PAN－聚氨酯泡沫分离富集ICP－AES测定水及化学试剂中痕量元素的研究

高频感耦等离子体发射光谱法（ICP－AES）具有测量精度好、线性范围宽、多元素同时测定等优点。经过20年来的发展已广泛应用于环境、地质、高纯材料等样品的分析中，成为分析实验室常备的分析手段之一。尽管ICP－AES在过去的20年中有很大的发展，但是依然存在着某些不足，例如：基体元素产生光谱干扰以及某些元素的含量低于检测限，使得ICP－AES对天然水等样品的直接分析上存在着一定的困难。为此，人们往往采取化学分离和富集的手段，从而使化学分离富集ICP－AES分析技术得以不断发展。在化学分离富集方法中，离子变换和吸附分离是一种较受欢迎的方法，其中所使用过的吸附剂有阴、阳离子交换树脂、螯合树脂以及螯合剂负载型吸附剂。螯合剂负载型吸附剂是一种将螯合剂以离子交换及物理吸附的方式固定在某些载体之上而成的新型吸附剂，近年来已引起人们的关注。PAN－聚氨酯泡沫是负载型吸附剂之一，它具有原料易得、制备简单、分离速度快、操作简便等特点。虽然，已有人做过研究，然而，目前的方法只限于单一或少数几个元素的富集分离，此外，与ICP－AES相结合的工作尚无人研究。本文在系统地研究了PAN－聚氨酯泡沫性质的基础上，建立了PAN－聚氨酯泡沫分离富集ICP－AES分析方法，并用此方法测定了天然水及化学试剂中的痕量元素，获得满意结果。本文首先研究比较了PAN－硅胶、PAN－GDX－401、PAN－聚四氟乙烯、PAN－聚氨酯泡沫的吸附性能。发现PAN－聚氨酯泡沫较适合ICP－AES多元素同时测定的特点，并且，操作简单，分离迅速。因此，我们对PAN－聚氨酯泡沫体系进行了深入的考察。我们研究了pH＝2－9.5范围内PAN－聚氨酯泡沫对Cu、En、Cd等17种离子的吸附特征，确定了同时富集Cu、En、Cd、Mn、Fe、Co、Pb长种离子的pH值为7.4-8.5。在吸附离子的解脱方式上，我们研究了1－4M HCl, 1-4M HCl-丙酮混合液以及消解泡沫三种解脱方式，结果发现，采用5ml 4 M HCl 可同时解脱Cu、En、Cd、Mn、Pb五种离子。采用5ml 4 HCl－丙酮混合液可同时解脱Cu、En、Cd、Mn、Fe、Co、Pb七种离子，解脱液经消解，转入无机介质后便可进样测定。实验发现，聚氨酯泡沫较易消解，因此，消解泡沫的方法也是一种实用的解脱方式。本文研究了样品体积在250－1000ml内变化时，各金属离子的回收率变化。发现此体积变化范围内，Cu、En、Cd、Mn、Pb、Fe、Co七种离子的回收率在90％以上。我们研究了试液流速对上述离子吸附性能的影响，确立了定量富集上述元素的流速为2－10ml/min。在基体元素干扰的研究中，我们对k、Na、Ca、Mg四种基体元素分别进行了考察，结果表明，k的含量为3％时，Mn的回收率低于90％，Na为3％时，Fe、Co、En回收率低于90％，Ca为0.1％时，Co、Fe、Mn回收率低于90％，Mg为0.5%时，Co、Mn、En回收率低于90％。本文还研究了PAN在聚氨酯泡沫上的动态吸附和洗脱特征，结果表明，PAN在聚氨酯泡沫上的动态饱和吸附量为60mg/g。同时，确立了PAN的动态负载方式为，以20ml 0.5% PAN-丙酮液通过泡沫柱床，经水洗后用于富集分离。实验发现，5ml 4 M HCl通过PAN－聚氨酯泡沫柱床后，流出液中PAN浓度为200Mg/ml左右。为此，我们研究了微量PAN进样时，对ICP－AES测定的影响，结果表明，进样介质中50－400Mg/ml的PAN对仪器的测定不产生影响。在化学条件研究之后，我们对仪器的工作参数进行了选择，确定了5％HG进样的工作条件为：正向功率1.3kw，载光流量为0.8 L/min，观察高度为16.5mn。最后，我们确立了PAN－聚氨酯泡沫的最佳分离条件，建立了PAN－聚氨酯泡沫分离富集ICP－AES分析方法，并用此方法分析了长春净月潭水样及优级纯NaCl中痕量元素。变异系数和标加回收实验表明，结果令人满意。

氢化物发生-ICP-AES同时测定地质样品中氢化物元素和非氢化物元素

氢化物发生-感耦等离子体原子发射光谱分析法具有灵敏度高和多元素同时测定等特点。近年来日益受到人们的重视，并得到了愈来愈广泛地应用。本文对氢化物发生-ICP-AES的原理、发展现状及存在的问题作了较详细的回顾和总结，并参照有关文献，对目前人们普遍感兴趣的氢化物元素和非氢化物元素同时测定以及铅的氢化物发生等问题作了进一步地研究。本文在黄本立等设计的旋流雾室-雾化氢化物发生装置的基础上作了改进。除样品溶液同样经气动雾化，其废液与硼氢化钠溶液混合发生氢化物形成反应外，增加了预混通道，即另一部分样品溶液与硼氢化钠溶液在泵送过程中，于管道中预混，从而使氢化物形成反应效率提高，氢化物元素的检出限进一步得到改善。砷、锑、铋、硒、碲、锡和锗的检出限分别为：1.1、1.6、0.28、0.75、1.7、2.6和6.1（ns/ml）。若和非预混氢化物发生法相比较，氢化物元素的检出限改善2-6倍，非氢化物元素的检出限改善约1倍。如果和双简雾室气动雾化（非氢化物发生法）相比较，氢化物元素的检出限改善20倍以上，其中砷、锑、硒和铋的检出限改善近两个数量级。另外，由于样品和硼氢化钢溶液接触时间延长且较充分，硼氢化钠分解较完全，从而免去了用水冲洗废液的麻烦。等离子体正向功率、观察高度和载气流量对分析元素、IL/Ib和D、L 的影响在本工作中得到了较详细的考察。对于氢化物发生-ICP-AES应当同时考察分析元素线背比和检出限的变化规律，以综合考察分析元素灵敏度和信噪比的影响情况。本工作对共存元素的干扰及消除作了进一步的研究，比较了混合干扰掩蔽剂和单一掩蔽剂在消除共存元素干扰等方面的差异。结果表明，使用混合干扰掩蔽剂消除共存元素的干扰效果更为理想。本文法已用于地质样品中多元素的同时分析。我们并比较了地质样品中采用HF-HNO_3-HClO_4和王水两种消解方法对氢化物元素的影响情况。结果表明，样品用王水消解，氢化物元素砷、锑、铋、硒、碲和锡的浸出率在80-95%之内，锗在70%左右。另外，对样品最终溶液中含有的少量高氯酸、硝酸对氢化物元素谱线强度的影响作了考察。试验结果表明，5%（v/v）以内的高氯酸对几种氢化物元素的谱线强度无明显的影响，而1%（v/v）左右的硝酸则对硒、碲和锑的谱线线强度有抑制。本文还对铅氢化物的生成条件以及铅和其它氢化物元素（硒、碲除外）、非氢化物元素同时测定等问题作了初步探讨。氧化剂是铅氢化物形成的必要条件，但它对其余几种变价氢化物元素的影响也比较明显，其中尤以砷、硒、碲为最。其谱线强度分别下降70%、98%和99%。另外，铅氢化物形成过程中共存离子的干扰是相当严重的。我们采用混合干扰抑制剂硫氰酸钾-草酸对消除铜、铁等共存离子的干扰具有一定作用。通过对河流沉积物GSD-7标样中铅和其它氢化物元素、非氢化物元素的分析测定，结果表明，其分析值和标准值（或参考值）基本吻合。

ICP刻蚀参数对SOI脊形波导侧壁粗糙度的影响

研究了以C4F8/SF6/O2为刻蚀气体,利用ICP刻蚀技术制作SOI脊形光波导过程中,刻蚀参数与侧壁粗糙度的关系.实验结果表明偏压、气体比例、压强是影响侧壁粗糙度的关键参数,在低偏压、低C4F8/SF6比和较高压强下更容易获得低粗糙度的侧壁.通过优化刻蚀参数,获得了侧壁粗糙度和传输损耗相对较低的SOI脊形波导.

关于强流ECR质子源氢等离子体发射光谱的诊断研究；OES diagnostics of H_2 plasma in an intense ECR proton source

本文通过发射光谱诊断方法,用H_2等离子体的辐射碰撞模型对连续溃入的微波功率和全永磁磁场约束下产生高密度的H_2等离子体进行光谱诊断,计算出一定放电条件下(微波功率200-700 W,压强0-2 Pa)H~+的密度为1010-1011 cm~(-3),另外讨论了实验中观察到的Balmer系氢原子发射光谱强度随放电条件的变化规律。

土壤全量多元素的ICP-AES分析

本文介绍土壤中多元素的ICP-AES分析方法。文中详细叙述了操作步骤,并给出了分析的精密度、准确度、检出限的数据及与其它分析方法的比较、讨论了干扰元素的影响及其消除的措施。

微波消解-ICP-AES法同时测定蛹虫草中8种微量元素

选用硝酸和过氧化氢作为消解剂,采用微波技术消解蛹虫草样品,用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法同时测定其中K、P、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn、Mn共8种微量元素的含量。进行微波消解条件的优化选择及分析线性、精密度和回收率等实验,建立同时测定蛹虫草中多种微量元素的微波消解-ICP-AES方法。本方法所测元素的标准曲线均有良好的线性关系,以猪肉粉国家标准物质GBW08522为对照进行验证,其回收率为91%～106%,相对标准偏差(RSD)<3.0%;该法加标回收率为90%～108%,RSD<3.0%,具有较好的准确度和精密度,是一种快速、准确而高效的分析方法。测定结果表明,蛹虫草富含有K、P、Mg、Ca、Zn元素。

植物及其他生物样品的ICP-AES分析

本文介绍了植物及其它生物试样中多元素的电感耦合等离子体(ICP)光谱的分析方法。介绍了植物样品的处理方法及给出了分析的精密度、准确度、检出限和变异系数。并和美国的标样及国内标准样品的比较。讨论了干扰元素的影响及其消除干扰的措施。

Comparison of biochemical effects induced by Changle between male and female rats using NMR and ICP-MS techniques

Metabolic profiles caused by rare earth complex were investigated using NMR and ICP-MS techniques. Male and female Wistar rats were treated orally with Changle (A kind of rare earth complex applied in agriculture to raise the production of crops) at dose of 2, 5 and 20 mg (.) kg(-1) body weight/day respectively for 90 d. Urine and serum samples are collected on 90 d. The relative concentrations of important endogenous metabolites in urine and serum are determined from H-1 NMR spectra and the contents of the four rare earth elements ( La, Ce, Pr and Nd) constituting Changle in the serum samples are measured by ICP-MS technique. Changle-induced renal and liver damage in rats is found based on the increase in the amounts of the amino acids, trimethylamine N-oxide, N, N-dimethyglycine, dimethylamine, succinate, aketoglutarate and ethanol as well as rare earth concentrations. The similarities and differentiations are found in the alteration patterns of metabolites and rare earth concentrations in serum.

Major, minor and trace-elemental contents analysis in northeast soybeans by ICP-AES

Major, minor and trace elemental contents in northeast China soybeans were determined by using inductively, coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES). Three different sample digestion methods including two wet digestions, HNO3-HClO4 and HNO3-H2SO4 and a dry ash method were compared. Owing to the high oil content in soybeans, long time is needed and access acid should be added, with mixed acid digestion methods, which may result in higher sample blank. Therefore, the dry ask method would be more proper for the pre-treatment of soybean samples. Potassium and phosphorus are major elements in soybeans, so the effect of potassium and phosphorus on the other elements was investigated. Results showed that the potassium and phosphorus did not affect the determination. of other trace elements. There are not significant differences in trace elemental contents for the eleven northeast China soybeans.

Determination of rare and rare earth elements in soils and sediments by ICP-MS using Ti(OH)(4)-Fe(OH)(3) co-precipitation preconcentration

A method was developed for the determination of trace and ultratrace amounts of REE. Cd. In. Tl. Th. Nb, Ta. Zr and Hf in soils and sediments. With NaOH-Na2O2 as the flux. Ti(OH)(4)-Fe(OH)(3) co-precipitation as the preconcentration technique and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) for measurement, the whole procedure was concise and suitable for batch analysis of multi-element solutions. An investigation was carried out of the Ti(OH)(4)-Fe(OH)(3) co-precipitation system, and the results obtained showed that the natural situation of Ti tightly coexisting with Nb. Ta, Zr and Hf in geological samples plays a very important role in the complete co-precipitation of the four elements. The accuracy of this procedure was established using six Chinese soil and sediment certified reference materials (GSS and GSD). and the relative errors between the found and certified values were mostly below 10%.