工業(yè)污染廢氣石墨消解方法
隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,很多重工業(yè)污染廢氣未經(jīng)處理直接排放進入大氣中,其中的重金屬污染物由于生物富集作用而進入人體,很難排出,所以將在人體內(nèi)越積越多。重金屬對人體的危害極大,輕者惡心、嘔吐,嚴重可導致死亡。因此,廢氣中的重金屬檢測至關(guān)重要。HJ-685-2014標準規(guī)定了固定污染源廢氣鉛的測定方法,方法中采用電熱板加熱,加入硝酸和過氧化氫對采集廢氣的濾筒進行處理,再用火焰原子吸收法進行檢測。由于手工消解電熱板加熱不均勻、消解時間較長,且電熱板加熱容易發(fā)生迸濺,造成樣品的浪費,所以本文在該標準方法的基礎(chǔ)上進行消解條件的優(yōu)化,最終得到不含明顯顆粒的溶液,經(jīng)過過濾定容后滿足上機要求。
1.實驗儀器及試劑
1.1 實驗儀器
石墨消解儀(CIF公司),聚四氟乙烯消解管(50mL)
1.2 實驗試劑
濃硝酸,優(yōu)純級
氫氟酸,優(yōu)純級
高氯酸,優(yōu)純級
實驗用水為去離子水
樣品:玻璃纖維濾筒
2.實驗步驟
將濾筒進行稱重,質(zhì)量在1.0~1.4g不等。取整只,用剪刀剪碎置于消解管中,放置在樣品架上。設(shè)置方法為:加入18mL硝酸,振蕩3min后,加入4mL氫氟酸,加熱到80℃后振蕩3min并維持溫度10min,再加熱至120℃維持一小時,繼續(xù)加熱至140℃維持一小時,接著加入2mL高氯酸,振蕩3min,升溫至160℃維持一小時,繼續(xù)升溫至180℃維持一小時進行趕酸。軟件設(shè)置程序如下表:
消解時間約共240min,全程(算上加試劑和振蕩時間)約270min。濾筒消解過后,需要過濾才能上機,所以建議采用手動定容的方式。
3.討論
本方法綜合硝酸、氫氟酸和高氯酸進行消解,首先硝酸沸點是約120℃,因此選擇消化溫度為120℃左右,在此溫度下持續(xù)一小時,讓硝酸和樣品充分進行反應。HF是一種強腐蝕性的酸,適合硅基質(zhì)樣品的消解,通常加入硝酸和高氯酸混合使用,所以本方法選擇加入硝酸之后隨即加入HF,升溫至80℃振蕩后再升溫至120℃進行消解,使樣品更好的發(fā)生飛硅作用,以利于SiF4的揮發(fā)溢出。最后使用強氧化劑高氯酸充分和有機物反應,再升溫至180℃,將高氯酸趕出。最終得到液體為乳白色液體,已經(jīng)不含明顯顆粒,滿足消解的目的。消解終點如下圖所示,先加入適量的水,再進行過濾、定容后上機測定。
通過對方法的優(yōu)化,可以將多種不同類別的樣本在同樣的條件下進行消解,大大提高了人員的操作效率,為批量樣品的檢測提供更好的解決方案。