本文研究了以下列出的五种不同废水和土壤样品的分析。请注意，样品1至4包含稀释hno3。
- 样本1：蒸馏水
- 样本2：在废水厂处理后的废水（出口）
- 样本3：废水在废物厂处理前
- 样本4：工业废水
- 样本5：农业废物干燥的土壤，被HNO消化3和hclo4
最初使用半定量方法分析上述样品，以识别每个样品元素及其特定浓度。每个元素的概况均取自所有样品。然后将它们进行比较，以显示峰值和相对背景水平。此后，使用设置在适当水平的校准曲线进行了定量分析。最后，使用标准添加方法从样品5获得结果。与其他四个样品相比，该样品被怀疑具有更明显的矩阵效应。
原则
使用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）进行样品的元素分析。样品被雾化后，它们被转移到分解，雾化和电离的氩气血浆中，完全令人兴奋的原子和离子。当原子或离子恢复到较低的能量水平时，发出光。测量了此过程的强度。每个元素在特定波长处发出光。这使用户能够在校准后定量分析获得的数据。
仪器规范
分析中使用的主要设备是Ultima 2.该仪器的规格在下表中列出。
表格1。光谱仪的规范
| 参数 |
规格 |
| 安装 |
切尔尼·特纳 |
| 焦距 |
1 m |
| 氮清洗 |
是的 |
| 可变分辨率 |
是的 |
| 光栅数量的凹槽 |
2400 gr/mm |
| 命令 |
第二订单 |
表2。RF生成器的规格
| 参数 |
规格 |
| 发电机类型 |
固体状态 |
| 观察 |
径向 |
| 频率 |
40.68 MHz |
| 控制气流 |
通过计算机 |
| 泵流的控制 |
通过计算机 |
| 冷却 |
空气 |
半定量分析
本文中使用的分析方法旨在利用一种半定量方法来促进当前元素及其浓度估计的检测，最终执行定量分析以获得准确而精确的结果。
半定量方法集成到ICP的分析师软件中。它可以从定性和定量的角度快速识别样品中的元素。
当前方法侧重于34个元素。已经选择了波长来覆盖各种样本，其中最敏感的线被分配给大多数元素（CA和MG除外）以及适当的背景校正位置。背景校正位置分别放置在Pb和Al峰的两侧，分别驱动为高AI或CA浓度。用两个点（在去离子水中为0和5 mg/l）进行校准，但是，校准和分析均以一个重复测量。每个数据点的采集时间为0.1 s，测得的7个数据点可符合高斯曲线。
在这些条件下，对于34个元素，将在大约3-4分钟内进行半定量分析，并允许鉴定不同种类的样品。
但是，应该注意的是，可以调整校准标准的矩阵（NaCl 100 g/l，20％h2所以4...）根据需要分析的样本。该方法提供了更准确的结果。
应用以下血浆条件。要注意的一个关键发现是，从1000 W的1200 W略有增加的功率。这通常用于清洁水。为了最大程度地减少可能影响信号数量的矩阵效应，因此进行了功率的增加，因为标准在去离子水中，样品是废水，土壤和酸。
表3。运行条件
| 范围 |
健康）状况 |
| RF发电机功率 |
1200 w |
| 血浆气体流量 |
12 l/min |
| 辅助气体流量 |
0 l/min |
| 鞘气流 |
0.17 l/min |
| 雾化器气体流量 |
0.76 l/min |
| 雾化器流量 |
2.75条 |
| 样品吸收 |
1毫升/分钟 |
| 雾化器的类型 |
横流 |
| 喷雾室类型 |
斯科特 |
| Argon加湿器 |
不 |
| 喷油管直径 |
3.0毫米 |
| 缝隙 |
20/15 µm |
如果需要，可以使用K3-或C1型Meinhard雾化器和旋风喷雾室来提高灵敏度。结果可以从ICP软件打印或导出。为了验证结果，在样本测量之前分析了经过认证的样品。
表4。样本“参考1643-D”的结果
| 元素 |
专注 |
单元 |
认证浓度 |
| AG 328.068 |
3.60 |
µg/l |
1.27 |
| AL 394.401 |
118.60 |
µg/l |
127.6 |
| AL 396.152 |
120.90 |
µg/l |
127.6 |
| AS 189.042 |
56.10 |
µg/l |
56.02 |
| B 249.773 |
148.60 |
µg/l |
144.8 |
| BA 455.403 |
485.90 |
µg/l |
506.5 |
| 是313.042 |
8.60 |
µg/l |
12.53 |
| CA 317.933 |
30.92 |
mg/l |
31.04 |
| CD 228.802 |
5.20 |
µg/l |
6.47 |
| CO 228.616 |
22.00 |
µg/l |
25.0 |
| CR 267.716 |
15.20 |
µg/l |
18.53 |
| CU 324.754 |
20.10 |
µg/l |
20.5 |
| FE 259.940 |
74.20 |
µg/l |
91.2 |
| HG 194.164 |
|
N.C. |
|
| K 766.490 |
2.51 |
mg/l |
2.36 |
| Li 670.784 |
17.60 |
µg/l |
16.5 |
| MG 279.806 |
7.44 |
mg/l |
7.989 |
| MN 257.610 |
36.20 |
µg/l |
37.66 |
| MO 202.030 |
111.30 |
µg/l |
112.9 |
| NA 589.592 |
21.06 |
mg/l |
22.07 |
| NI 221.647 |
57.20 |
µg/l |
58.1 |
| P 178.229 |
|
N.C. |
|
| PB 220.353 |
28.60 |
µg/l |
18.15 |
| S 181.978 |
144.80 |
µg/l |
N.C. |
| SB 206.833 |
34.40 |
µg/l |
54.1 |
| SE 196.026 |
13.40 |
|
11.43 |
| SI 251.611 |
2.68 |
mg/l |
2.7 |
| SN 189.989 |
|
N.C. |
|
| SR 407.771 |
282.60 |
µg/l |
294.8 |
| TI 337.280 |
|
N.C. |
|
| TL 190.864 |
9.30 |
µg/l |
7.28 |
| V 292.402 |
28.80 |
µg/l |
35.1 |
| V 311.071 |
36.80 |
µg/l |
35.1 |
| W 207.911 |
|
N.C. |
|
| ZN 213.856 |
68.70 |
µg/l |
72.48 |
| ZR 343.823 |
|
N.C. |
|
N.C.表示未认证
表5。各种样品的结果
| 线 |
样本 |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| AG 328.068 |
| 0.010 |
0.179 |
| | |
| AL 394.401 |
0.235 |
0.233 |
0.544 |
0.143 |
49.2 |
| AL 396.152 |
0.271 |
0.256 |
0.592 |
0.120 |
48.5 |
| AS 189.042 |
| 0.016 |
| | | |
| B 249.773 |
0.045 |
0.466 |
0.216 |
1.07 |
0.159 |
| BA 455.403 |
0.046 |
0.076 |
0.090 |
0.170 |
1.30 |
| 是313.042 |
|
| | | | |
| CA 317.933 |
0.969 |
49.4 |
38.4 |
157 |
645 |
| CD 228.802 |
| 0.007 |
| | | |
| CO 228.616 |
|
| | | | |
| CR 267.716 |
| 0.003 |
0.006 |
2.00 |
| |
| CU 324.754 |
0.003 |
0.066 |
0.045 |
0.121 |
3.75 |
| FE 259.940 |
0.016 |
0.065 |
0.377 |
0.490 |
119 |
| HG 194.164 |
| 0.032 |
0.479 |
| | |
| K 766.490 |
0.202 |
5.79 |
3.427 |
389 |
7.40 |
| Li 670.784 |
| 0.110 |
| | | |
| MG 279.806 |
0.066 |
8.77 |
6.344 |
12.3 |
28.3 |
| MN 257.610 |
| 0.001 |
0.040 |
0.066 |
1.07 |
|
| MO 202.030 |
| 0.013 |
| | | |
| NA 589.592 |
1.09 |
33.3492 |
25.4 |
797 |
3.66 |
| NI 221.647 |
| 0.0394 |
0.027 |
0.0102 |
1.01 |
|
| P 178.229 |
0.024 |
0.7233 |
0.400 |
6.22 |
42.1 |
| PB 220.353 |
| 0.031 |
| 0.632 |
| | |
| S 181.978 |
0.384 |
10.0 |
7.19 |
56.8 |
26.2 |
| SB 206.833 |
|
| | | | |
| SE 196.026 |
| 0.020 |
| | | |
| SI 251.611 |
0.114 |
3.10 |
3.18 |
6.02 |
5.62 |
| SN 189.989 |
| 0.248 |
| | | |
| SR 407.771 |
0.005 |
0.162 |
0.117 |
0.382 |
1.87 |
| TI 337.280 |
| 0.006 |
| 0.785 |
| | |
| TL 190.864 |
|
| | | | |
| V 292.402 |
| 0.181 |
| | | |
| V 311.071 |
| 0.191 |
| | | |
| W 207.911 |
| 0.087 |
| | | |
| ZN 213.856 |
0.098 |
0.181 |
0.184 |
0.184 |
6.38 |
| ZR 343.823 |
|
| | | | |
定量分析
从半定量方法获得的结果得出了在适当的浓度范围内为每个元素制备的几个标准。
表6。标准浓度
| 元素 |
标准（mg/l） |
| 0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| al |
0 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
1 |
10 |
37.3 |
150 |
| 作为 |
0 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
1 |
10 |
|
|
| b |
0 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
1 |
10 |
|
|
| 光盘 |
0 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
1 |
10 |
|
|
| Cr |
0 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
1 |
10 |
|
|
| 铜 |
0 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
1 |
10 |
|
|
| 铁 |
0 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
1 |
10 |
37.3 |
150 |
| Mn |
0 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
1 |
10 |
|
|
| 你 |
0 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
1 |
10 |
|
|
| pb |
0 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
1 |
10 |
|
|
| se |
0 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
1 |
10 |
|
|
| Zn |
0 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
1 |
10 |
|
|
同时，下表列出了等离子体参数。
表7。运行条件
| 范围 |
健康）状况 |
| RF发电机功率 |
1100 w |
| 血浆气体流量 |
12 l/min |
| 辅助气体流量 |
0 l/min |
| 鞘气流 |
0.17 l/min |
| 雾化器气体流量 |
0.63 L/min |
| 雾化器流量 |
2.84条 |
| 样品吸收 |
1毫升/分钟 |
| 雾化器的类型 |
Meihnard C1 |
| 喷雾室类型 |
旋风 |
| Argon加湿器 |
不 |
| 喷油管直径 |
3.0毫米 |
| 缝隙 |
20/15 µm |
用于引入样品的Meinhard C1雾化器和气旋喷雾室的组合用于最佳灵敏度和检测极限。应当指出，使用标准加法方法分析了样本5。这是由于假设是由于存在主要元素（650 mg/l的Ca和酸），因此在此样品中可以发现更重要的基质效应。
下图显示了CD几个样品的曲线。这表明基质是不同的，因为在样品5中升高了光谱背景。
.jpg)
样品5中的CD光谱
标准添加方法（S.A.M.）的方法如下：
- 使用快速的半定量方法，估算每个感兴趣元素的近似浓度。
- 准备所有感兴趣的要素和适当浓度的库存解决方案。确保为每个元素浓度制备2至5次溶液。
- 准备至少3个标准。浓度越来越大。在同一矩阵中，应该有一个未知的样本要声明为空白（标准为0）以及3个标准。总共建议使用4个标准。
- 使用背景校正进行基线校正准备软件中的方法。创建该方法时，可以将其设置为标准添加方法。
- 运行校准。结果将在“标准添加”选项卡下显示。或者，如果未设置该方法作为标准添加，则每条曲线的截距（或BEC）对应于样品中元素的浓度。
通过这种校准，可以分析具有类似矩阵的其他样品。
定量分析的全局报告如下表所示。请注意使用的缩写：
conc。：从定量方法中；
浓（S.Q.）：来自半定量方法；
浓SAM：来自标准加法方法。
表8。样品1的结果
| 线 |
净强度 |
浓 |
SD |
单元 |
RSD（％） |
浓（S.Q。） |
| AL 396.152 |
19 691.33 |
0.263 |
0.00459 |
mg/l |
1.74 |
0.271 |
| AS 189.042 |
52.58 |
|
mg/l |
|
| |
| B 249.773 |
20 185.33 |
0.0472 |
0.00071 |
mg/l |
1.50 |
0.045 |
| CD 228.802 |
318.65 |
|
mg/l |
|
| |
| CR 267.716 |
327.00 |
|
mg/l |
|
| |
| CU 324.754 |
1 492.67 |
0.0046 |
0.00020 |
mg/l |
4.39 |
0.0034 |
| FE 259.940 |
2 589.67 |
0.0373 |
0.00033 |
mg/l |
0.89 |
0.0157 |
| MN 257.610 |
2 402.33 |
0.0018 |
0.00006 |
mg/l |
3.01 |
|
| NI 221.647 |
651.67 |
|
mg/l |
|
| |
| PB 220.353 |
533.79 |
|
mg/l |
|
| |
| SE 196.026 |
386.25 |
|
mg/l |
|
| |
| ZN 213.856 |
108 289.33 |
0.1047 |
0.0010 |
mg/l |
0.95 |
0.0981 |
表9。样品2的结果
| 线 |
净强度 |
浓 |
SD |
单元 |
RSD（％） |
浓（S.Q。） |
| AL 396.152 |
17 524.00 |
0.2343 |
0.0036 |
mg/l |
1.53 |
0.256 |
| AS 189.042 |
155.17 |
|
mg/l |
|
| |
| B 249.773 |
192 740.00 |
0.4689 |
0.0030 |
mg/l |
0.63 |
0.466 |
| CD 228.802 |
386.80 |
|
mg/l |
|
| |
| CR 267.716 |
2 058.00 |
0.0077 |
0.0005 |
mg/l |
6.50 |
|
| CU 324.754 |
12 826.00 |
0.0617 |
0.0014 |
mg/l |
2.31 |
0.066 |
| FE 259.940 |
6 111.00 |
0.0852 |
0.0017 |
mg/l |
1.98 |
0.065 |
| MN 257.610 |
8 728.00 |
0.0051 |
0.0001 |
mg/l |
2.54 |
0.0012 |
| NI 221.647 |
9 888.33 |
0.0381 |
0.0006 |
mg/l |
1.55 |
0.039 |
| PB 220.353 |
867.49 |
|
mg/l |
|
| |
| SE 196.026 |
641.92 |
|
mg/l |
|
| |
| ZN 213.856 |
195 355.00 |
0.1863 |
0.0010 |
mg/l |
0.54 |
0.181 |
表10。样品3的结果
| 线 |
netountsolidsion |
浓 |
SD |
单元 |
RSD（％） |
浓（S.Q。） |
| AL 396.152 |
39 239.67 |
0.5228 |
0.0040 |
mg/l |
0.76 |
0.592 |
| AS 189.042 |
147.58 |
|
mg/l |
|
| |
| B 249.773 |
92 747.33 |
0.2245 |
0.0028 |
mg/l |
1.25 |
0.216 |
| CD 228.802 |
292.22 |
|
mg/l |
|
| |
| CR 267.716 |
2 158.33 |
0.0081 |
0.0003 |
mg/l |
4.13 |
0.003 |
| CU 324.754 |
9 189.33 |
0.0434 |
0.0005 |
mg/l |
1.09 |
0.045 |
| FE 259.940 |
25 223.67 |
0.3447 |
0.0047 |
mg/l |
1.36 |
0.377 |
| MN 257.610 |
75 530.67 |
0.0401 |
0.0004 |
mg/l |
0.94 |
0.0402 |
| NI 221.647 |
7 890.67 |
0.0301 |
0.0004 |
mg/l |
1.21 |
0.027 |
| PB 220.353 |
1 759.30 |
0.0129 |
0.0002 |
mg/l |
1.91 |
0.031 |
| SE 196.026 |
572.92 |
|
mg/l |
|
| |
| ZN 213.856 |
194 040.33 |
0.1851 |
0.0012 |
mg/l |
0.63 |
0.184 |
表11。样品4的结果
| 线 |
净强度 |
浓 |
SD |
单元 |
RSD（％） |
浓（S.Q。） |
| AL 396.152 |
10 105.00 |
0.1358 |
0.0012 |
mg/l |
0.91 |
0.12 |
| AS 189.042 |
387.25 |
0.0035 |
0.0007 |
mg/l |
21.00 |
|
| B 249.773 |
433 991.00 |
1.0585 |
0.0058 |
mg/l |
0.55 |
1.07 |
| CD 228.802 |
361.35 |
0.00018
（2 * ld） |
0.0001 |
mg/l |
53.19 |
|
| CR 267.716 |
2 086.33 |
0.0078 |
0.0008 |
mg/l |
10.40 |
0.006 |
| CU 324.754 |
24 860.33 |
0.1223 |
0.0011 |
mg/l |
0.89 |
0.121 |
| FE 259.940 |
36 921.00 |
0.5036 |
0.0049 |
mg/l |
0.98 |
0.49 |
| MN 257.610 |
118 608.33 |
0.0627 |
0.0004 |
mg/l |
0.67 |
0.066 |
| NI 221.647 |
1 745.67 |
0.0052 |
0.0004 |
mg/l |
6.80 |
0.01 |
| PB 220.353 |
618.03 |
0.0051 |
0.0021 |
mg/l |
40.49 |
|
| SE 196.026 |
516.25 |
|
mg/l |
|
| |
| ZN 213.856 |
202 759.33 |
0.1933 |
0.0018 |
mg/l |
0.93 |
0.184 |
表12。样品5的结果
| 线 |
净强度 |
浓 |
SD |
单元 |
RSD（％） |
浓（S.Q。） |
conc s.a.m. |
RSD（％） |
| AL 396.152 |
3 794 058.00 |
50.3999 |
0.4916 |
mg/l |
0.98 |
48.54 |
|
|
| AS 189.042 |
2 939.67 |
0.0216 |
0.0013 |
mg/l |
6.00 |
0.016 |
0.0204 |
3.4 |
| B 249.773 |
61 938.00 |
0.1492 |
0.0006 |
mg/l |
0.43 |
0.159 |
0.166 |
0.78 |
| CD 228.802 |
5 014.01 |
0.0078 |
0.0001 |
mg/l |
1.10 |
0.007 |
0.0085 |
0.19 |
| CR 267.716 |
557 018.00 |
2.1941 |
0.0019 |
mg/l |
0.09 |
2 |
2.52 |
0.66 |
| CU 324.754 |
714 754.00 |
3.6002 |
0.0154 |
mg/l |
0.43 |
3.75 |
4.15 |
0.77 |
| FE 259.940 |
9 214 680.00 |
125.1386 |
1.8638 |
mg/l |
1.49 |
119.4 |
|
|
| MN 257.610 |
2 058 893.33 |
1.0787 |
0.0075 |
mg/l |
0.70 |
1.07 |
1.2 |
0.45 |
| NI 221.647 |
251 921.67 |
1.0159 |
0.0147 |
mg/l |
1.45 |
1.01 |
1.2 |
1.23 |
| PB 220.353 |
116 931.40 |
0.8052 |
0.0053 |
mg/l |
0.66 |
0.632 |
1.04 |
0.95 |
| SE 196.026 |
1 842.58 |
0.0107 |
0.0027 |
mg/l |
25.52 |
0.02 |
0.0148 |
4.2 |
| ZN 213.856 |
6 970 960.33 |
6.5373 |
0.0318 |
mg/l |
0.49 |
6.38 |
|
|
表13。标准0.1的结果
| 线 |
净强度 |
浓 |
SD |
单元 |
RSD（％） |
| AL 396.152 |
7 644.00 |
0.1031 |
0.0026 |
mg/l |
2.49 |
| AS 189.042 |
13 906.330.0994 |
0.0005 |
mg/l |
0.47 |
|
| B 249.773 |
41 796.670.1000 |
0.0006 |
mg/l |
0.60 |
|
| CD 228.802 |
61 493.200.0997 |
0.0008 |
mg/l |
0.80 |
|
| CR 267.716 |
25 540.000.1002 |
0.0006 |
mg/l |
0.57 |
|
| CU 324.754 |
20 453.000.1001 |
0.0002 |
mg/l |
0.22 |
|
| FE 259.940 |
6 399.67 |
0.0891 |
0.0009 |
mg/l |
1.04 |
| MN 257.610 |
181 739.00 |
0.0957 |
0.0000 |
mg/l |
0.02 |
| NI 221.647 |
25 957.330.1030 |
0.0009 |
mg/l |
0.85 |
|
| PB 220.353 |
15 678.110.1087 |
0.0013 |
mg/l |
1.24 |
|
| SE 196.026 |
11 389.080.0977 |
0.0003 |
mg/l |
0.29 |
|
| ZN 213.856 |
108 004.00 |
0.1045 |
0.0016 |
mg/l |
1.54 |
分析了0.1 mg/L的标准，以检查和验证分析结束时的校准。
表14。检测极限
| 检测极限（µg/L） |
lod
定量方法（µg/L）水 |
lod
半定量法（µg/L）环境样品 |
| AG 328.068 |
0.60 |
2.50 |
| AL 167.020 |
0.20 |
0.80 |
| AL 394.401 |
1.50 |
6.0 |
| AL 396.152 |
1.00 |
4.0 |
| AS 189.042 |
1.20 |
5.0 |
| B 249.773 |
0.30 |
1.0 |
| BA 455.403 |
0.04 |
0.12 |
| 是313.042 |
0.04 |
0.12 |
| BR 153.114 |
200 |
800 |
| CA 317.933 |
1.5 |
6.0 |
| CA 393.366 |
0.03 |
0.12 |
| CD 228.802 |
0.09 |
0.40 |
| CL 134.664 |
200 |
800 |
| CO 228.616 |
0.21 |
0.80 |
| CR 267.716 |
0.15 |
0.70 |
| CU 324.754 |
0.18 |
0.80 |
| FE 259.940 |
0.20 |
0.80 |
| HG 194.164 |
1.30 |
6.0 |
| I 178.218 |
5.0 |
20.0 |
| I 179.847 |
20.0 |
80.0 |
| K 766.490 |
1.50 |
6.0 |
| Li 670.784 |
0.50 |
2.0 |
| MG 279.553 |
0.03 |
0.12 |
| MG 279.806 |
1.0 |
4.0 |
| MN 257.610 |
0.05 |
0.20 |
| MO 202.030 |
0.20 |
0.80 |
| NA 589.592 |
0.60 |
2.50 |
| NI 221.647 |
0.30 |
1.60 |
| P 178.229 |
1.50 |
6.0 |
| PB 220.353 |
1.50 |
6.0 |
| S 181.978 |
3.0 |
10.0 |
| SB 206.833 |
1.50 |
6.0 |
| SE 196.026 |
1.50 |
6.0 |
| SI 251.611 |
1.50 |
6.0 |
| SN 189.989 |
1.30 |
6.0 |
| SR 407.771 |
0.03 |
0.12 |
| TI 337.280 |
0.15 |
0.60 |
| TL 190.864 |
1.0 |
4.0 |
| V 292.402 |
0.20 |
1.0 |
| V 311.071 |
0.20 |
1.0 |
| W 207.911 |
2.0 |
8.0 |
| ZN 213.856 |
0.10 |
0.50 |
| ZR 343.823 |
0.30 |
1.20 |
结论
该研究提出了使用定量和半定量方法在产生良好的浓度范围（µg/l水平为数百mg/L）的情况下，径向观察可以使用户最大程度地减少矩阵效应。可以常规使用快速，精确的半定量方法。
此信息已从Horiba Scientific提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载
有关此消息来源的更多信息，请访问Horiba Scientific。