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电感耦合等离子体发射光谱法测定石煤中的13种元素

吴峥, 张飞鸽, 张艳

吴峥, 张飞鸽, 张艳. 电感耦合等离子体发射光谱法测定石煤中的13种元素[J]. 岩矿测试, 2013, 32(6): 978-981.
引用本文: 吴峥, 张飞鸽, 张艳. 电感耦合等离子体发射光谱法测定石煤中的13种元素[J]. 岩矿测试, 2013, 32(6): 978-981.
Zheng WU, Fei-ge ZHANG, Yan ZHANG. Determination of 13 Elements in Stone-like Coal by Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry[J]. Rock and Mineral Analysis, 2013, 32(6): 978-981.
Citation: Zheng WU, Fei-ge ZHANG, Yan ZHANG. Determination of 13 Elements in Stone-like Coal by Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry[J]. Rock and Mineral Analysis, 2013, 32(6): 978-981.

电感耦合等离子体发射光谱法测定石煤中的13种元素

基金项目: 

陕西省地质矿产实验研究所总工基金项目 (2012-03)

中国地质大调查项目(1212011220326);陕西省地质矿产实验研究所总工基金项目(2012-03)

中国地质大调查项目 1212011220326

详细信息
    作者简介:

    吴峥,工程师,从事分析化学技术研究。E-mail:yswz007@163.com

  • 中图分类号: TQ533.1;O657.31

Determination of 13 Elements in Stone-like Coal by Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry

  • 不知你是否有过这样的经历,终于得到那本向往已久的好书,或是觅得那张曾经深深触动你的CD,你是即刻拆封?还是放进书包带回家,等外界嘈杂喧嚣退去,静候自己那颗久别重逢的心都准备好了,才打开来细细品读或是聆听?

    上大学时,笔者第一次听到了德沃夏克的第九交响曲“自新大陆”。乐中蕴含着一股强大而内敛的力量,气势恢弘,充满自信与自豪,是充满生机的号角和热血生命的召唤,让当时年轻的心澎湃不已,至今不能忘怀。那个时候有年轻的心,有远方的梦,在时间和生命的轨迹上自由地延伸。自那时起,找寻和聆听这首交响曲,就成了心中一份默默的寄托。不知等了多少年,终于觅得了这一珍贵CD。当时拿到CD,真恨不得马上回家就听。然而,真正回到家,却总也不敢拆开那精美的包装,担心里面那颗澎湃的心所掳掠的这么多年的找寻和期待稍纵即逝,或流于指缝,或散于世俗。要重温这张CD,必须有一种“仪式”:最悦耳的音响,最静谧的夜,最清澈的星空……,只有这个时候,再奏响这火红的乐章,才能让心在足够的宁静中再一次澎湃,让灵魂再一次感受久违的呼唤与震撼。穿越这数十年的流觞,与那个年轻的自己一起,坐在大学校园的静夜里,沉醉、省思和积淀。这一等,就又是十年。

    如果说科学和艺术是一双智慧和反智慧的孪生体,那么这样的“反”中,必然免不去这诸多的“同”。不久前看到一段话,大意是说,只会开卷勤读,不会掩卷悲喜,这一生就算做到中文系教授,也不过是一个文学的绝缘体。对于搞科研的人来说,这掩卷后的触动和省思更为重要。没有这点滴的“省”,你不仅会渐渐绝缘于真正意义上的科研,甚至也绝缘于自己———你永远无法体验多年后与曾经的自己再一次邂逅的快乐。2013年在《岩矿测试》上发表的文字,既有踏雪寻梅,一层一层曲折着向科学深处走去的探索,又有山重水复疑无路的回转,以及攻克了诸多技术难题的实验新作。邈远空茫之处,探寻的精神与攻克难关的乐趣尽显。

    “氧同位素在岩石成因研究中的新进展”一文(Vo1.32,No.6,p841-849),初看似如入云山雾海,那些氧同位素组成的变化和分馏效应的差异,如何用来识别不同来源、不同期次岩石的形成、混染和演化?技术手段的改变,又如何否定了前人的假设与假说,导致了多种岩石成因学说的进步?层层叠叠,庐山面目不得识。然而这反倒促使你静下心来,仔细阅读,去理解科学道理与自然规律的天然自成。自然之美在这里一览无余。也不得不使你感受到作者对于该门学科独到的思辨与洞察。

    “应用纤维素示踪北京市PM2.5天然植被排放来源的研究”(Vo1.32,No.5,p738-746)实在是一篇需要推荐给大家去读的文章。现在举国上下,直至欧美诸国,都在广泛谈论PM2.5与北京和全国各地的雾霾。当北京重度污染的时候,还会收到国际友人的邮件关注。印象中,我们谈论的雾霾来源都是工业污染、沙尘,甚或汽车尾气。然而,该文作者们通过精巧的设计和实验方法的改进,通过与国外文献的方法及数据对比,表明在北京,天然植被排放量占据了PM2.5质量浓度的1.37%的份额,天然植被排放源对有机碳的最大贡献可达9.2%,天然植被排放成为北京市PM2.5重要来源之一。该研究与我们大家的生活息息相关,其重要性和科学意义不言而喻。

    微区定量分析中,标准物质的缺乏是其重要制约因素之一。标准物质与待测样品基体的不一致是分析误差的主要来源。“激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析石笋样品中多元素比值及45种元素含量”(Vo1.32,No.3,p383-391)一文,在实验与方法上,采取了一系列富有创意的、绕口令一般的“桥梁”设计,有效地避免了碳元素无法准确检测的问题,获得了与Ca内标法相匹配的校正结果。“磷灰石Sr-Nd同位素的激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱微区分析”(Vo1.32,No.4,p547-554)研究中,作者们不仅进行了深入的研究,还详尽地进行了国内外方法与数据的比较,佐证了所建方法的先进性和可靠性。这一点十分值得推荐,这样做也需要有渊博的学识、扎实的功底和探求真知的勇气。一年来,这样的研究还有很多……

    这些文字,或充满丰富的奇思妙想,或构思着精巧的实验设计,智慧、坚韧与探求,无不浸润在文中的字里行间。

    于是,就想,一定要集撰这样一本好书,也一定会有这样一卷好书,在星星聚齐的时候,我们一起开卷细品,掩卷遐思!

    主编:罗立强

    2013年10月26日

    于北京

  • 表  1   ICP-AES工作参数

    Table  1   Working parameters of ICP-AES

    工作参数设定条件
    功率1150 W
    冷却气(Ar)流量14.0 L/min
    辅助气(Ar)流量1 L/min
    雾化气压力0.20 MPa
    蠕动泵泵速50 r/min
    总采样时间20 s
    高波段曝光5 s
    低波段曝光10 s
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    表  2   标准溶液的浓度

    Table  2   Concentrations of mixed calibration solutions

    元素ρ/(mg·L-1)
    系列1系列2系列3系列4
    K2O,Na2O,MgO050.0100400
    Fe2O3,Al2O30100200500
    Ti,Mn,V01.010.050.0
    Cu,Ni,Zn,Co,P00.10.51.0
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    表  3   样品经过灼烧和不经过灼烧处理的测定结果比较

    Table  3   Analytical results of elements in burned and non-burned samples

    w/%
    元素样品1样品2样品3样品4
    灼烧未灼烧灼烧未灼烧灼烧未灼烧灼烧未灼烧
    Al1.411.324.883.941.711.585.264.55
    Co0.00240.00180.00690.00650.00980.00920.0240.021
    Cu0.00850.00710.00670.0060.0170.0150.00450.0042
    Fe1.020.9822.742.571.641.593.683.36
    K0.890.792.582.470.930.903.603.50
    Mg0.3150.301.030.970.510.501.030.98
    Mn0.0270.0240.0330.0280.0440.0440.0240.023
    Na0.0480.0470.120.110.0660.0610.170.17
    Ni0.010.010.0540.0520.0250.0240.0250.025
    P0.600.580.0960.0850.0980.0930.140.13
    Ti0.0620.0670.170.190.0850.0860.0980.085
    V0.770.691.561.380.560.490.280.24
    Zn0.0530.0530.120.110.150.140.0420.039
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    表  4   元素分析波长及检出限、干扰校正系数

    Table  4   Analytical wavelength and detection limits,interference correction coefficients for each element

    元素分析波长
    λ/nm
    检出限/
    (μg·g-1)
    背景校正干扰元素及干扰
    校正系数Kij
    Al237.30.79-
    Co230.70.43Fe(-0.08)
    Cu324.70.56左,右-
    Fe259.81.33-
    K766.42.59--
    Mg279.01.60-
    Mn279.40.63-
    Na818.31.98--
    Ni231.60.37Fe(-0.01),Ca(-0.01)
    P213.62.77--
    Ti338.31.20-
    V292.40.87--
    Zn213.80.79左,右-
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    表  5   方法精密度和回收率

    Table  5   Precision and recovery tests of the method

    元素样品12QJ137样品12QJ138
    w/%回收率/%RSD/%w/%回收率/%RSD/%
    加标量加标后测定值加标量加标后测定值
    Al5.0012.594.02.65.008.7297.41.9
    Cu0.0050.014110.01.70.0050.015114.01.8
    Co0.0050.011117.03.20.0050.01496.03.6
    Fe5.0015.093.82.25.008.2597.83.8
    K1.002.19104.02.01.006.88111.02.6
    Mg5.009.69105.01.85.0011.296.93.6
    Mn0.100.23118.03.20.100.23105.04.5
    Na2.006.51105.02.82.004.34105.06.9
    Ni0.0050.01290.22.50.0050.018114.04.9
    P0.010.02390.91.50.010.03592.01.6
    Ti0.020.049115.02.10.020.16119.02.1
    V0.300.6293.32.00.300.91101.01.3
    Zn0.050.13104.01.50.050.09496.67.3
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    表  6   本方法和传统比色分析方法测定钒的结果比较

    Table  6   Comparison of analytical results of V by ICP-AES and colorimetric method

    样品编号w(V)/%
    本法测定值(ICP-AES)碱熔比色法测定值
    10.540.55
    21.031.00
    31.361.35
    40.420.41
    50.210.21
    60.981.01
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表(6)
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-02-03
  • 录用日期:  2013-05-31
  • 发布日期:  2013-11-30

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