《煤中砷、硒、汞的測定+氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法GBT+39538-2020》詳細解讀

《煤中砷、硒、汞的測定氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法GB/T39538-2020》詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3砷和硒的測定3.1方法提要3.2試劑和材料3.3儀器設(shè)備3.4樣品contents目錄3.5試驗步驟3.6結(jié)果計算和表述3.7精密度4汞的測定4.1方法提要4.2試劑和材料4.3儀器設(shè)備4.4樣品contents目錄4.5試驗步驟4.6結(jié)果計算和表述4.7精密度5試驗報告011范圍123本標準規(guī)定了煤中砷、硒、汞的測定方法，采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法。適用于煤炭、焦炭等樣品中砷、硒、汞的測定?？捎糜诿禾抠|(zhì)量控制、環(huán)境監(jiān)測以及相關(guān)科研領(lǐng)域。適用范圍不適用范圍本標準不適用于其他類型樣品，如土壤、巖石等非煤炭樣品的測定。01對于特殊類型的煤炭，如高硫煤、高灰分煤等，可能需要根據(jù)實際情況進行調(diào)整或采用其他方法。02本標準不適用于痕量元素分析，如需進行痕量元素分析可參考其他相關(guān)標準或方法。03022規(guī)范性引用文件GB/T476這個標準提供了商品煤樣制備方法，包括破碎、縮分、干燥和制樣等過程，以獲得具有代表性的分析煤樣。GB/T212該標準主要規(guī)定了煤的工業(yè)分析方法，包括煤的水分、灰分、揮發(fā)分的測定方法，是煤質(zhì)分析的基本標準之一。GB/T474此標準規(guī)定了煤樣的制備方法，包括煤樣的破碎、縮分、干燥等步驟，確保煤樣具有代表性且符合分析要求。GB/T475該標準詳細說明了商品煤樣人工采取方法，涉及采樣工具、采樣點布置、采樣深度等，確保所采煤樣能夠真實反映整批煤的質(zhì)量。主要引用的國內(nèi)標準該國際標準提供了測定煤和焦炭中微量元素的指南，對于理解和實施氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法具有重要參考價值。ISO19579此美國材料與試驗協(xié)會標準描述了用原子吸收光譜法測定煤中痕量元素的方法，雖然與本法不同，但提供了有益的對比和參考。ASTMD5762參照的國際標準質(zhì)量和安全規(guī)范涉及實驗室安全、樣品保存、廢棄物處理等方面，為實驗人員提供操作指南和安全保障。計量法確保測量設(shè)備和方法的準確性、可靠性和可重復性，是本法實施過程中必須遵循的基本法律原則。標準化法規(guī)定了標準的制定、發(fā)布、實施和監(jiān)督等要求，確保本法的科學性和規(guī)范性。其他相關(guān)標準和規(guī)范033砷和硒的測定3砷和硒的測定標準溶液制備為了進行定量分析，需要準備砷和硒的標準儲備液、標準中間溶液以及標準工作溶液。這些標準溶液的制備過程嚴格按照標準規(guī)定進行，以確保測定結(jié)果的準確性和可比性。試劑和材料測定過程中需要使用到多種試劑和材料，包括艾士卡試劑、氬氣、鹽酸、氫氧化鈉溶液、硼氫化鈉溶液以及硫脲-抗壞血酸溶液等。這些試劑和材料在測定過程中起著至關(guān)重要的作用，能夠確保測定結(jié)果的準確性和可靠性。方法提要該標準采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法進行煤中砷和硒的測定。這種方法具有靈敏度高、準確性好、操作簡便等優(yōu)點，適用于褐煤、煙煤和無煙煤中砷和硒的測定。測定步驟首先，需要將煤樣進行適當處理并與艾士卡試劑混合，然后進行熔融。接著，將熔融物溶解并定容，再取適量溶液進行氫化物發(fā)生反應(yīng)。最后，通過原子熒光光譜儀測定生成的氫化物的熒光強度，從而計算出煤樣中砷和硒的含量。質(zhì)量控制在測定過程中，需要進行嚴格的質(zhì)量控制以確保測定結(jié)果的準確性。這包括使用合適的質(zhì)量控制樣品進行定期校驗、對測定過程進行重復驗證以及確保所有試劑和材料的純度和質(zhì)量等。3砷和硒的測定043.1方法提要氫化物發(fā)生技術(shù)通過化學反應(yīng)將煤中的砷、硒、汞轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氫化物。原子熒光光譜法利用特定波長的光源激發(fā)氫化物原子，測量其發(fā)出的熒光強度，從而定量測定元素含量。氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法原理將煤樣破碎、研磨至一定粒度，并進行干燥處理。樣品預處理采用適當?shù)倪€原劑和酸度條件，使煤樣中的砷、硒、汞轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氫化物。氫化物發(fā)生將生成的氣態(tài)氫化物導入原子熒光光譜儀，通過測量熒光強度來定量測定各元素含量。原子熒光光譜測定測定步驟概述010203原子熒光光譜法具有高靈敏度，可實現(xiàn)煤中痕量元素的準確測定。高靈敏度通過選擇合適的激發(fā)光源和波長，可實現(xiàn)多種元素的同時測定，且互不干擾。選擇性好相比其他測定方法，氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法操作更為簡便，易于掌握。操作簡便方法特點與優(yōu)勢適用范圍適用于煤中砷、硒、汞的測定，也可推廣應(yīng)用于其他固體燃料和礦物質(zhì)中這些元素的測定。局限性適用范圍與局限性對于某些高硫含量或特殊煤種，可能需要進一步優(yōu)化測定條件以提高準確性。此外，該方法對實驗環(huán)境和儀器設(shè)備的要求較高。0102053.2試劑和材料氫氟酸分析純，用于去除樣品中的硅酸鹽。鹽酸分析純，用于樣品的消解和提取。高氯酸分析純，用于進一步消解樣品中的有機物。硝酸分析純，與鹽酸一同用于樣品的消解。硼氫化鉀作為氫化物發(fā)生劑，將砷、硒、汞轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氫化物。3.2.1試劑用于繪制砷的標準曲線。砷標準溶液用于繪制硒的標準曲線。硒標準溶液用于繪制汞的標準曲線。汞標準溶液3.2.2標準溶液氬氣作為原子熒光光譜儀的載氣。石英管用于氫化物發(fā)生反應(yīng)。3.2.3其他材料所有試劑應(yīng)為分析純或更高純度。標準溶液應(yīng)定期校準，確保其準確性。實驗室用水應(yīng)為去離子水或蒸餾水，以減少背景干擾。實驗室環(huán)境應(yīng)保持清潔，避免交叉污染。3.2.4注意事項063.3儀器設(shè)備激發(fā)光源高強度空心陰極燈或無極放電燈，用于提供特定波長的激發(fā)光。原子化器通常采用石英爐原子化器，用于將樣品中的砷、硒、汞等元素轉(zhuǎn)化為氣態(tài)原子。光電倍增管用于檢測熒光信號，具有高靈敏度和快速響應(yīng)的特點。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于采集、處理和分析熒光信號，得出樣品中砷、硒、汞的含量。原子熒光光譜儀通過化學反應(yīng)生成氫化物氣體，常用的反應(yīng)試劑包括硼氫化鈉或硼氫化鉀等?；瘜W反應(yīng)系統(tǒng)將生成的氫化物氣體傳輸至原子熒光光譜儀進行檢測。氣體傳輸系統(tǒng)通常采用耐腐蝕材料制成，用于產(chǎn)生氫化物氣體。發(fā)生器主體氫化物發(fā)生器如粉碎機、研磨機等，用于將煤樣進行前處理，以滿足檢測要求。樣品前處理設(shè)備用于去除氫化物氣體中的雜質(zhì)，提高檢測準確性。氣體純化裝置如天平、移液器、容量瓶等，用于樣品的稱量、移取和定容等操作。實驗室常用設(shè)備輔助設(shè)備073.4樣品應(yīng)從具有代表性的煤層中采集樣品，確保樣品能夠真實反映煤質(zhì)情況。采集將采集的煤樣進行破碎、縮分和研磨，以達到分析所需的粒度要求。制備3.4.1樣品的采集與制備VS樣品應(yīng)存放在干燥、避光、密封的容器中，以防止受潮和污染。運輸在運輸過程中，應(yīng)確保樣品容器的密封性，避免樣品泄露或受到外界污染。保存3.4.2樣品的保存與運3.4.3樣品的前處理灰化將干燥后的樣品進行灰化處理，以去除其中的有機質(zhì)，便于后續(xù)分析。干燥將樣品在恒溫干燥箱中干燥至恒重，以去除其中的水分。01測定前準備根據(jù)測定需要，選擇合適的標準溶液、試劑和設(shè)備，進行儀器的校準和調(diào)試。3.4.4樣品的測定02測定過程按照標準方法規(guī)定的步驟進行樣品的測定，記錄測定數(shù)據(jù)和譜圖信息。03結(jié)果計算根據(jù)測定數(shù)據(jù)和標準曲線，計算樣品中砷、硒、汞的含量。083.5試驗步驟煤樣的采集與保存按照標準方法采集煤樣，并確保煤樣在運輸和保存過程中不受污染。煤樣的破碎與縮分將煤樣破碎至規(guī)定粒度，并通過縮分獲得代表性試樣。試樣的干燥與制備將試樣在規(guī)定的溫度和時間下進行干燥，然后制備成滿足分析要求的樣品。3.5.1樣品制備在酸性條件下，使用適當?shù)倪€原劑將砷、硒、汞轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氫化物。氫化物的生成通過特定的裝置將生成的氫化物從樣品基質(zhì)中分離出來，并進行富集，以提高分析的靈敏度。氫化物的分離與富集3.5.2氫化物發(fā)生儀器準備與調(diào)試按照儀器操作手冊進行儀器的準備和調(diào)試，確保儀器處于最佳工作狀態(tài)。標準曲線的繪制使用標準溶液繪制砷、硒、汞的標準曲線，作為后續(xù)樣品分析的參考。樣品的測定將富集后的氫化物引入原子熒光光譜儀進行分析，根據(jù)標準曲線計算出樣品中砷、硒、汞的含量。3.5.3原子熒光光譜分析對測定結(jié)果進行統(tǒng)計分析，計算平均值、標準偏差等參數(shù)，以評估測定結(jié)果的準確性和精密度。數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析根據(jù)測定結(jié)果，編寫詳細的報告，對煤中砷、硒、汞的含量進行解讀，并提供相應(yīng)的建議和改進措施。結(jié)果的報告與解讀3.5.4數(shù)據(jù)處理與結(jié)果報告093.6結(jié)果計算和表述結(jié)果計算方法010203砷、硒、汞含量的計算根據(jù)標準曲線，通過測量熒光強度，利用標準曲線計算出煤樣中砷、硒、汞的含量。精密度的計算方法對同一煤樣進行多次測定，并計算相對標準偏差（RSD），以評估測量的精密度。準確度的驗證方法采用標準加入法或與其他已知準確度的方法進行比對，驗證本方法的準確度。砷、硒、汞含量的表述應(yīng)報告煤樣中砷、硒、汞的含量，并注明單位（如μg/g或mg/kg）。精密度的表述應(yīng)報告測量的相對標準偏差（RSD），以反映測量的穩(wěn)定性和重復性。準確度的表述若進行了準確度驗證，應(yīng)報告驗證結(jié)果，包括與標準值的偏差或相關(guān)系數(shù)等。結(jié)果表述方式103.7精密度在相同條件下，同一實驗室對同一樣品進行多次測定，其結(jié)果的一致程度即為重復性。重復性反映了測定方法的穩(wěn)定性和實驗室內(nèi)部的操作水平。對于煤中砷、硒、汞的測定，重復性應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)，以確保測定結(jié)果的可靠性。重復性010203中間精密度是指在同一實驗室內(nèi)部，不同時間、由不同分析人員用不同設(shè)備測定結(jié)果之間的精密度。在煤中砷、硒、汞的測定中，中間精密度也是衡量方法可靠性的重要指標之一。中間精密度考慮了更多的變動因素，包括時間、人員和設(shè)備等，因此更能反映實驗室測定能力的實際情況。中間精密度再現(xiàn)性010203再現(xiàn)性是指在不同實驗室之間，對同一樣品進行測定，其結(jié)果的一致程度。再現(xiàn)性反映了不同實驗室之間測定結(jié)果的可比性和準確性。在煤中砷、硒、汞的測定中，再現(xiàn)性的好壞直接影響到測定結(jié)果的可信度和應(yīng)用范圍。因此，各實驗室應(yīng)遵循統(tǒng)一的操作規(guī)范和標準，以確保測定結(jié)果的再現(xiàn)性。影響因素及改進措施影響精密度的因素包括樣品制備、試劑純度、儀器設(shè)備、操作技巧以及環(huán)境條件等。為提高精密度，實驗室應(yīng)采取一系列措施，如加強樣品制備的質(zhì)量控制、使用高純度試劑、定期維護和校準儀器設(shè)備、加強操作人員的技能培訓以及控制實驗室內(nèi)環(huán)境條件等。114汞的測定氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法：通過特定化學反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物，然后利用原子熒光光譜法進行測定。這種方法對汞元素具有高靈敏度和高選擇性，能夠有效避免其他元素的干擾。方法原理樣品處理將煤樣進行適當處理，以提取出汞元素。原子熒光光譜測定利用原子熒光光譜儀測定氫化物的熒光強度，從而確定汞的含量。氫化物發(fā)生通過化學反應(yīng)，使煤樣中的汞轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氫化物。測定步驟注意事項在測定過程中，需要嚴格控制反應(yīng)條件，以確保測定結(jié)果的準確性。對于不同種類的煤樣，可能需要進行不同的前處理操作，以適應(yīng)測定方法。為避免污染和誤差，測定過程中應(yīng)使用干凈的玻璃器皿和試劑，并保持實驗室的清潔?？偟膩碚f，氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法是一種高靈敏度、高選擇性的汞測定方法，適用于煤中汞含量的準確測定。在實際應(yīng)用中，需要嚴格按照操作規(guī)程進行，以獲得可靠的測定結(jié)果。124.1方法提要方法原理氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法是一種基于元素特定價態(tài)與硼氫化鈉（或硼氫化鉀）反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物，并利用原子熒光光譜進行檢測的分析方法。該方法適用于煤中砷、硒、汞的痕量分析，具有靈敏度高、選擇性好、操作簡便等優(yōu)點?！啊懊簶有杞?jīng)過破碎、研磨至一定粒度，保證樣品的均勻性和代表性。通過適當?shù)南夥椒ǎㄈ缢嵯猓⒚褐械纳?、硒、汞轉(zhuǎn)化為可被檢測的狀態(tài)。樣品處理測定步驟樣品消解后，在酸性介質(zhì)中加入硼氫化鈉（或硼氫化鉀）溶液，生成相應(yīng)的氣態(tài)氫化物。氫化物被載氣（如氬氣）帶入原子熒光光譜儀中進行檢測，根據(jù)不同元素的原子熒光強度進行定量分析。注意事項實驗過程中需嚴格控制反應(yīng)條件，如溫度、酸度、還原劑濃度等，以保證測定結(jié)果的準確性和重現(xiàn)性。為避免污染和干擾，實驗過程中應(yīng)使用高純試劑和去離子水，并保持實驗環(huán)境的清潔。134.2試劑和材料硝酸優(yōu)級純，與鹽酸一同用于樣品的消解。高氯酸優(yōu)級純，用于進一步消解樣品中的有機物。氫氧化鈉用于調(diào)節(jié)樣品的酸堿度。鹽酸優(yōu)級純，用于樣品的消解和提取。氫氟酸優(yōu)級純，用于去除樣品中的硅酸鹽。硼氫化鉀作為氫化物發(fā)生劑，用于將砷、硒、汞轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氫化物。4.2.1試劑0102030405064.2.2標準溶液及標準物質(zhì)砷、硒、汞標準物質(zhì)用于驗證測定方法的準確性和可靠性。砷、硒、汞標準溶液用于制作標準曲線，以確定樣品中元素的濃度。氬氣作為載氣，將氣態(tài)氫化物載入原子熒光光譜儀進行檢測。石英管或玻璃管用于氫化物發(fā)生反應(yīng)及傳輸氣態(tài)氫化物至光譜儀。濾紙和漏斗用于過濾消解后的樣品溶液，去除不溶性雜質(zhì)。4.2.3氣體和其他材料144.3儀器設(shè)備能夠檢測到極低濃度的砷、硒、汞元素。原子熒光光譜儀高靈敏度的檢測器提供穩(wěn)定的光源，確保測定結(jié)果的準確性。穩(wěn)定的光源可進行自動進樣、自動稀釋等操作，提高工作效率。自動化程度高高效的氫化物發(fā)生技術(shù)能夠?qū)悠分械纳?、硒、汞轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氫化物，便于后續(xù)檢測。易于操作和維護簡化實驗步驟，降低操作難度。精確控制反應(yīng)條件確保氫化反應(yīng)完全且穩(wěn)定，提高測定結(jié)果的準確性。氫化物發(fā)生器為原子熒光光譜儀提供穩(wěn)定的高純度氬氣，確保檢測結(jié)果的穩(wěn)定性。高純度的氬氣供應(yīng)系統(tǒng)控制氫化反應(yīng)的溫度，保證反應(yīng)的穩(wěn)定性和可重復性。精確的溫控系統(tǒng)對測定數(shù)據(jù)進行自動處理和分析，提高工作效率。專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件輔助設(shè)備154.4樣品采樣點的選擇應(yīng)選擇具有代表性的采樣點，確保采集的煤樣能夠真實反映煤中砷、硒、汞的含量。采樣工具和方法應(yīng)使用專業(yè)的采樣工具，如采樣鏟、采樣袋等，并按照規(guī)定的采樣方法進行采集，以確保樣品的準確性和可靠性。4.4.1樣品的采集4.4.2樣品的制備將分析樣品進行干燥處理，并妥善保存，以避免樣品受潮或污染。干燥與保存將采集的煤樣進行破碎和縮分，以獲得具有代表性的分析樣品。破碎與縮分灰化或消解根據(jù)測定方法的要求，對分析樣品進行灰化或消解處理，以將煤中的砷、硒、汞轉(zhuǎn)化為可測定的形態(tài)。014.4.3樣品的預處理提取與富集采用適當?shù)奶崛┖透患椒ǎ瑢⒚褐械纳?、硒、汞提取并富集到可測定的濃度范圍。02測定條件與參數(shù)設(shè)置根據(jù)測定方法的要求，設(shè)置合適的測定條件和參數(shù)，如燈電流、負高壓、載氣流量等。測定步驟與操作要點按照規(guī)定的測定步驟進行操作，注意避免污染和誤差的產(chǎn)生，確保測定結(jié)果的準確性和可靠性。儀器準備與調(diào)試按照儀器操作說明，準備好氫化物發(fā)生器、原子熒光光譜儀等測定儀器，并進行調(diào)試和校準。4.4.4樣品的測定164.5試驗步驟4.5.1樣品準備采集具有代表性的煤樣，確保樣品未受污染。01將煤樣破碎、縮分至適當粒度，以便后續(xù)處理和分析。02在干燥、避光、密封的條件下保存樣品，以防樣品受到環(huán)境因素的影響。03選擇合適的氫化物發(fā)生裝置，確保其具有良好的氣密性和穩(wěn)定性。根據(jù)測定元素（砷、硒、汞）的不同，調(diào)整氫化物發(fā)生的條件，如酸度、還原劑濃度等。將處理好的煤樣與還原劑混合，通入載氣，生成相應(yīng)的氫化物。4.5.2氫化物發(fā)生010203010203選擇合適的原子熒光光譜儀，確保其具有較高的靈敏度和分辨率。調(diào)整光譜儀的參數(shù)，如光電倍增管電壓、燈電流等，以獲得最佳的信噪比。將生成的氫化物引入原子熒光光譜儀，測定各元素的熒光強度。4.5.3原子熒光光譜測定4.5.4數(shù)據(jù)處理與分析0302根據(jù)熒光強度計算各元素的含量，注意單位換算和有效數(shù)字的保留。01分析測定結(jié)果的不確定度來源，并給出合理的解釋和評估。對測定結(jié)果進行質(zhì)量控制，包括平行樣測定、加標回收率實驗等。174.6結(jié)果計算和表述砷、硒、汞含量計算公式根據(jù)標準曲線回歸方程計算樣品溶液中砷、硒、汞的濃度，再按照公式計算出樣品中砷、硒、汞的含量。單位換算將計算結(jié)果換算為適當?shù)膯挝?，如μg/g或mg/kg等。4.6.1砷、硒、汞含量的計算準確度和精密度表述測定結(jié)果的準確度和精密度，包括測定值與真實值之間的偏差以及多次測定結(jié)果之間的一致性。數(shù)據(jù)修約按照有效數(shù)字運算規(guī)則進行數(shù)據(jù)修約，確保測定結(jié)果的準確性和可靠性。4.6.2結(jié)果表述4.6.3注意事項異常值處理在結(jié)果計算過程中，如發(fā)現(xiàn)異常值，應(yīng)查明原因并予以剔除或進行適當處理。質(zhì)量控制為確保測定結(jié)果的準確性和可靠性，應(yīng)采取適當?shù)馁|(zhì)量控制措施，如使用標準物質(zhì)進行對照試驗等。4.6.4結(jié)果報告應(yīng)按照規(guī)定的格式和要求編寫報告，確保報告的規(guī)范性和可讀性。報告格式應(yīng)包括樣品名稱、測定方法、測定結(jié)果（包括砷、硒、汞的含量）、準確度和精密度等信息。報告內(nèi)容184.7精密度在相同條件下，由同一分析人員測定所得結(jié)果的精密程度稱為重復性。重復性反映了分析方法在正常和正確操作情況下，對同一樣品多次測定結(jié)果之間的符合程度。重復性是評價分析方法性能的重要指標之一。重復性010203中間精密度是指在同一實驗室