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XRF熒光光譜儀在土壤重金屬 檢測分析中的 應(yīng)用

更新時(shí)間:2022-11-15      點(diǎn)擊次數(shù):780

介紹

“土壤”一詞對(duì)不同的人具有不同的含義。對(duì)于可耕種的農(nóng)民來說,這是他們賴以生存的基礎(chǔ)-莊稼的基礎(chǔ)。對(duì)于建筑業(yè)者而言,土壤是建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)。不同地區(qū)甚至不同領(lǐng)域的土壤差異很大,它們具有多種功能:糧食和纖維生產(chǎn),環(huán)境相互作用(土壤,空氣和水之間),生態(tài)棲息地和生物多樣性的支持,文化遺產(chǎn)的保護(hù),提供建設(shè)和提供原材料的平臺(tái)。建筑物(例如房屋,辦公室,學(xué)校)和運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施(例如鐵路和公路)都建立在土壤上,并且都依賴于土壤的不同特性。從錯(cuò)誤的角度講,在錯(cuò)誤的土壤上建造房屋可能會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失。它還會(huì)引起環(huán)境問題,例如土壤污染,洪水和水污染。土壤污染是指對(duì)土壤環(huán)境造成負(fù)面影響或改變土壤功能的化學(xué)化合物,生物有機(jī)體或其他材料的引入。土壤污染可通過從大氣中沉降(例如酸雨),故意施用(例如肥料),溢出,泄漏或非法傾倒。常見的土壤污染物包括重金屬,碳?xì)浠衔铮锊≡w和可以使土壤酸化和/或富集養(yǎng)分的物質(zhì)。由于這些原因,各國政府面臨越來越大的壓力,要求他們通過保護(hù)性立法并推廣可持續(xù)土地開發(fā)的*佳做法。在歐洲,有機(jī)泥漿和無機(jī)肥料的使用可以調(diào)節(jié)土壤和周圍環(huán)境的安全。X射線熒光光譜法被廣泛用于地球化學(xué)分析。造成這種情況的主要原因是樣品制備簡單,精度高,精密度高,動(dòng)態(tài)范圍寬(ppm至%)以及在元素周期表的大部分(Na – U)中具有良好的檢測限。這些好處也適用于具有農(nóng)業(yè)和環(huán)境重要性的土壤樣品。為了證明Compass200的性能,選擇了11種在土壤和受污染土地上通常進(jìn)行分析的重金屬。

儀器和校準(zhǔn)

1.1儀器

Compass200便攜式XRF光譜儀

標(biāo)準(zhǔn)樣品:土壤GBW07401?GBW07407,GBW07423?GBW07428

1.2樣品準(zhǔn)備

土壤研磨和粉碎:首先,將50.0 g的塊狀或顆粒狀土壤樣品放入帶有電子珠寶的陶瓷砂漿中,手動(dòng)研磨幾分鐘,然后通過150目樣品篩。篩分的粉末樣品放在樣品袋中以進(jìn)行樣品制備和進(jìn)一步測試。

樣品制備步驟:稱取10.0克土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)粉末樣品或要用電子珠寶進(jìn)行測試的樣品,將其放入樣品杯中,蓋上蓋子,并貼上標(biāo)簽以供使用。

1.3校準(zhǔn)

   設(shè)置適當(dāng)?shù)臏y量條件,以確保檢測器的死區(qū)時(shí)間在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi);測量土壤參考物質(zhì)GBW07401?GBW07407和GBW07423,然后建立感興趣的土壤元素Cr,V,Mn,Ni,Cu,Zn,Pb,Ag Cd,Sn和Sb含量與強(qiáng)度之間的線性關(guān)系。然后,使用相同的預(yù)處理方法,樣品制備和未知土壤樣品的測試分析。

儀器精度

        表5土壤樣品重復(fù)性測試結(jié)果(單位:%)

Name

V

Cr

Mn

Ni

Cu

Zn

Sample10#--1

0.0053

0.0066

0.0593

0.0047

0.0019

0.0053

Sample10#--2

0.0056

0.0064

0.0605

0.0046

0.0019

0.0053

Sample10#--3

0.0046

0.0071

0.0595

0.0052

0.002

0.0054

Sample10#--4

0.0052

0.0059

0.0607

0.0045

0.0016

0.0052

Sample10#--5

0.0055

0.0065

0.0578

0.0056

0.0015

0.0053

Sample10#--6

0.005

0.0057

0.0597

0.0048

0.0021

0.0054

Sample10#--7

0.0054

0.0071

0.0583

0.0055

0.0016

0.0054

Sample10#--8

0.0051

0.0068

0.0602

0.0055

0.0018

0.0055

Sample10#--9

0.0051

0.0065

0.0597

0.0043

0.0019

0.0053

Sample10#--10

0.0054

0.0069

0.0604

0.0044

0.0016

0.0057

Sample10#--11

0.0049

0.0068

0.0579

0.0047

0.0018

0.0054

Average

0.0052

0.0066

0.0595

0.0049

0.0018

0.0054

Standard Deviation

0.0003

0.0004

0.0010

0.0005

0.0002

0.0001

RSD

5.61%

6.84%

1.74%

9.70%

10.73%

2.47%

Name

As

Pb

Sn

Sb

Cd

 

Sample10#--1

0.0014

0.0019

0.0032

0.0022

0.0006

 

Sample10#--2

0.0014

0.0017

0.0031

0.0022

0.0012

 

Sample10#--3

0.0014

0.0018

0.0027

0.0033

0.0007

 

Sample10#--4

0.0013

0.0018

0.0026

0.0025

0.0012

 

Sample10#--5

0.0013

0.0017

0.0024

0.0022

0.0012

 

Sample10#--6

0.0014

0.002

0.0025

0.0028

0.001

 

Sample10#--7

0.0014

0.0018

0.0026

0.0023

0.0006

 

Sample10#--8

0.0014

0.0019

0.0028

0.0021

0.0012

 

Sample10#--9

0.0013

0.0017

0.0025

0.0022

0.0013

 

Sample10#--10

0.0014

0.0016

0.0032

0.0032

0.001

 

Sample10#--11

0.0014

0.0018

0.0031

0.0018

0.0005

 

Average

0.0014

0.0018

0.0028

0.0024

0.0010

 

Standard Deviation

0.0000

0.0001

0.0003

0.0005

0.0003

 

Average

3.40%

6.34%

10.92%

19.36%

31.21%

 

表5顯示了用Compass200便攜式光譜儀測量的土壤10#樣品的11種測量值。除Sb和Cd元素含量低外,測試結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較大,其他11種元素的11次測量的相對(duì)偏差均小于11.0。 %。從該表可以看出,該儀器具有很高的精度和良好的重復(fù)性。

結(jié)論

結(jié)果清楚地表明,Compass200 EDXRF光譜儀非常適合分析土壤和受污染土地中的重金屬,如鐵,鎳,銅,鋅,砷和鉛?;貧w,分析精度和檢測下限均獲得了良好的結(jié)果。較高的檢測器分辨率和強(qiáng)大的軟件校正模型

達(dá)到這個(gè)結(jié)果。

此外,該光譜儀體積小巧,重量輕,使其成為土壤和受污染土地現(xiàn)場調(diào)查的理想系統(tǒng)

潤滑油金屬XRF光譜.png

 

 

 

 

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