml溴化劑,用INH2SO4稀至100ml,氣液化1:1振搖60
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