我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó),每年產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)秸桿達(dá)到7億噸,生物質(zhì)能占我國(guó)最終能源消耗的23.5%。何謂生物質(zhì)燃料,是指將生物質(zhì)材料燃燒作為燃料,一般主要是農(nóng)林廢棄物(如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠等),主要區(qū)別于化石燃料。在目前的國(guó)家政策和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中,直接燃燒生物質(zhì)屬于高污染燃料。生物質(zhì)燃燒會(huì)排放大量的CO、碳黑(BC)、顆粒物、AS、Hg 等有害重金屬,其中排放的重金屬砷可以通過水、大氣等途徑進(jìn)入人體造成危害,引起慢性砷中毒。因此生物質(zhì)中砷元素的測(cè)定對(duì)有效控制生物質(zhì)燃燒砷的排放具有一定意義。
本次研究采用硝酸-過氧化氫體系和
實(shí)驗(yàn)電熱板HT-300進(jìn)行消解;為消除基體干擾,采用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行定量;探討該方法測(cè)定生物質(zhì)種砷的精密度、準(zhǔn)確度。
主要儀器與試劑
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀;
實(shí)驗(yàn)電熱板HT-300(格丹納公司);
硝酸(優(yōu)級(jí)純);
過氧化氫(優(yōu)級(jí)純);
砷標(biāo)準(zhǔn)溶液;
生物質(zhì)樣品(水稻秸桿風(fēng)干樣)。
生物質(zhì)樣品的預(yù)處理方法
自然風(fēng)干后的生物質(zhì)樣品用破碎機(jī)進(jìn)行破碎后過100目篩,準(zhǔn)確稱取約0.5 g過100目篩后的樣品(精確至0.0001 g)置于高腳燒杯中,用適量超純水將樣品潤(rùn)濕,加入 10 mL濃硝酸浸泡過夜;然后將燒杯置于實(shí)驗(yàn)電熱板HT-300上于180℃加熱消解1 h,待得到清亮溶液后,取下燒杯冷卻至室溫﹐再加入2 mL過氧化氫,緩慢加熱至近干,取下冷卻至室溫,采用1%硝酸定容至25mL。同時(shí)做全程序空白實(shí)驗(yàn)。
精密度
稱取6組平行的生物質(zhì)樣品(0.5000 g)﹐采用硝酸-過氧化氫體系于實(shí)驗(yàn)電熱板HT-300消解﹐用1%硝酸定容至25 mL,ICP -MS測(cè)定。平行測(cè)定6次結(jié)果及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差如表1所示。
表1電熱板消解生物質(zhì)中砷測(cè)定結(jié)果(n=6)
由表1可知,6次平行測(cè)定平均值為2.57 mg/kg,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD = 1.5%,在5%以內(nèi),表明該方法精密度較高。
準(zhǔn)確度
采用加標(biāo)回收率評(píng)價(jià)該方法的準(zhǔn)確度。分別對(duì)生物質(zhì)樣品和加標(biāo)后的生物質(zhì)樣品進(jìn)行電熱板消解預(yù)處理,實(shí)驗(yàn)電熱板HT-300消解后用1%%硝酸定容至50 mL,進(jìn)行測(cè)定。加標(biāo)回收率的測(cè)定結(jié)果列于表2。
表2加標(biāo)回收率測(cè)定結(jié)果
由表2可知,該方法測(cè)得As的加標(biāo)回收率在102%~104%之間,測(cè)定準(zhǔn)確度較高。
結(jié)論
本文采用硝酸-過氧化氫體系、電熱板消解方法對(duì)生物質(zhì)中的砷進(jìn)行預(yù)處理,采用ICP- MS進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明采用實(shí)驗(yàn)電熱板HT-300進(jìn)行消解的結(jié)果出來的精密度好、準(zhǔn)確度較高,是一種測(cè)定生物質(zhì)樣品中砷含量的可靠方法。實(shí)驗(yàn)電熱板HT-300的加熱面是玻璃陶瓷,一抹即凈,清潔簡(jiǎn)單便捷又耐腐蝕;分體式PID智能程序控制,遠(yuǎn)程控制保障實(shí)驗(yàn)人員安全。