3.有害化学物质测定法.ppt

1、欧州有害化学物质的测定法,岛津制作所 分析计测事业部 光谱经营部,ICP、AA分析实例,迅速法与精密分析,迅速法（）的优点 几乎不需要前处理 操作简单，初学者也可测定 迅速法的课题 分析灵敏度树脂之外的物质 工作曲线（标准）样品的准备 精密分析的必要性？ 杂质水平的定量 准确度的提高,分析法的比較,电感耦合等离子体（ICP）,高频线圈,炬管,ICP,Inductively Coupled Plasma,ICP-AES/ICP-MS的原理,在高温（7000左右）的ICP中，样品中的元素发光、离子化。 按波长选择、分析光ICP-AES （ICP发光分光分析法） 按质量选择离子并进行质量分析ICP-

2、MS （ICP质谱法）,ICP-AES 灵敏度（亚ppb） 浓度量程广（ppb%） 可定性分析、多元素同时定量 为溶液分析，易于制作工作曲线样品 ICP-MS 超高灵敏度（亚ppt） 浓度量程广（pptppm） 可定性分析、多元素同时定量 为溶液分析、易于制作工作曲线样品 可进行同位素比测定,ICP-AES/ICP-MS的特長,岛津ICP-AES系列,高分辨率型：ICPS-8100,台式型：ICPS-7000,标准型：ICPS-7510,ICPS-7000的特长 采用微型炬管，减少Ar消费量 可切换轴向观测/横向观测（可微量高浓度测定） 高波长精度ASD机构，出色的稳定性（空冷式旋流室） 省空

3、间台式 ICPS-7510的特长 可切换轴向观测/横向观测（可微量高浓度测定） 可导入有机溶剂、氢氟酸、饱和盐水等所有的溶剂。 高分辨率（0.0066nm）+真空分光器，波长选择性出色。 与台式类似的省空间设计。 ICPS-8100的特长 双顺序分光器 高速測定（定性72元素约3分） 世界最高分辨率（0.0045nm）真空分光器波长选择性出色 可切换轴向观测/横向观测（选配件） 可导入有机溶剂、氢氟酸、饱和盐水等所有的溶剂。,島津ICP-AES的特长,AAS分析法的原理,原子的光吸收过程,原子化部光学系统,喷雾室中使溶液样品成为雾状，导入火焰内，火焰温度（20003000K）下进行原子化。,火

4、焰法,特长： 测定时间快 （30秒样品） 重现性出色 （RSD1%）,火焰原子化法,电加热原子化法,将液体样品注入到石墨管中，通过控制石墨炉电流，最终进行原子化。,原子化器的构造,AA-6300,火焰型,新一代双光束原子吸收分光光度计,Easy Operation,引导功能 电子记录,High Sensitivity,火焰法- 实现Pb 0.1ppm的直接定量 石墨炉法- 实现Pb 0.3ppb的直接定量* 20l,High Performance,双光束系统 -高效动态光束管理 二种背景校正法 双检测器（光电倍增管+半导体）,High Productivity,自动化 最优化,新一代双光束原

5、子吸光光度计 AA-6300,ICP-AES/ICP-MS / AAS比较,根据分析目的，选择分析法或组合 分析法很重要！,ICP/AA的分析对象样品,金属（钢铁、有色金属） 化学、药品、石油、树脂、陶瓷 生物体、医药品、食品 环境（自来水、环境水、排水、土壤、大气粉尘） 其他可进行各种样品中的金属的分析 固体样品必须进行前处理（液化）,进行用于液化的前处理 基本上与AAS/ICP-AES/ICP-MS的相同 前处理的注意点 将多元素均匀地涂在同一溶液中（以认证标准物质确认）（ICP-AES/ICP-MS） 不使样品中元素损失（挥发、沉淀）（以回收试验确认） 污染：纯水、试剂（酸等）、容器、环

6、境。（以操作空白确认） 测定溶液应长期稳定（加水分解、沉淀、吸附） 应考虑试剂（酸、盐浓度等）对分析值的影响（干扰）。,前处理,前处理 样品中元素的溶解性,总含量,前处理法,稀释法 使用纯水、稀酸、有机溶剂稀释样品 例）均一样品、电镀液、食品（乳制品等）、医药品、生物样品（血液、尿等） 干式分解法 高温（400550）加热样品。短時間（数小时）分解、操作简便。 适用于有机物分解。低沸点元素Hg、As 、Se、Te、Sb等有可能挥发。 湿式分解法（标准的处理法） 样品 + 酸 低温（300）加热。 有机物分解时间长（数小时数天）。 注意来自容器、气氛等操作环境或酸的污染。 高压分解法、微波高压分

7、解法 将样品装入特氟隆制密闭容器，以一百数十 加热，在高压下分解。 密闭系统分解，低沸点元素挥发少，分解时间快。 来自操作环境、试剂的污染少，使用酸量小。 例）底质、土壤、粉尘、陶瓷、生物、食品、等 碱性融解法 样品 + 碱性融剂、高温 （1000）下加热、融解。 难溶解的金属化合物、陶瓷等。因成为高盐样品，所以应注意干扰、污染。,前处理法的种类,将样品酸放入密闭容器内进行高压分解 在日本药典（白糖中铅）等中采用 短时间内分解、元素的挥发、污染少。 最适合的微量元素、微量样品的前处理 食品、生物、医药品、大气粉尘、土壤等,高压分解,高压分解容器,微波分解装置,塑料材料 法规/试验法,食品卫生法

8、（昭和57年厚生省告示第20等） 食品用容器、包装材料、玩具、哺乳器具 限制元素：铅、镉、砷 试验法：食品卫生检查指针（日本食品卫生协会） 卫生实验方法（日本药学会） 日本药典 塑料制医药品容器试验法 输液用橡胶栓试验法 EU RoHS指令（Restrictions on Hazardous Substances) 限制使用来子电器电子产品的特定有害物质 重金属包括汞、镉、铅、六价铬 对象包括包装实验材料、电线类、操作说明书、装置主机、部件等全部 试验法：BS EN1122（塑料中镉的分析）等,样品：PE标准物质（BCR680、681） 前处理例： 干式灰化法（卫生试验方法、日本药典参考） 粉

9、碎样品，称取0.2g放入坩埚，加入硫酸，在加热板上加热。 产生SO3白烟、加热至白烟变淡 将坩埚放入电炉，以450灰化 在坩埚中加少量硝酸和纯水，加热溶解灰。20mL定容。 基耶达氏长颈烧瓶湿式分解法（EN1122A法参考） 0.5放入基耶达氏长颈烧瓶中，加入硫酸、硝酸、过氧化氢 在覆套式电阻加热器上（约300）加热。 样品液碳化变黑，产生SO3白烟后，加入硝酸进一步加热。 样品液变为淡黄色则停止加热，放至冷却，50mL定容。 湿式分解法（EPA3031参考） 粉碎样品、称取0.2g放入烧杯，加入硫酸+硝酸、以加热板加热。 根据需要，加入一点硝酸和过氧化氢。 进行硫酸白烟处理、加入硝酸和纯水、

10、加热溶解、20mL定容。,塑料材料的分析,干式灰化法前处理例,加入硫酸 在加热板上加热,产生SO3白烟 加热至白烟变淡,在电炉内以450灰化,加少量硝酸和纯水 在加热板上加热分解 根据需要过滤、定容,粉碎样品,基耶达氏长颈烧瓶湿式分解法,EN1122A法 硫酸过氧化氢硝酸 EN1122B法（简便法） 硫酸过氧化氢 农用地土壤污染防止法 米中Cd分析 特长 挥发少（As,Se,Hg等） 适于含有有机物多的样品 操作简单、时间短 缺点 硫酸变为高浓度 注意干扰 注意硫化物盐的生成（铅等）,使用基耶达氏长颈烧瓶的前处理例,加入硫酸、硝酸、过氧化氢， 在覆套式电阻加热器上加热,样品液碳化变黑产生SO3

11、白烟,分解结束 根据需要过滤、定容,加入硝酸、过氧化氢进一步加热,粉碎样品,Polyethylene的ICP分析,定量结果（単位：g/g）,低值的原因 干式灰化的Hg：挥发 基耶达法中的Ph：硫化铅的沉淀,塑料材料的总结,前处理的比较,微波法？ 优点 PE只用硝酸分解，可全元素提取 缺点 需要每种样品的分解条件 分解塑料树脂时，以较高温度（200以上）加热，因此， 使用特氟隆制分解容器时，寿命变短。 价高,塑料材料的分析总结,塑料中定量限（单位：g/g）,还元气化法,无论何种分析法可分析到 ppm以下！,0.5g50mL换算値,采用高分辨ICP的材料分析,要求电子材料、半导体材料等众多金属材料

12、高纯度化 例：稀土类、钽、铌等 材料中微量分析的问题点 前处理 光谱干扰 措施： 使用高分辨率分光器（BEST） 选择最优波长（波长有限） 干扰校正（微量时误差大） ICPS-7000、ICPS-7510：0.0066nm ICPS-8100：0.0045nm（世界最高分辨率）,POINT 可与共存光谱 分离吗？,分辨率0.0066nm,分辨率0.0045nm,钢铁中检测限（） Zn：0.0001% 、As：0.0004%,分辨率的比较，,钢铁样品,稀释100倍时的峰轮郭图（图中浓度为测定液中浓度）,铁酸盐(Fe-Zn-Ni),将硝酸+盐酸加入样品，在压力容器中分解,高纯度钽,JIS H 16

13、99:1999 （钽的发光分光分析方法 ） 直接分析（直接分析溶解液） 阴离子交换分离（通过离子交换分离主成分（Ta） 前处理：样品1g HF8mL硝酸2mL 加热（200）、定容100mL 分析装置：ICPS-8100、ICPS-7510、耐氢氟酸进样系统,无须烦杂的 前处理 （离子交换分离） 高灵敏度测定,难溶解性样品的分析 酸化氧化钛,前处理：高压分解 样品0.5g氢氟酸、盐酸、在高压分解容器中加热分解（約12小时）。 放至冷却后，用纯水定容至50 mL。 分析装置：ICPS-7510（使用氢氟酸样品导入系统） 采用标准添加法测定,定量結果（単位：g/g）,焊料合金,焊料合金分析例 （単位Wt%),前处理 微量元素 在约0.5g样品中加入王水在加热板上加热溶解。 放置冷却到