手持式土壤重金屬分析儀|X射線熒光光譜儀在環(huán)境土壤中的應(yīng)用:
土壤污染具有隱蔽性、潛伏性和長期性,特別是重金屬污染基本上是一個不可逆過程,由于重金屬污染物以可溶性與不溶性顆粒存在,因此殘留率很高,如鎘、銅、鋅、鉛等可達(dá)85%~95%,有些元素如鉻甚至?xí)恢参镂諒亩隗w內(nèi)累積。因此如何快速,準(zhǔn)確地檢測土壤中有害重金屬元素尤為迫切。
手持式土壤重金屬分析儀|X射線熒光光譜儀作為一種現(xiàn)場,快速,無損的檢測工具,被越來越廣泛地應(yīng)用于分析土壤中有害重金屬元素,為快速全面檢測土壤中有害重金屬污染提供了一種可能。
傳統(tǒng)的電化學(xué)分析方法如AAS 或ICP 等,需要從現(xiàn)場收集樣品運(yùn)往實驗室,經(jīng)過樣品制備、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、儀器分析、數(shù)據(jù)傳送等過程,測試周期從幾小時到幾天不等,不能滿足快速、全面檢測土壤治理過程中的各個流程,如觀測、研究、跟進(jìn)、控制和整治等環(huán)節(jié)。
SPECTRO xSORT為德國斯派克分析儀器公司推出的新款手持式 X 射線熒光光譜儀,能滿足現(xiàn)場快速測試要求,以對污染土壤進(jìn)行分類,這意味著可大量節(jié)約垃圾掩埋費(fèi)用和實驗室分析費(fèi)用。儀器可快速定位和識別污染元素,并找出“重點區(qū)域”的邊界(見圖1);可現(xiàn)場分析EPA 6200 定義的所有元素,針對土壤中有害重金屬污染元素進(jìn)行高精度、高可靠性的定性定量檢測,并且提供更低的元素檢測下限,簡單快捷的傳輸數(shù)據(jù)使決策者快速做決斷。
更快速的現(xiàn)場壞境分析解決方案:
SPECTRO xSORT
工程服務(wù)公司,政府機(jī)構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)及測試實驗室要從開發(fā)區(qū)、垃圾填埋場到軍事設(shè)施、水泥廠甚至野餐桌中取得的一切土壤、沉積物、廢棄物和廢油進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控分析。大多數(shù)情況下需要對材料進(jìn)行測試,以便將其中的重金屬和有害元素采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行清除或修復(fù)。然而,大型的現(xiàn)場勘察往往需要數(shù)百個單獨的測試---尤其是當(dāng)必須進(jìn)行大量的、高密度的熱點勘測的時候。
此時,速度就變得極為重要
請使用全新的SPECTRO xSORT
手持式土壤重金屬分析儀|X射線熒光光譜儀
無需進(jìn)行復(fù)雜的樣品制備,對復(fù)雜基體的環(huán)境類樣本提供非?焖僦苯拥脑販y量和光譜化學(xué)成分分析,SPECTRO xSORT光譜儀可以在極短的時間內(nèi)達(dá)到非常低的檢測下限,因此在現(xiàn)場測試中可以快速提供實驗室等級的測試結(jié)果。
高速的“熱點”檢測
對于大多數(shù)的環(huán)境類分析應(yīng)用,SPECTRO xSORT光譜儀顯示結(jié)果的速度是同類儀器的兩倍!在幾秒內(nèi)即可獲得精確的初步測量結(jié)果。即使對于原來需要幾天時間才能完成的較大的面積區(qū)域的環(huán)境評估或大量的廢料篩選也只需幾小時就可完成,極大的提升了工作效率。
實驗室級的檢測下限:
完美的PPM級精度檢測
幾秒鐘的原位檢測即可提供快速的結(jié)果。稍稍延長檢測時間甚至可以對砷,鎘,銅,鉛,汞及您所選擇的污染進(jìn)行PPM級精確的分析。對于定性或簡單的定量篩選應(yīng)用而言SPECTRO xSORT光譜儀是最理想的環(huán)境評估分析工具。無以倫比的易用性:瞄準(zhǔn)、擊發(fā)、讀數(shù)、下一個測量產(chǎn)品的安裝及使用簡單而高效、操作人員無需在不同基體(礦石/土壤)間切換檢測方法,分析時更無需復(fù)雜的氣體吹掃或真空系統(tǒng)。該設(shè)備采用一體化設(shè)計,符合人體工程學(xué),操作簡單。儀器重量(含電池)只有1.64KG(3.63lb),在現(xiàn)場應(yīng)用中操作人員無需專門培訓(xùn)即可輕松使用。同時,SPECTRO xSORT光譜儀還提供了同類產(chǎn)品中最直觀的操作軟件。
SPECTRO xSORT產(chǎn)品亮點
SPECTRO xSORT服務(wù)支持
從事高強(qiáng)度現(xiàn)場篩選工作的用戶必須使設(shè)備在整個運(yùn)行過程中始終持其最佳性能。為使SPECTRO xSORT光譜儀達(dá)到并超越這一目標(biāo),SPECTRO還提供AMECARE服務(wù)項目。
SPECTRO在全球50多個國家設(shè)有200多位AMECARE服務(wù)工程師,可以通過提供優(yōu)質(zhì)的定制服務(wù)來協(xié)助確保設(shè)備的最佳性能并延長設(shè)備的使用壽命。AMECARE服務(wù)包括提供設(shè)
備維護(hù)、應(yīng)用解決方案、相關(guān)專家服務(wù)及培訓(xùn)。
斯派克手持式光譜儀有:手持式光譜分析儀,手持式合金分析儀,手持式土壤分析儀,手持式礦石分析儀,手持式ROHS分析儀
德國斯派克分析儀器公司是目前世界上最大的原子發(fā)射光譜儀生產(chǎn)廠家。自1979年成立以來,它不僅繼承了德國優(yōu)質(zhì)光學(xué)儀器制造的傳統(tǒng),而且憑借其獨特的先進(jìn)技術(shù)和穩(wěn)定可靠的質(zhì)量以及周到的售后服務(wù),始終處于世界發(fā)射光譜技術(shù)的領(lǐng)先地位。目前,已經(jīng)向全世界用戶提供了數(shù)萬臺各類光譜儀,在國內(nèi)已有近7000多臺SPECTRO的直讀光譜儀在運(yùn)行使用。
斯派克公司的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于:鋼鐵冶金、有色金屬、石油化工、機(jī)械制造、能源電力、鐵路運(yùn)輸、航空航天、食品衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)以及教學(xué)科研等各個領(lǐng)域。
分析方法:能量色散X熒光分析方法測量元素范圍:鎂(Mg)到鈾(U)之間的元素均可測量同時檢測元素:數(shù)幾十種元素可同時分析處理器和內(nèi)存:CPU:667MHz,內(nèi)存:256M,擴(kuò)展存儲最大支持32G,標(biāo)配2G,可以海量存儲數(shù)據(jù)。含量范圍:ppm~99.99%檢測時間:3-30秒GPS、WIFI:內(nèi)置系統(tǒng)電池使用時間:可充電鋰電池,電池最大電量7800mAH,可持續(xù)工作8小時;配有寬電壓110V-220V通用適配器,可交流供電使用。檢測對象:固體、液體、粉末探測器:25mm2 0.3mil,SDD探測器探測器分辨率:可達(dá)139eV激發(fā)源:50KV/100uA-銀靶端窗一體化微型X光管及高壓電源準(zhǔn)直器和濾光片:直徑4.0和2.0mm準(zhǔn)直器,6種濾光片組合自動切換,12種組合,世界上最多的組合方式,可滿足各種類樣品的測試檢測對象:固體、液體、粉末視頻系統(tǒng):高清晰攝像頭顯示屏:半透半反式液晶顯示觸摸屏,其分辨率是640*480檢出限:檢出限達(dá)ppm級檢測窗口:12mm安全性:自帶密碼管理員模式,數(shù)據(jù)可隨意保存可充氣系統(tǒng):常壓充氦氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸:數(shù)字多道技術(shù),SPI數(shù)據(jù)傳輸,快速分析,高計數(shù)率;防水迷你USB,并且可以外接臺式電腦。操作環(huán)境濕度:≤90%操作環(huán)境溫度:-20℃~+50℃儀器外形尺寸:234×306×82mm(L×H×W)儀器重量:1.9Kg(配備電池),1.6Kg(無電池)環(huán)保土壤重金屬行業(yè)應(yīng)用案例
土壤重金屬普查:僅需簡單點擊軟件,微量金屬元素成分盡在掌握。可以進(jìn)行大量的土壤普查工作。
土壤重金屬污染后的應(yīng)急處理:能快速追蹤污染異常,圈定污染范圍。
Genius 9000XRF手持式土壤重金屬分析儀
應(yīng)用于土壤污染物進(jìn)行原位測試與修復(fù)分析中,地表土壤成份分析的儀器有X熒光便攜式儀器Genius 9000,它具有體積小、重量輕、普通人可手持測量的特點,它已廣泛應(yīng)用于各類地質(zhì)中,檢測樣品包括礦渣、巖石、泥土、泥漿,特別關(guān)注在國家標(biāo)準(zhǔn)中所關(guān)注的八大重金屬元素,樣品形態(tài)可以為固體、液體、粉末等。
土壤重金屬檢測優(yōu)勢:
1.可以用檢測汞、鎘、鉛、砷、銅、鋅、鎳、鈷、釩等引起土壤污染:汞主要來自廠礦排放的含汞廢水,能在土壤中存在;鎘、鉛污染主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降,如公路兩側(cè)的土壤易受鉛的污染;土壤的砷污染主要來自大量用作殺蟲劑、殺菌劑、 殺鼠劑、除草劑和硫化礦產(chǎn)的開采、選礦、冶煉。2.快速普查超大范圍的土壤地質(zhì)污染區(qū)。繪制污染圖、實時勘察。3.發(fā)現(xiàn)異常狀況,做到優(yōu)先考慮和治理。4.現(xiàn)場快速追蹤污染異常,地尋找“污點”地帶,圈定受到污染的邊界。5.對土壤重金屬元素能快速的現(xiàn)場原位分析,起到快速篩選排查的作用。6.快速普查各類居住用地、商業(yè)用地、工業(yè)用地等一級二級三級用地。7.PDA自帶有GPS信號,可以與GIS系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),繪制地圖。8.設(shè)備有數(shù)字多道技術(shù),可以更加快速的分析,從第1秒就可以得出定性定量結(jié)果,設(shè)計成高計數(shù)率,大大提高了設(shè)備的穩(wěn)定性,而穩(wěn)定性在土壤中重金屬測試更加重要。因為在土壤中其重金屬含量都很低。9.超高的分辯率可以減少砷與鉛的干擾和鐵對鎳的干擾。其超低的檢出限也很適合用于環(huán)保土壤重金屬的檢測。
Niton XL3t 系列手持式合金分析儀 ◆ 功能更加強(qiáng)大,專為特殊的行業(yè)應(yīng)用而設(shè)計◆ 可翻轉(zhuǎn)角度一體化彩色觸摸屏,方便任何角度進(jìn)行數(shù)據(jù)觀察 ◆ 具有彩色攝像功能(可選),用戶可觀察、定位、拍照分析部位,并將分析結(jié)果進(jìn)行存儲,以備后續(xù)查看◆ 具有小點分析功能(可選),可對小樣品進(jìn)行更為精確的檢測。如:焊縫、焊點 XL3t900手持式合金分析儀,手持式分析儀,手持式金屬分析儀
Niton XL3t GOLDD+系列手持式合金分析儀◆ 采用更高級別的GOLDD技術(shù),使手持式XRF分析儀達(dá)到了極高的分析性能◆ 極高的計數(shù)率,極低的檢測限,極快的分析速度,在手持式設(shè)備上真正實現(xiàn)了實驗室級的分析能力,如:雜質(zhì)/痕量元素分析◆ 在不充氦氣或非真空條件下,具有卓越的輕元素(Mg, Al, Si, P, S)分析性能,選配充氦裝置,輕元素分析性能更好
XL3t900手持式合金分析儀,手持式分析儀,手持式金屬分析儀◆ 最優(yōu)化應(yīng)用高性能X射線探測器選項,可為不同用戶的合金分析應(yīng) 用,提供更加專業(yè)的、極具針對性的解決方案◆ 先進(jìn)的NDT軟件 先進(jìn)的Niton專有數(shù)據(jù)管理軟件可以讓您輕松設(shè)置用戶登錄口令,生成定制報告,打印個性化的附有公司LOGO的分析證書,實現(xiàn)對儀器的遠(yuǎn)程操控;用戶可編輯合金牌號庫、添加合金牌號;自動校準(zhǔn)、診斷儀器故障;可通過Internet實現(xiàn)軟件升級◆ 靈活的通訊功能 藍(lán)牙、USB和RS-232等多種儀器連接方式,通訊方式非常 靈活。數(shù)據(jù)上傳下載,編輯輸出PMI報告非常方便◆ 榮獲獎項 尼通產(chǎn)品技術(shù)性能卓越,曾三次榮獲素有“產(chǎn)品研發(fā)諾貝爾獎”之稱的R&D 100全球科技研發(fā)大獎,是唯一獲此殊榮的手持式XRF分析產(chǎn)品;2006年獲得國際最著名的reddot design紅點設(shè)計獎;2005年榮獲工業(yè)設(shè)計優(yōu)秀獎◆ 性能卓越 精度高,接近實驗室級的分析水平,可直觀顯示合金牌號和元素百分比含量(某些元素可顯示到小數(shù)點后三位)及ppm含量 XL3t900手持式合金分析儀,手持式分析儀,手持式金屬分析儀◆ 速度快,操作簡單 “開機(jī)啟動—瞄準(zhǔn)測試—察看結(jié)果”,整個分析過程僅需 數(shù)秒便可完成,合金牌號鑒別只需1~2秒鐘,操作簡單,即使非技術(shù)人員也可輕松掌握 ◆ 特殊構(gòu)造采用堅韌的LEXAN.塑料密封外殼,重量輕,堅固耐用;密封式一體化設(shè)計,防塵、防水、防腐蝕,可在任何地方安全使用 ◆ 抗病毒能力強(qiáng) 內(nèi)置一體化專用操作系統(tǒng),無須外接PDA,運(yùn)算速度快,具有病毒免疫功能 ◆ 無損檢測 與破壞性檢測方法不同,樣品在整個測試過程中無任何損壞環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)HJ 780 -2015用土壤重金屬分析儀是款快速無損XRF熒光分析儀,產(chǎn)品操作簡單,測試速度快。
隨著工業(yè)化和城市化的飛速發(fā)展,土壤環(huán)境問題越來越受到重視,土壤重金屬污染,特別是工業(yè)區(qū)土壤金屬污染,已逐漸成為環(huán)境學(xué)界研究的熱點。土壤污染中重金屬主要指汞、鎘、鉛、鉻以及各類金屬砷等有生物毒性顯著的重金屬,也指具有定毒性的般重金屬如鋅、銅、鈷、鎳、錫等,目前引起人們關(guān)注的重金屬是汞、鎘、鉛等。重金屬對土壤的污染是短期不可逆過程,在土壤-植物系統(tǒng)中,重金屬污染通過食物鏈進(jìn)入農(nóng)產(chǎn)品,影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安,危害人類健康,因此對土壤重金屬污染監(jiān)測是非常必要的。
根據(jù)土資源部新的調(diào)查數(shù)據(jù),耕種土地面積的10%以上已受重金屬污染,約有1.5億畝,污水灌溉污染耕地3250萬畝,固體廢棄物堆存占地和毀田200萬畝,其中多數(shù)集中在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)。中環(huán)境與發(fā)展際合作委員會公布,環(huán)保部在對我30萬公頃基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)土壤有害重金屬抽樣監(jiān)測發(fā)現(xiàn),有3.6萬公頃土壤重金屬超標(biāo),超標(biāo)率達(dá)12.1%。
近年來,重金屬污染事故頻發(fā),如陜西鳳翔兒童血鉛超標(biāo)、山東臨沂砷污染事件、湖南瀏陽鎘污染事件、紫金礦業(yè)污染事件、廣西龍江鎘污染事件等。這些重金屬污染事件不但給社會帶來了重大的經(jīng)濟(jì)損失也威脅著人們的健康生活,也引起家相關(guān)環(huán)保部門的高度重視,同時把重金屬污染防治,深化重金屬監(jiān)測工作擺在了更加緊迫、更加重要的位置上。目前,由環(huán)保部牽頭制定的《土壤環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》已進(jìn)入務(wù)院審批程序,該規(guī)劃預(yù)計將帶動產(chǎn)業(yè)總投資達(dá)數(shù)千億元。
與此同時,2015年12月14日環(huán)境保護(hù)部發(fā)布了土壤和沉積物環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)HJ 780 -2015——《土壤和沉積物 無機(jī)元素的測量波長色散X射線熒光光譜法》。此標(biāo)準(zhǔn)2016年2月1日執(zhí)行。此標(biāo)準(zhǔn)對25種無機(jī)元素和7中氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍提出了要求。針對這標(biāo)準(zhǔn),本公司推出款EDX 3200S PLUS熒光光譜儀,能夠快速、地分析土壤中金屬元素,K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Y、Ba、Sr、Br、Th、Pb、As和Zr元素的檢出限和定量限完滿足HJ 780-2015環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
X射線熒光光譜法測試原理: X射線熒光光譜法是種現(xiàn)代儀器分析方法,通過X射線管產(chǎn)生入射X射線(次X射線),激發(fā)被測樣品;受激發(fā)的樣品中的每種元素會發(fā)出特征X射線(二次X射線)——這種特征X射線具有特定的能量和波長特性(莫塞萊定律),這些放射出來的二次X射線的能量及數(shù)量被探測系統(tǒng)測量,通過配套軟件將這些射線信號轉(zhuǎn)化為樣品中各種組分元素的具體含量。
1 儀器測試方法
圖1 X射線熒光分析流程圖
1.1 設(shè)備及試劑 設(shè)備:X射線熒光光譜儀臺 EDX3200S PLUS;電子天平臺(精度0.01g);自動壓片機(jī)臺(壓力不小于40T);鼓風(fēng)干燥箱臺;振動磨臺;非金屬樣品篩(200目) 試劑: 硼酸粉末(分析純);土壤家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);土壤樣品 1.2 樣品的采集、保存和前處理 土壤樣品的采集和保持按照HJ/T166執(zhí)行,樣品的風(fēng)干或烘干按照HJ/T166相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作,樣品研磨后過200目篩,于105℃烘干備用。 用電子天平稱量5.00g過篩(200目)的土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或樣品和12.00g硼酸粉末(鑲邊材質(zhì)),稱量誤差±0.05g。然后放入壓片機(jī)中壓片成型,壓力30T(壓力范圍20~30T),保壓時間30s。 1.3 工作曲線的建立和樣品分析 設(shè)定適當(dāng)?shù)臏y量條件,使用EDX3200S PLUS掃描家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(簡稱標(biāo)樣)GSS-1~GSS-15,建立土壤標(biāo)樣中關(guān)注元素含量與強(qiáng)度的線性工作曲線。然后,對未知樣品進(jìn)行測量。
2. 測量及數(shù)據(jù)分析 2.1 土壤中關(guān)注的金屬元素及氧化物檢出限測量 EDX 3200S PLUS 配有三組濾光片,根據(jù)土壤中關(guān)注元素的特性,設(shè)置佳測試條件。用家土壤標(biāo)樣GSS-1-GSS-15標(biāo)定儀器,建立環(huán)境土壤工作曲線。在環(huán)境土壤工作曲線下,使用高純SiO2 做空白基體,連續(xù)測試11次,根據(jù)檢出限公式: 3倍的空白基體的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以儀器的靈敏度 終獲得EDX 3200S PLUS測量土壤樣品的方法檢出限,如下表所示
表1 土壤樣品中金屬元素及氧化物的檢出限
序號 | 元素/化合物 | 標(biāo)要求 檢出限 | 儀器檢出限 | 判定 |
1 | K2O | 1500.0 | 72.2 | 滿足 |
2 | CaO | 2700.0 | 39.3 | 滿足 |
3 | Ti | 150.0 | 6.7 | 滿足 |
4 | V | 12.0 | 1.1 | 滿足 |
5 | Cr | 9.0 | 3.6 | 滿足 |
6 | Mn | 30.0 | 2.2 | 滿足 |
7 | Fe2O3 | 1500 | 6.6 | 滿足 |
8 | Co | 4.8 | 0.13 | 滿足 |
9 | Ni | 4.5 | 1.2 | 滿足 |
10 | Cu | 3.6 | 2.4 | 滿足 |
11 | Zn | 6.0 | 3.26 | 滿足 |
12 | Ga | 6.0 | 1.76 | 滿足 |
13 | As | 6.0 | 6.0 | 滿足 |
14 | Br | 3.0 | 1.3 | 滿足 |
15 | Rb | 6.0 | 1.0 | 滿足 |
16 | Sr | 6.0 | 1.3 | 滿足 |
17 | Y | 3.0 | 1.2 | 滿足 |
18 | Zr | 6.0 | 1.8 | 滿足 |
19 | Pb | 6.0 | 6.0 | 滿足 |
20 | Th | 6.3 | 2.4 | 滿足 |
21 | Ba | 35.1 | 13.5 | 滿足 |
注:
1、Co受Fe元素Kb嚴(yán)重干擾,通過公式得出極低檢出限是有定的偏差。2、由于這個型號儀器沒有抽真空(或充氦氣),所以沒有做輕元素如Na2O、MgO、Al2O3和SiO2等。而La、Ce、Hf受散射本底影響無法得到譜,P、S、Cl在家土壤標(biāo)樣中都是高含量,沒有合適的低含量標(biāo)樣,主要的原因是受本底影響很大,譜圖不規(guī)則,均沒有考慮。 3. 滿足標(biāo)的元素有K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Y、Ba、Sr、Br、As、Pb、Th和Zr。
性能參數(shù)
產(chǎn)品型號:EDX 3200S PLUS產(chǎn)品名稱:X熒光光譜儀 測量元素范圍:從鈉(S)到鈾(U)元素含量分析范圍: ppm—99.99%(不同元素,分析范圍不同) 同時分析元素:次性可測幾十種元素 測量時間:60秒-300秒 探測器能量分辨率為:低可達(dá)125eV管壓:5KV-70KV 管流:50μA-1000μA測量對象狀態(tài):粉末、固體、液體輸入電壓:AC 110V/220V環(huán)境溫度:15℃-30℃ 環(huán)境濕度:35%-70%