本發(fā)明涉及空氣中鉛含量檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種工業(yè)廢氣中鉛含量測(cè)定的方法。
背景技術(shù)：
：鉛的排放對(duì)人體具有很大的危害，金屬鉛進(jìn)入人體后，少部分會(huì)隨著身體代謝排出體外，其余大量則會(huì)在體內(nèi)沉積。體內(nèi)鉛的積累會(huì)危害人的精神系統(tǒng)，使人智力衰退。鉛還會(huì)干擾紅血球道送氧氣的功能，破壞人的造血功能，引起貧血并毒害人體的消化系統(tǒng)，造成腹痛、便秘、食欲不振等。因此，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鉛的排放有嚴(yán)格的規(guī)定，只有對(duì)鉛的排放量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試，才能更好地對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。現(xiàn)有的測(cè)試方法中，一般會(huì)經(jīng)過(guò)采樣、消解和測(cè)試等幾個(gè)基本步驟。消解是指用酸液或堿液浸泡并提供一定能量以破壞樣品中的有機(jī)物或還原性物質(zhì)，從而將待測(cè)物溶出進(jìn)行后續(xù)測(cè)試的方法。其中消解過(guò)程中將試樣中的待測(cè)鉛完全溶出是進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試的關(guān)鍵。消解不夠完全，會(huì)使測(cè)試結(jié)果偏低。目前最常用的消解方法是濕法消解，濕法消解的加熱過(guò)程中，待測(cè)鉛被包覆在采樣用的濾筒中，濾筒難以被完全破壞，因此待測(cè)鉛難以被完全溶出，從而影響測(cè)試的準(zhǔn)確度。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種工業(yè)廢氣中鉛含量測(cè)定的方法，其解決了現(xiàn)有方法中試樣中的待測(cè)鉛難以完全消解溶出的問(wèn)題，具有對(duì)試樣中待測(cè)鉛的溶出效果好的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種工業(yè)廢氣中鉛含量測(cè)定的方法，包括如下步驟：S1采樣：在煙囪的豎直段開(kāi)設(shè)采樣口，采樣口分別設(shè)置在離煙囪入口處風(fēng)機(jī)6倍直徑處，離出口3倍直徑處，取采樣組件，采樣組件包括采樣器，與采樣器連接的采樣槍以及裝在采樣槍的管道內(nèi)的濾筒，將采樣槍伸入采樣口進(jìn)行采樣，采樣量為1000L；S2消解：將濾筒連同樣品剪碎加入燒杯中，加入50mL的1+1硝酸和15mL的30％雙氧水，將燒杯置于超聲波清洗機(jī)中超聲溶解30-60min，超聲波清洗機(jī)的溫度為70～100℃；再將燒杯取出，在140～180℃條件下充分加熱消解；S3過(guò)濾：冷卻至室溫后，加入5mL的30％雙氧水溶液進(jìn)行充分溶解，并將酸液轉(zhuǎn)移至抽濾瓶上，用抽濾泵進(jìn)行抽濾，所用抽濾紙為中速定量分析濾紙，抽濾過(guò)程中用1％的硝酸溶液沖洗濾渣2～4次，得到濾液；S4定容：將步驟S3中的濾液用1％的硝酸溶液定容到50mL比色管中，混合均勻后形成待測(cè)液；S5測(cè)試：用火焰原子吸收分光光度計(jì)配合鉛空心陰極燈對(duì)待測(cè)液進(jìn)行檢測(cè)。采用上述方法，在水平煙囪中由于重力作用，顆粒會(huì)向下沉積，因此，在同一截面上的不同高度處，顆粒分布不如豎直煙囪內(nèi)的均勻。將采樣口設(shè)置在離煙囪入口處風(fēng)機(jī)6倍直徑處，離出口3倍直徑處，該段區(qū)域內(nèi)煙氣的流速比較均勻穩(wěn)定，所以能夠取到比較有代表性的顆粒樣品。介質(zhì)內(nèi)部或多或少地存在一些微氣泡，這些氣泡在超聲波的作用下產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)，氣泡由于定向擴(kuò)散而增大，形成共振腔，然后突然閉合，這就是超聲波的空化效應(yīng)。這種氣泡在閉合時(shí)會(huì)在其周圍產(chǎn)生幾千個(gè)大氣壓的壓力，形成微激波，它可造成固體顆粒的破裂，有利于可溶固體顆粒的快速溶解。此外，超聲波的許多次級(jí)效應(yīng)，如乳化、擴(kuò)散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等，這些作用也促進(jìn)了固體顆粒的溶解，加快了溶解過(guò)程的進(jìn)行，提高了溶解效率。硝酸具有強(qiáng)氧化性，雙氧水提供輔助作用，能夠?qū)煔忸w粒中的待測(cè)鉛進(jìn)行有效溶出。消解溫度為140～180℃，若溫度低于140℃，則消解不夠完全，會(huì)使測(cè)試結(jié)果偏低，若要將試樣完全消解，則不得不增加消解時(shí)間，延長(zhǎng)了檢測(cè)周期；若溫度高于180℃，則消解過(guò)程中溶液會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的飛濺，從而造成試樣的損耗，或者對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的傷害。冷卻后二次加入雙氧水，用于對(duì)試樣進(jìn)一步消解，提高消解效率。抽濾有利于加快過(guò)濾的速度，減少固體殘?jiān)腥芤旱臍埩袅浚岣邷y(cè)試的精確度。用1％的硝酸溶液沖洗濾渣2～4次有利于將固體殘?jiān)械氖Ｓ酁V液沖洗到濾液中進(jìn)行收集，有利于將試樣中的待測(cè)物質(zhì)盡可能多地進(jìn)行收集，提高測(cè)試的精確度。原子吸收分光光度計(jì)的工作原理是：將樣品進(jìn)行燃燒或加熱進(jìn)行原子化，并對(duì)空心陰極燈發(fā)射的特征輻射進(jìn)行選擇性吸收。在一定濃度范圍內(nèi)，其吸收強(qiáng)度與試液中被測(cè)元素的含量成正比，因此可以通過(guò)入射光強(qiáng)度、透光強(qiáng)度和已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣的標(biāo)準(zhǔn)曲線來(lái)計(jì)算待測(cè)樣的濃度。進(jìn)一步優(yōu)選為：步驟S1中采樣點(diǎn)的選擇按照以下規(guī)則進(jìn)行：以煙囪橫截面中心為圓心，均勻選取兩個(gè)同心采樣環(huán)，再沿同一徑向在每個(gè)采樣環(huán)上選取兩個(gè)采樣點(diǎn)，共4個(gè)采樣點(diǎn)，設(shè)置流速為83.3L/min，每個(gè)采樣點(diǎn)的采樣時(shí)間為3min。采用上述方法，在同一徑向上均勻設(shè)置4個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)平均分配采樣總量，這樣的設(shè)置有利于選取到不同區(qū)域內(nèi)的代表性的顆粒樣品。進(jìn)一步優(yōu)選為：步驟S1中的濾筒在使用前100℃烘干1h，稱重，放置在真空干燥器內(nèi)帶到測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)與采樣槍進(jìn)行組裝。采用上述方法：烘干稱重是為了準(zhǔn)確稱量濾筒的實(shí)際重量，有利于減小誤差；用真空干燥器存儲(chǔ)烘干并稱量好的濾筒，有利于減少濾筒對(duì)空氣中水分的吸收，有利于提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。進(jìn)一步優(yōu)選為：步驟S2中的加熱條件為在石墨電熱板上加熱70-90min。采用上述方法，能夠?qū)υ嚇舆M(jìn)行充分消解。進(jìn)一步優(yōu)選為：步驟S2中的燒杯為防濺燒杯，防濺燒杯包括杯體和杯蓋，杯體的頂部?jī)?nèi)壁周向上一體設(shè)置有凸緣，凸緣的橫截面為圓形且從下往上凸緣的直徑依次減?。煌咕墏?cè)壁上開(kāi)設(shè)有卡槽，杯蓋包括一體連接的倒圓臺(tái)形的下杯蓋和倒圓臺(tái)形的上杯蓋，下杯蓋內(nèi)壁與凸緣外側(cè)壁配合且下杯蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有能夠卡入卡槽的凸塊；凸緣與杯體的連接處沿周向間隔開(kāi)設(shè)有漏液孔。試樣在消解過(guò)程中由于加熱溫度高于水的沸點(diǎn)，試樣溶液會(huì)有一定程度的飛濺，并且發(fā)生沸騰過(guò)程中產(chǎn)生很多氣泡，液面升高，可能會(huì)溢出。通常情況下需要實(shí)驗(yàn)人員在旁看住，根據(jù)消解液的實(shí)際沸騰情況來(lái)調(diào)節(jié)溫度，這樣十分不方便。采用上述結(jié)構(gòu)的燒杯后，杯蓋蓋在凸緣上方，杯蓋上的凸塊卡入卡槽內(nèi)，固定在凸緣上，消解液沸騰后，液體飛濺在凸緣的內(nèi)壁上，沿凸緣內(nèi)壁向下滑動(dòng)流回瓶?jī)?nèi)；液體飛濺在杯蓋內(nèi)壁上，沿著杯蓋內(nèi)壁向下回流，一部分順著凸緣內(nèi)壁回流到杯體內(nèi)，另一部分滲入凸緣和下杯蓋之間的間隙，并從卡槽內(nèi)回流至杯體內(nèi)，并且凸緣內(nèi)壁和杯蓋內(nèi)壁上的液體也有可能以液滴的形式滴落回杯體內(nèi)。從而減少了消解液飛濺帶來(lái)的不良影響。進(jìn)一步優(yōu)選為：步驟S3中過(guò)濾操作前，將杯蓋從杯體上取下，用1％的硝酸溶液對(duì)杯蓋和凸緣進(jìn)行沖洗。采用上述方法，有利于將飛濺到杯蓋上的以及殘留在凸緣上方的消解液進(jìn)行沖洗收集，提高試液濃度的精確度。進(jìn)一步優(yōu)選為：步驟S5中，原子吸收分光光度計(jì)的火焰采用空氣--乙炔火焰，測(cè)試步驟依次為進(jìn)樣-霧化-燃燒-檢測(cè)，檢測(cè)廢液用塑料廢液桶盛裝。進(jìn)一步優(yōu)選為：濾筒為玻璃纖維濾筒。采用上述方法，玻璃纖維一般具有耐高溫、抗腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好等特性,適用于煙氣管道等溫度較高的場(chǎng)所的采樣。綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：1、本發(fā)明的方法能夠?qū)⒃嚇又械拇郎y(cè)鉛充分溶出，能夠在充分溶出試樣中的待測(cè)鉛的同時(shí)減少測(cè)試時(shí)間；2、采用防濺燒杯，可以在消解過(guò)程中減少消解液的飛濺，提高測(cè)試的精確度。附圖說(shuō)明圖1是實(shí)施例1-8和對(duì)比例1-4的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖；圖2是測(cè)試?yán)?-6的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖；圖3是實(shí)施例1的防濺燒杯示意圖。圖中，1、杯體；11、凸緣；12、卡槽；13、漏液孔；2、杯蓋；21、下杯蓋；22、上杯蓋；23、凸塊。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。所用試劑和設(shè)備：試劑：硝酸：ρ＝1.42g/mL，優(yōu)級(jí)純；雙氧水：30wt％；鉛：＞99.99％；嶗應(yīng)3012采樣器；島津AA-7000型原子吸收分光光度計(jì)；鉛空心陰極燈。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：a.鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備，c＝1.000g/L,稱取1.000g鉛，加入硝酸15mL,60℃加熱直至完全溶解，冷卻后轉(zhuǎn)移至1L容量瓶中，加去離子水定容；b.鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備，c＝0.100g/L，用移液管移取1.000g/L的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液10mL至100mL容量瓶中，加去離子水定容；c.分別用移液管移取0,0.5,1,3,5,10mL的0.100g/L的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液至100mL容量瓶中，加去離子水定容，配置成0,0.5,1,3,5,10mg/L的標(biāo)準(zhǔn)待測(cè)液，依次加入原子吸收分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)試，繪制濃度-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線。其中實(shí)施例1-8和對(duì)比例1-4的標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示，測(cè)試?yán)?-6的標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖2所示。實(shí)施例1：一種工業(yè)廢氣中鉛含量測(cè)定的方法，包括如下步驟：S1采樣：在煙囪的豎直段開(kāi)設(shè)采樣口，采樣口分別設(shè)置在離煙囪入口處風(fēng)機(jī)6倍直徑處，離出口3倍直徑處，取采樣組件，采樣組件包括采樣器，與采樣器連接的采樣槍以及裝在采樣槍的管道內(nèi)的濾筒，將采樣槍伸入采樣口進(jìn)行采樣，采樣量為1000L；采樣點(diǎn)的選擇按照以下規(guī)則進(jìn)行：以煙囪橫截面中心為圓心，均勻選取兩個(gè)同心采樣環(huán)，再沿同一徑向在每個(gè)采樣環(huán)上選取兩個(gè)采樣點(diǎn)，共4個(gè)采樣點(diǎn)，設(shè)置流速為83.3L/min，每個(gè)采樣點(diǎn)的采樣時(shí)間為3min；濾筒為玻璃纖維濾筒，玻璃纖維濾筒在使用前100℃烘干1h，稱重，放置在真空干燥器內(nèi)帶到測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)與采樣槍進(jìn)行組裝；S2消解：將濾筒連同樣品剪碎加入燒杯中，加入50mL的1+1硝酸和15mL的30％雙氧水，將燒杯置于超聲波清洗機(jī)中超聲溶解30min，超聲波清洗機(jī)的溫度為90℃；再將燒杯取出，在160℃條件下用石墨電熱板加熱消解70min；其中，燒杯為防濺燒杯，如圖3所示，防濺燒杯包括杯體1和杯蓋2，杯體1的上部?jī)?nèi)壁周向上一體設(shè)置有凸緣11，凸緣11的橫截面為圓形且從下往上凸緣11的直徑依次減??；凸緣11側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有卡槽12，杯蓋2包括一體連接的倒圓臺(tái)形的下杯蓋21和倒圓臺(tái)形的上杯蓋22，下杯蓋21內(nèi)壁與凸緣11外側(cè)壁配合且下杯蓋21內(nèi)側(cè)設(shè)有能夠卡入卡槽12的凸塊23；凸緣11與杯體1的內(nèi)側(cè)壁連接處沿周向間隔開(kāi)設(shè)有漏液孔13；S3過(guò)濾：冷卻至室溫后，加入5mL的30％雙氧水溶液進(jìn)行充分溶解，并將酸液轉(zhuǎn)移至抽濾瓶上，將杯蓋從杯體上取下，用1％的硝酸溶液對(duì)杯蓋和凸緣進(jìn)行沖洗，沖洗液一并匯入抽濾瓶上；用抽濾泵進(jìn)行抽濾，所用抽濾紙為中速定量分析濾紙，抽濾過(guò)程中用1％的硝酸溶液沖洗濾渣2～4次，得到濾液；S4定容：將步驟S3中的濾液用1％的硝酸溶液定容到50mL比色管中，混合均勻后形成待測(cè)液；S5測(cè)試：用原子吸收分光光度計(jì)配合鉛空心陰極燈對(duì)待測(cè)液進(jìn)行檢測(cè)。原子吸收分光光度計(jì)的火焰采用空氣--乙炔火焰，測(cè)試步驟依次為進(jìn)樣-霧化-燃燒-檢測(cè)，檢測(cè)廢液用塑料廢液桶盛裝。實(shí)施例2：與實(shí)施例1的不同之處在于，步驟S2中超聲溶解時(shí)間為30min，用石墨電熱板加熱消解90min。實(shí)施例3：與實(shí)施例1的不同之處在于，步驟S2中超聲溶解時(shí)間為40min，用石墨電熱板加熱消解70min。實(shí)施例4：與實(shí)施例1的不同之處在于，步驟S2中超聲溶解時(shí)間為50min，用石墨電熱板加熱消解80min。實(shí)施例5：與實(shí)施例1的不同之處在于，步驟S2中超聲溶解時(shí)間為60min，用石墨電熱板加熱消解70min。對(duì)比例1：與實(shí)施例1的不同之處在于，步驟S2中不進(jìn)行超聲溶解，在石墨電熱板上的加熱時(shí)間為150min。對(duì)比例2：與實(shí)施例1的不同之處在于，步驟S2中超聲溶解時(shí)間為20min，用石墨電熱板加熱消解90min。對(duì)比例3：與實(shí)施例1的不同之處在于，步驟S2中超聲溶解時(shí)間為30min，用石墨電熱板加熱消解50min。對(duì)比例4：與實(shí)施例1的不同之處在于，步驟S2中超聲溶解時(shí)間為80min，用石墨電熱板加熱消解70min。實(shí)施例1-8和對(duì)比例1-4的采樣為同一時(shí)段在同一采樣口進(jìn)行采樣，每個(gè)樣品測(cè)三次取平均值，得到的測(cè)試結(jié)果如表1所示。表1實(shí)施例1-5與對(duì)比例1-4的吸光度-濃度表超聲時(shí)間/min加熱時(shí)間/min吸光度濃度/mg/L說(shuō)明01500.00290.5659對(duì)比例120900.00200.3692對(duì)比例230700.00280.5441實(shí)施例130900.00300.5878實(shí)施例240700.00300.5878實(shí)施例350800.00290.5659實(shí)施例460700.00290.5659實(shí)施例530500.00250.4785對(duì)比例380700.00300.5878對(duì)比例4將實(shí)施例1-5與對(duì)比例1相比較可以得出，對(duì)消解溶液不進(jìn)行超聲處理而直接放在石墨電熱板上進(jìn)行加熱消解時(shí)，需要150min左右才能夠基本將試樣中的鉛溶出。而實(shí)施例1-5分別在消解前進(jìn)行不同時(shí)間的超聲溶解處理，可以發(fā)現(xiàn)所需要的總時(shí)間分別為：100min，120min，110min，130min，130min，均可以在總時(shí)間不超過(guò)150min的情況下達(dá)到相當(dāng)?shù)娜艹鲂ЧＵf(shuō)明了采用本發(fā)明的方法能夠有效溶出試樣中的待測(cè)鉛，從而提高測(cè)試的精確度，并且與不進(jìn)行超聲分散的方法相比，進(jìn)行超聲分散可以減少溶出試樣中待測(cè)鉛的總時(shí)間，提高了檢測(cè)效率。將實(shí)施例2與對(duì)比例2相比，可以得出，在小姐時(shí)間為90min的情況下，若超聲時(shí)間僅為20min，則難以將待測(cè)物全部溶出。將實(shí)施例1與對(duì)比例3相比可以得知：在超聲溶解的時(shí)間為30min的情況下，繼續(xù)減少消解時(shí)間只60min，將會(huì)導(dǎo)致不能將待測(cè)鉛完全溶出。將實(shí)施例5與對(duì)比例4和對(duì)比例1相比，當(dāng)消解時(shí)間為70min時(shí)，繼續(xù)增大超聲時(shí)間至總時(shí)間為150min，也難以繼續(xù)增大試樣的吸光度與濃度，表明本發(fā)明的實(shí)施例1-5中的檢測(cè)方法基本已經(jīng)能夠?qū)⒃嚇又械拇郎y(cè)鉛檢出。實(shí)施例6：與實(shí)施例1的不同之處在于，步驟S2中超聲溶解時(shí)間為:30min，用石墨電熱板加熱消解70min，超聲波清洗機(jī)的溫度為70℃。實(shí)施例7：與實(shí)施例1的不同之處在于，步驟S2中超聲溶解時(shí)間為:30min，用石墨電熱板加熱消解70min，超聲波清洗機(jī)的溫度為60℃。實(shí)施例8：與實(shí)施例1的不同之處在于，步驟S2中超聲溶解時(shí)間為:30min，用石墨電熱板加熱消解70min，超聲波清洗機(jī)的溫度為100℃。實(shí)施例6-8與實(shí)施例1的采樣為同一時(shí)段在同一采樣口進(jìn)行采樣，每個(gè)樣品測(cè)三次取平均值，得到的測(cè)試結(jié)果如表2所示。表2實(shí)施例1與實(shí)施例6-8的吸光度-濃度-超聲溫度表在超聲溶解的時(shí)間和加熱消解的時(shí)間分別為30min和70min的條件下，適當(dāng)提高超聲溶解的溫度能夠促進(jìn)試樣中待測(cè)鉛的溶解，進(jìn)一步提高溫度，則對(duì)測(cè)試結(jié)果影響不大，因?yàn)榇藭r(shí)待測(cè)物已經(jīng)基本溶出。測(cè)試?yán)?-6：采用實(shí)施例1的測(cè)試條件，對(duì)某工廠的鉛排放量進(jìn)行檢測(cè)，同一時(shí)段在同一采樣口進(jìn)行6次采樣，每個(gè)樣品測(cè)試三次取平均值，得到的結(jié)果如表3所示。表3測(cè)試?yán)?-6的吸光度-濃度表樣品編號(hào)吸光度濃度/mg/L10.01743.644320.01713.581430.01743.644340.01803.769950.01763.686160.01753.6652從測(cè)試?yán)?-6可以看出，采用本發(fā)明的方法測(cè)試穩(wěn)定性好，重現(xiàn)性高。本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3