
馬爾文帕納科

已認(rèn)證
馬爾文帕納科
已認(rèn)證
在業(yè)內(nèi)認(rèn)知中,,由于普通的臺(tái)式能譜儀檢測能力有限,,一般不能勝任土壤環(huán)境重金屬污染檢測。馬爾文帕納科Epsilon4 型臺(tái)式能譜儀集多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)于一身,,具有了可以媲美落地式XRF的檢測能力,,在環(huán)境污染檢測中體現(xiàn)了較高的精度和良好的穩(wěn)定性。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,,環(huán)境污染問題日益加劇,。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,,我國近年出臺(tái)了一系列環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),以指導(dǎo)污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,、管控與治理,,對(duì)污染的監(jiān)管也達(dá)到了前所未有的力度。
污染檢測的重要目標(biāo)之一是重金屬污染物,,常用檢測方法包括質(zhì)譜法(MS),、原子吸收法(AAS)以及X射線熒光光譜法(XRF)。
因樣品均質(zhì)化要求,,質(zhì)譜法和原子吸收法等檢測方法只能通過液體進(jìn)樣,,這就需要額外的消解成本。
例如依據(jù)HJ 787-2016要求,,使用原子吸收法檢測固廢中的鉛(Pb),,需要使用鹽酸、硝酸,、氫氟酸,,高氯酸在電熱板或微波對(duì)樣品進(jìn)行消解;依據(jù)HJ 803-2016要求,,對(duì)于土壤中錳,、鋇,、釩等11種元素,,采用電感耦合等離子發(fā)射光譜法分析,則需要使用王水,。
消解試劑的使用一方面引入外來干擾,,另一方面也增加了實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行成本。檢測來自污染地區(qū)的高濃度樣品時(shí),,帶來儀器污染與堵塞風(fēng)險(xiǎn),,而稀釋會(huì)產(chǎn)生操作誤差。除以上問題外,,漫長的前處理削弱了檢測結(jié)果的時(shí)效性,。
XRF用于環(huán)境污染檢測
相對(duì)而言,XRF方法時(shí)可不需消解直接進(jìn)樣,,可連續(xù)報(bào)出多元素測量結(jié)果,,實(shí)現(xiàn)快速檢測,提高時(shí)效性,。配套制樣設(shè)備簡易,,避免了對(duì)于XRF檢測精度的影響,同時(shí)不需消解,、不產(chǎn)生廢水廢氣,,減輕實(shí)驗(yàn)室負(fù)擔(dān),。
除固體外,XRF分析液體,、薄膜,、植物同樣可行,適應(yīng)于多種工況,。XRF內(nèi)部無復(fù)雜管路,,無污染與堵塞風(fēng)險(xiǎn),檢測濃度范圍從ppm級(jí)至100%,,無論痕量元素還是高濃度樣品同樣適用,。
目前圍繞XRF檢測技術(shù)已經(jīng)有《HJ 780-2015 土壤與沉積物無機(jī)元素測定 波長色散X射線熒光光譜法》、《HJ830-2017環(huán)境空氣 顆粒物中無機(jī)元素的測定 波長色散熒光光譜法》,、《HJ829-2017環(huán)境空氣 顆粒物中無機(jī)元素的測定 能量色散熒光光譜法》等標(biāo)準(zhǔn)面世,, XRF檢測技術(shù)被認(rèn)可為鋅、鎳,、銅等元素的等效分析方法,。
能量色散X射線熒光光譜技術(shù)
在土壤污染物檢測中,標(biāo)準(zhǔn)建議的方法并未包括能量色散型X射線熒光光譜技術(shù),,主要是由于土壤樣品元素分析的復(fù)雜性和對(duì)儀器準(zhǔn)確性和重復(fù)性的高要求,,使得一般的能量色散型X射線熒光光譜儀不能滿足污染物的測定。
作為世界第一臺(tái)商用X射線分析儀器的制造商(飛利浦分析儀器部,,馬爾文帕納科的前身),,馬爾文帕納科在XRF設(shè)計(jì)制造方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和獨(dú)特的技術(shù)。
其推出的高性能Epsilon4 臺(tái)式能譜儀,,簡稱E4,,是經(jīng)歷過20余年、多代能譜儀產(chǎn)品不斷進(jìn)化而來,,其在設(shè)計(jì)上顯著減小了體積的同時(shí)又保有充足的樣品位空間,,以滿足大量樣品測量需求;裝配了高性能X射線管,、高分辨SSD探測器和超高計(jì)數(shù)處理器及全功能算法軟件,,使得E4在部分應(yīng)用上具有媲美落地式XRF的檢測能力。
在儀器使用過程中,,用戶最為關(guān)注的是方法的準(zhǔn)確度與穩(wěn)定性,。目前常用的方法是將國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的檢測強(qiáng)度與濃度擬合,擬合相關(guān)系數(shù)越接近1,,說明方法越準(zhǔn)確,。穩(wěn)定性則通過國家標(biāo)準(zhǔn)樣品連續(xù)測定結(jié)果的相對(duì)偏差進(jìn)行評(píng)定,偏差越小說明方法越穩(wěn)定,。
在陜西省某環(huán)境監(jiān)測站E4型能譜儀的應(yīng)用中,,針對(duì)20種元素,,E4工作曲線擬合相關(guān)系數(shù)分布在在0.9321至0.9999之間,平均相關(guān)系數(shù)為0.9899,,具體系數(shù)見下表,。使用能譜儀對(duì)于16種常見土壤及水系沉積物國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中20種元素進(jìn)行連續(xù)多次測量,連續(xù)檢測值標(biāo)準(zhǔn)偏差較小,,具體數(shù)值見下表,。以上實(shí)驗(yàn)證明了E4型能譜儀器具有較高的精度與良好的穩(wěn)定性。
表1 20種元素檢測值與證書參考值相關(guān)系數(shù)表
表2 16種國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各元素多次測量值標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)值表
另一個(gè)實(shí)驗(yàn)是測定土壤中的營養(yǎng)素和有毒元素,。26個(gè)經(jīng)認(rèn)證的土壤參考樣品作為標(biāo)準(zhǔn)品制成壓片樣品,,用于Epsilon4 校準(zhǔn)曲線的建立。要測試該方法的準(zhǔn)確性和精度,,實(shí)驗(yàn)中使用了中國土壤參考樣品GSS8連續(xù)進(jìn)行五次測量,。表3中所示的經(jīng)認(rèn)證的平均測量濃度和標(biāo)準(zhǔn)偏差展現(xiàn)了30分鐘測量時(shí)間內(nèi)極佳的準(zhǔn)確性和精度。
表3 通過對(duì)土壤參考樣品 GSS8 的五次連續(xù)測量,,可獲得準(zhǔn)確性和重復(fù)性結(jié)果
綜上所述,,馬爾文帕納科Epsilon4 臺(tái)式能譜儀分析速度快、適應(yīng)范圍廣,,整機(jī)緊湊而測量位充足,,分析精密且安全可靠。
目前已經(jīng)得到了國家海洋局一二三所,、北京環(huán)監(jiān)站,、上海環(huán)科院、南開大學(xué)等多家單位的高度認(rèn)同,,并廣泛應(yīng)用于土壤,、水系沉積物,、空氣濾膜,、污水,甚至植物果實(shí)等環(huán)境樣品的檢測,。
隨著人民對(duì)于美好生活需要的日益增長,,我們會(huì)欣喜地看到XRF分析技術(shù)在環(huán)境分析領(lǐng)域取得更加豐碩的成果。
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