1、 China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry第四章岩石矿物分析中的污染与损失第四章岩石矿物分析中的污染与损失 地质试样除了进行常量元素的分析外，还要进行大地质试样除了进行常量元素的分析外，还要进行大量的痕量元素的分析。在分析过程中，尤其是痕量量的痕量元素的分析。在分析过程中，尤其是痕量元素的分析过程中试样的污染和损失是应十分重视元素的分析过程中试样的污染和损失是应十分重视的问题
2、，因为它直接关系着测定结果的准确性。的问题，因为它直接关系着测定结果的准确性。 China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼本章主要内容本章主要内容 1、岩石矿物分析中的污染岩石矿物分析中的污染2、岩石矿物分析中的损失、岩石矿物分析中的损失 材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼
3、第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染在试样的分析过程中，容易引入一些其他物质，这些物在试样的分析过程中，容易引入一些其他物质，这些物质可能影响被测组分的测定而形成污染。污染源很多，质可能影响被测组分的测定而形成污染。污染源很多，大体可分四类，如图大体可分四类，如图4.14.1所示。所示。一、污染源一、污染源1 1、环境污染、环境污染来自大气的污染来自大气的污染 来自容器材料的污染来自容器材料的污染 材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geoscien
4、ces土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染1、环境污染、环境污染（1）来自大气的污染）来自大气的污染 自然起源产生的污染物自然起源产生的污染物火山喷放的气体、火山尘；石油天然气自然火山喷放的气体、火山尘；石油天然气自然排放出的烃类；汞矿床的汞蒸气；硫化物矿床所释放出的排放出的烃类；汞矿床的汞蒸气；硫化物矿床所释放出的SOSO2 2；从海面吹；从海面吹来的氯化物；煤矿火灾所释放出的来的氯化物；煤矿火灾所释放出的COCO2 2、COCO、SOSO2 2、烃类、烃类; ; 由森林和草原由森林和草原火灾所引起植
5、物分泌的芳香物和其他挥发性物质。火灾所引起植物分泌的芳香物和其他挥发性物质。人为起源产生的污染物人为起源产生的污染物燃烧固体和液体燃料时所释放出的燃烧固体和液体燃料时所释放出的COCO2 2、SOSO2 2、烃类、汞蒸气；黑色、有色以及稀有金属矿石的冶炼过程中所释放、烃类、汞蒸气；黑色、有色以及稀有金属矿石的冶炼过程中所释放出的出的SOSO2 2、汞蒸气和各种金属粉尘；化学工业和原子能工业排放出的各种、汞蒸气和各种金属粉尘；化学工业和原子能工业排放出的各种有害气体和放射性物质。有害气体和放射性物质。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science
6、 and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染1、环境污染、环境污染提高洁净度的措施：空气洁净系统提高洁净度的措施：空气洁净系统冷 冻水洗大气调温 调湿预过滤A区过滤器B区活性炭等吸附C区材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿
7、石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染1、环境污染、环境污染提高洁净度的措施：手套箱提高洁净度的措施：手套箱空气净化系统能有效地净化空空气净化系统能有效地净化空气，但成本高，一般实验室很气，但成本高，一般实验室很难具备这种条件。另一种局部难具备这种条件。另一种局部防尘设备防尘设备手套箱则较多地手套箱则较多地被实验室采用。被实验室采用。 材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农
8、药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry洁净度级别洁净度级别 尘粒最大允许数尘粒最大允许数/立方米立方米0.5m尘粒数尘粒数5m尘粒数尘粒数 100级级 3,500 0 10,000级级 350，000 2，000 100，000级级 3，500，000 20，000 300，000级级 10，500，000 60，000 空气洁净度标准空气洁净度标准GB12218-89分级分级 China University of
9、 Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染1、环境污染、环境污染提高洁净度的措施：手套箱提高洁净度的措施：手套箱空气净化系统能有效地净化空空气净化系统能有效地净化空气，但成本高，一般实验室很气，但成本高，一般实验室很难具备这种条件。另一种局部难具备这种条件。另一种局部防尘设备防尘设备手套箱则较多地手套箱则较多地被实验室采用。被实验室采用。 材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China Unive
10、rsity of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染2、来自容器材料的污染来自容器材料的污染 分析全过程中，任何步骤都离不开容器。在痕量分析中待测元素的含量极分析全过程中，任何步骤都离不开容器。在痕量分析中待测元素的含量极低低( (一般为一般为gg g g-1-1、ngng g g-1-1，甚至更低的数量级，甚至更低的数量级) )，因此容器材料引起的外来污，因此容器材料引起的外来污染便成为一个十分突出的问题。染便成为一个十分突出的问题。 容器材料的成分及性能容器材料的成分及性能
11、( (i i) ) 硬质玻璃：分析实验室常用的玻璃器皿由硬质玻璃制成，硬质玻璃分为硬质玻璃：分析实验室常用的玻璃器皿由硬质玻璃制成，硬质玻璃分为硼硅玻璃和铝硅玻璃。硼硅玻璃和铝硅玻璃。 玻璃器皿不适用于痕量分析。一方面，玻璃中的化学组分易被浸出，成为玻璃器皿不适用于痕量分析。一方面，玻璃中的化学组分易被浸出，成为严重的污染，另一方面，因玻璃容器表面吸附造成的损失也不可低估。严重的污染，另一方面，因玻璃容器表面吸附造成的损失也不可低估。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University o
12、f Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染2、来自容器材料的污染来自容器材料的污染 ( (ii ii) ) 石英玻璃：石英玻璃一般由天然的或人工合成的石英砂在高温下熔制而石英玻璃：石英玻璃一般由天然的或人工合成的石英砂在高温下熔制而成。成。 石英有比玻璃更优越的性能，是痕量分析的优良容器材料。这些性能主要石英有比玻璃更优越的性能，是痕量分析的优良容器材料。这些性能主要是：对无机酸是：对无机酸( (氢氟酸和热浓磷酸除外氢氟酸和热浓磷酸除外) )有相当好的化学稳定性；热稳定性良有相当好的
13、化学稳定性；热稳定性良好，允许长时间于好，允许长时间于1000110010001100o oC C温度下工作，但若受热温度超过温度下工作，但若受热温度超过12001200，则，则开始晶化，冷却时产生裂缝；热膨胀系数很小，可承受骤热或骤冷，便于开始晶化，冷却时产生裂缝；热膨胀系数很小，可承受骤热或骤冷，便于加工和使用。加工和使用。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节
14、岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染2、来自容器材料的污染来自容器材料的污染 ( (iii iii) ) 刚玉：在金属氧化物制品中，刚玉刚玉：在金属氧化物制品中，刚玉( (氧化铝氧化铝) )坩埚在高温灼烧坩埚在高温灼烧试样中有一定实用价值。在灼烧温度不太高的情况下，其耐碱试样中有一定实用价值。在灼烧温度不太高的情况下，其耐碱熔的能力较强，但易被酸式硫酸盐腐蚀。刚玉的纯度不高，性熔的能力较强，但易被酸式硫酸盐腐蚀。刚玉的纯度不高，性脆，很少用于痕量分析。脆，很少用于痕量分析。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Che
15、mistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染2、来自容器材料的污染来自容器材料的污染 ( (iv iv) ) 铂：用于分析的金属器皿中，铂无疑是最重要的了。金属铂的最大特点铂：用于分析的金属器皿中，铂无疑是最重要的了。金属铂的最大特点是耐化学腐蚀，不与任何单一无机酸是耐化学腐蚀，不与任何单一无机酸( (包括氢氟酸包括氢氟酸) )作用。将铂坩埚与浓作用。将铂坩埚与浓HClHCl、浓浓H H2 2SOSO4 4、HF (40 %)HF (4
16、0 %)和浓和浓H H3 3POPO4 4，(85 %)(85 %)分别加热至冒烟，铂的损失量分别分别加热至冒烟，铂的损失量分别为为30-80g30-80g，8-11g8-11g、7-10g7-10g和和8-9g8-9g。用碱金属的碳酸盐、硼酸盐、氟化物和。用碱金属的碳酸盐、硼酸盐、氟化物和酸式硫酸盐高温在铂坩埚中熔融，铂也表现出十分良好的化学稳定性，仅酸式硫酸盐高温在铂坩埚中熔融，铂也表现出十分良好的化学稳定性，仅有十分之几至几毫克的铂损失。有十分之几至几毫克的铂损失。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry
17、 China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染2、来自容器材料的污染来自容器材料的污染 ( (V V) ) 聚乙烯：塑料器皿中以聚乙烯和聚四氟乙烯器皿最为重要。高压聚乙烯聚乙烯：塑料器皿中以聚乙烯和聚四氟乙烯器皿最为重要。高压聚乙烯材料实际上仅含极微量金属杂质，广泛用作痕量分析中溶液的贮存器。材料实际上仅含极微量金属杂质，广泛用作痕量分析中溶液的贮存器。聚乙烯对酸、碱、盐的水溶液均很稳定，但氧化性介质聚乙烯对酸、碱、盐的水溶液均很稳定，但氧化性介质(
18、 (如高氯酸、硝酸、如高氯酸、硝酸、王水王水) )对它有破坏作用。在氧化剂和光长时间作用下，聚乙烯会变硬、变脆，对它有破坏作用。在氧化剂和光长时间作用下，聚乙烯会变硬、变脆，并在表面出现裂缝。并在表面出现裂缝。聚乙烯材料的一个重大缺陷是耐热温度过低，超过聚乙烯材料的一个重大缺陷是耐热温度过低，超过6060o oC C时开始软化，故一时开始软化，故一般应在般应在60(60(有的报导为有的报导为80)80)的温度下工作。聚乙烯在的温度下工作。聚乙烯在120-200120-200温度下温度下容易变形，可利用这一性质进行加工成型。当使用聚乙烯瓶贮存某些有机容易变形，可利用这一性质进行加工成型。当使用聚
19、乙烯瓶贮存某些有机溶剂溶剂( (如乙醚、丙酮如乙醚、丙酮) )，将发生膨胀，并溶于该溶剂中。，将发生膨胀，并溶于该溶剂中。用聚乙烯制作的试剂瓶因孔隙度大，用聚乙烯制作的试剂瓶因孔隙度大，NHNH3 3、H H2 2S S、H H2 2O O等蒸气质点可以从等蒸气质点可以从容器壁逸出，长期贮存时将产生明显的损失。容器壁逸出，长期贮存时将产生明显的损失。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿
20、石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染2、来自容器材料的污染来自容器材料的污染 ( (V V) ) 聚乙烯：塑料器皿中以聚乙烯和聚四氟乙烯器皿最为重要。高压聚乙烯聚乙烯：塑料器皿中以聚乙烯和聚四氟乙烯器皿最为重要。高压聚乙烯材料实际上仅含极微量金属杂质，广泛用作痕量分析中溶液的贮存器。材料实际上仅含极微量金属杂质，广泛用作痕量分析中溶液的贮存器。聚乙烯对酸、碱、盐的水溶液均很稳定，但氧化性介质聚乙烯对酸、碱、盐的水溶液均很稳定，但氧化性介质( (如高氯酸、硝酸、如高氯酸、硝酸、王水王水) )对它有破坏作用。在氧化剂和光长时间作用下，聚乙烯会变硬、变脆，对它有破坏作
21、用。在氧化剂和光长时间作用下，聚乙烯会变硬、变脆，并在表面出现裂缝。并在表面出现裂缝。聚乙烯材料的一个重大缺陷是耐热温度过低，超过聚乙烯材料的一个重大缺陷是耐热温度过低，超过6060o oC C时开始软化，故一时开始软化，故一般应在般应在60(60(有的报导为有的报导为80)80)的温度下工作。聚乙烯在的温度下工作。聚乙烯在120-200120-200温度下温度下容易变形，可利用这一性质进行加工成型。当使用聚乙烯瓶贮存某些有机容易变形，可利用这一性质进行加工成型。当使用聚乙烯瓶贮存某些有机溶剂溶剂( (如乙醚、丙酮如乙醚、丙酮) )，将发生膨胀，并溶于该溶剂中。，将发生膨胀，并溶于该溶剂中。用
22、聚乙烯制作的试剂瓶因孔隙度大，用聚乙烯制作的试剂瓶因孔隙度大，NHNH3 3、H H2 2S S、H H2 2O O等蒸气质点可以从等蒸气质点可以从容器壁逸出，长期贮存时将产生明显的损失。容器壁逸出，长期贮存时将产生明显的损失。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染2、来自容器材料的污染来自容器材料的污染 ( (vi v
23、i) ) 聚丙烯：聚丙烯材料的耐热温度高于聚乙烯材料，可以在低于聚丙烯：聚丙烯材料的耐热温度高于聚乙烯材料，可以在低于110110温温度下使用。但聚丙烯在合成过程中需用三乙基铅、三氯化铁等物质作催化度下使用。但聚丙烯在合成过程中需用三乙基铅、三氯化铁等物质作催化剂，难免引入无机杂质，故聚丙烯较少用作痕量分析中的容器材料。但它剂，难免引入无机杂质，故聚丙烯较少用作痕量分析中的容器材料。但它普遍用作实验室水槽、水管和台面铺垫材料。普遍用作实验室水槽、水管和台面铺垫材料。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry Ch
24、ina University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染2、来自容器材料的污染来自容器材料的污染 ( (viivii) ) 聚四氟乙烯：聚四氟乙烯又称特氟隆或氟塑料聚四氟乙烯：聚四氟乙烯又称特氟隆或氟塑料-4(-4(简称简称PTFE)PTFE)，有塑料王，有塑料王之称。当今所有容器材料中，聚四氟乙烯的抗化学腐蚀能力最强，它既不之称。当今所有容器材料中，聚四氟乙烯的抗化学腐蚀能力最强，它既不与任何无机酸或碱作用，也不与任何单一的有机溶剂起化学反应。聚四氟与任何无机酸或
25、碱作用，也不与任何单一的有机溶剂起化学反应。聚四氟乙烯的热稳定性也优越于其他塑料，可以在低于乙烯的热稳定性也优越于其他塑料，可以在低于250250温度下使用。但加热温度下使用。但加热温度不得超过温度不得超过330(330(软化温度软化温度) )，否则，否则，因分解会产生剧毒气体因分解会产生剧毒气体。 聚四氟乙烯材料的主要缺点是热导性差，使试样分解的周期明显加长。此聚四氟乙烯材料的主要缺点是热导性差，使试样分解的周期明显加长。此外，高的热膨胀系数使其在反复使用中易产生裂缝，密封性能也比较差。外，高的热膨胀系数使其在反复使用中易产生裂缝，密封性能也比较差。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院F
26、aculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染容器的清洗方法容器的清洗方法 容器表面的吸附物若未彻底清洗往往构成对另一个试样的污染。一个未洗容器表面的吸附物若未彻底清洗往往构成对另一个试样的污染。一个未洗净的容器留下的空白值可能相当于一个清洁容器空白值的数倍。可见，如净的容器留下的空白值可能相当于一个清洁容器空白值的数倍。可见，如何有效地清洗容器对痕量分析来说是极为重要
27、的。何有效地清洗容器对痕量分析来说是极为重要的。痕量分析对容器清洗的要求是：痕量分析对容器清洗的要求是：( () ) 完全清除吸附在容器表面的残留物；完全清除吸附在容器表面的残留物； ( () ) 不从外部引入新的污染物；不从外部引入新的污染物；( () ) 有效地抑制容器表面化学组分的浸出。有效地抑制容器表面化学组分的浸出。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩
28、石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染3、由于试剂和水的污染由于试剂和水的污染在分析中要得到正确的分析结果，还必须充分考虑所用试剂和水中的杂质在分析中要得到正确的分析结果，还必须充分考虑所用试剂和水中的杂质对测定的影响。对测定的影响。来自水的污染来自水的污染 来自试剂的污染来自试剂的污染 材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物
29、分析中的污染试剂的纯化方法试剂的纯化方法在实验室制备高纯试剂，多数情况下用经典的纯化方法：在实验室制备高纯试剂，多数情况下用经典的纯化方法：结晶法结晶法分步蒸馏法分步蒸馏法液液- -液萃取法液萃取法色谱法色谱法电解法电解法灼烧法灼烧法薄膜过滤法薄膜过滤法升华法升华法材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染（1）试样的污染）
30、试样的污染试样在采集、加工和贮存过程中，可被采样工具、加工设备和容器材料污试样在采集、加工和贮存过程中，可被采样工具、加工设备和容器材料污染。这也是分析工作中必须慎重处理的问题。染。这也是分析工作中必须慎重处理的问题。采样工具材料的选择采样工具材料的选择 试样粉碎时材料的选择试样粉碎时材料的选择 试样贮存时容器材料的选择试样贮存时容器材料的选择 材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开
31、采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染采样工具材料的选择采样工具材料的选择 因采样工具材料的不纯或不洁净引起的污染往往难以完全避免。因采样工具材料的不纯或不洁净引起的污染往往难以完全避免。用不锈钢刀具采样，试样中会引入铬和钛等杂质。应当指出，采样带来的用不锈钢刀具采样，试样中会引入铬和钛等杂质。应当指出，采样带来的污染值往往难以预料，而且不能用所谓扣除空白的办法来消除。污染值往往难以预料，而且不能用所谓扣除空白的办法来消除。采样容器表面吸附引起的损失同样不可忽视，这是导致分析误差的另一个采样容器表面吸附引起的损失同样不可忽视，这是导致分析误差的另一个原因。原因。综上所
32、述，试样采集时应尽量使用非金属的惰性材料作为采样工具，表面综上所述，试样采集时应尽量使用非金属的惰性材料作为采样工具，表面应洁净，以防引入外来的污染物质。应洁净，以防引入外来的污染物质。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染试样粉碎时材料的选择试样粉碎时材料的选择硬度大：一般来说，研磨材料的硬度应超过分析物质的硬度。硬度
33、大：一般来说，研磨材料的硬度应超过分析物质的硬度。纯度高：用高纯物质作研磨材料，引入的杂质含量较少。用单晶硅作研磨纯度高：用高纯物质作研磨材料，引入的杂质含量较少。用单晶硅作研磨材料用于高纯试样的粉碎就是一例，其污染程度比其他研磨材料要小。材料用于高纯试样的粉碎就是一例，其污染程度比其他研磨材料要小。引入物不应干扰待测元素的测定：污染也有相对性。例如，用钼制研钵研引入物不应干扰待测元素的测定：污染也有相对性。例如，用钼制研钵研磨硅试样时，尽管引入试样中的钼（磨硅试样时，尽管引入试样中的钼（Mo）量相当可观，但若不引入待测组）量相当可观，但若不引入待测组分，而且分，而且Mo又不干扰测定，采用钼研
34、钵是完全可以的。又不干扰测定，采用钼研钵是完全可以的。 材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染试样贮存时容器材料的选择试样贮存时容器材料的选择用作贮存试样（指液体试样）用的容器材料的选择十分重要，因为试样与用作贮存试样（指液体试样）用的容器材料的选择十分重要，因为试样与容器长时间保持接触，这种情况下溶液中痕量元素的浓度难
35、以保持不发生容器长时间保持接触，这种情况下溶液中痕量元素的浓度难以保持不发生变化。可能存在以下三种方式改变着溶液中痕量元素的浓度：变化。可能存在以下三种方式改变着溶液中痕量元素的浓度：(1) (1) 因容器表面对痕量元素的吸附，使其在溶液中的浓度降低。因容器表面对痕量元素的吸附，使其在溶液中的浓度降低。(2) (2) 因容器材料中的化学组分被浸出，使痕量元素在溶液中的浓度增加。因容器材料中的化学组分被浸出，使痕量元素在溶液中的浓度增加。(3) (3) 前一种溶液吸着在容器壁上的组分被解析而进入后一种溶液，造成对后前一种溶液吸着在容器壁上的组分被解析而进入后一种溶液，造成对后者的污染。者的污染。
36、 材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节岩石矿物分析中的污染第一节岩石矿物分析中的污染4、由于分析人员造成的污染、由于分析人员造成的污染从事痕量分析的工作人员应当是训练有素的，不仅要有较好的基础理论知从事痕量分析的工作人员应当是训练有素的，不仅要有较好的基础理论知识和熟练的操作技能，而且要养成细心、耐心、整洁和严格遵守实验室规识和熟练的操作技能，而且要养成细心、耐心
37、、整洁和严格遵守实验室规章制度的良好习惯。要充分意识到污染不仅来自周围的环境，也来自分析章制度的良好习惯。要充分意识到污染不仅来自周围的环境，也来自分析工作者本人。工作者本人。 材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第二节岩石矿物分析中的损失第二节岩石矿物分析中的损失 痕量分析所测定的量常常是痕量分析所测定的量常常是g g g g-1 -1级或级或ngng g g-l -
38、l级甚至更低。如果由于吸附、级甚至更低。如果由于吸附、挥发、共沉淀、共萃取或其他原因而损失极少量的待测组分，哪怕只有挥发、共沉淀、共萃取或其他原因而损失极少量的待测组分，哪怕只有gg、ngng或更低的量，有时也会导致很大的相对误差。因此，要研究损失的原因，或更低的量，有时也会导致很大的相对误差。因此，要研究损失的原因，在操作中尽量减少损失。在操作中尽量减少损失。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用
39、矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第二节岩石矿物分析中的损失第二节岩石矿物分析中的损失 玻璃或石英容器的表面有一深度为玻璃或石英容器的表面有一深度为0.1m0.1m的活化层。的活化层。 它的存在使容器表面与溶液中的离子之间可能发生吸附、离子交换、还原、它的存在使容器表面与溶液中的离子之间可能发生吸附、离子交换、还原、沉淀及渗透等物理化学过程。当容器与稀溶液（离子浓度沉淀及渗透等物理化学过程。当容器与稀溶液（离子浓度107.4pH7.4时，聚乙稀容器表面对海水中钇的吸附率达时，聚乙稀容器表面对海水中钇的吸附率达50%50%，当加入适量的盐酸当加入适量的盐酸 ( ( 每每200mL200mL海水加海水加
40、0.5mL)0.5mL)，被吸附的钇又可全部解吸，返，被吸附的钇又可全部解吸，返回溶液中。回溶液中。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第二节岩石矿物分析中的损失第二节岩石矿物分析中的损失 1 1、容器材料的影响容器材料的影响容器材料的表面性质对吸附过程的影响往往起着决定性的作用。一般而言，容器材料的表面性质对吸附过程的影响往往起着决定性的作用。一般而言，痕量组分的吸附
41、损失按玻璃、石英、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯的顺序痕量组分的吸附损失按玻璃、石英、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯的顺序依次降低。但也有不少例外，如依次降低。但也有不少例外，如CeCe3+3+、BeBe2+2+、LaLa3+3+在玻璃表面上的吸附就低在玻璃表面上的吸附就低于聚乙烯；于聚乙烯；Hg()Hg()在聚乙烯容器壁上的吸附比在在聚乙烯容器壁上的吸附比在Pyrex(Pyrex(派热克斯）玻璃上严派热克斯）玻璃上严重，除非用重，除非用HNOHNO3 3将溶液酸化使将溶液酸化使pHpH等于等于0.50.5。有人发现，海水中的。有人发现，海水中的POPO4 43- 3-离子离子强烈地吸附在聚乙烯和聚氯
42、乙烯容器的表面，但在强烈地吸附在聚乙烯和聚氯乙烯容器的表面，但在PyrexPyrex玻璃容器上的吸附玻璃容器上的吸附程度则是轻微的。程度则是轻微的。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry一、吸附作用一、吸附作用 China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第二节岩石矿物分析中的损失第二节岩石矿物分析中的损失 2 2、离子的性质、价态及浓度的影响、离子的性质、价态及浓度的影响 容器表面对离子的吸附状况因离子的性质、价态
43、及浓度不同而变化。容器表面对离子的吸附状况因离子的性质、价态及浓度不同而变化。聚乙烯比玻璃容器更强烈地吸附聚乙烯比玻璃容器更强烈地吸附Ce(IVCe(IV) )、LaLa3+3+、BaBa2+2+、U(IV)U(IV)和和AuAu3+3+，但却，但却较弱地吸附较弱地吸附AgAg+ +、CsCs+ +、Zr(IVZr(IV) )和和Th(IVTh(IV) )。对其他离子。对其他离子(Sc(Sc3+3+、FeFe3+3+、ZnZn2+2+、CoCo2+2+、PbPb2+2+、InIn3+3+、SrSr2+2+、SbSb (V) (V)等等) )的吸附也不尽相同。的吸附也不尽相同。低价铬低价铬(Cr
44、(Cr3+3+) )贮存时表现出很大的不稳定，在聚乙烯容器中贮存贮存时表现出很大的不稳定，在聚乙烯容器中贮存1515天，损天，损失可达失可达25%25%。而高价铬。而高价铬(VI)(VI)则完全不同，不管用玻璃还是聚乙烯容器贮存，则完全不同，不管用玻璃还是聚乙烯容器贮存，1515天仅损失天仅损失1%1%。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第二节岩石矿物分析中的损失第二
45、节岩石矿物分析中的损失 3 3、溶液、溶液pHpH的影响的影响 溶液的酸度在很大程度上影响容器表面对金溶液的酸度在很大程度上影响容器表面对金属离子的吸附行为。一般来说，金属离子的属离子的吸附行为。一般来说，金属离子的吸附量随溶液的吸附量随溶液的pHpH值增大而增加。也就是说，值增大而增加。也就是说，金属离子在酸性介质中的吸附量明显低于在金属离子在酸性介质中的吸附量明显低于在中性或碱性介质中的吸附量中性或碱性介质中的吸附量 在玻璃容器中在玻璃容器中FeFe的损失的损失 材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry C
46、hina University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第二节岩石矿物分析中的损失第二节岩石矿物分析中的损失 4 4、共存离子均影响共存离子均影响共存离子的存在有利于降低容器表面的吸附。如随着载体共存离子的存在有利于降低容器表面的吸附。如随着载体CaCa2+2+和和BaBa2+2+浓度浓度的增加，分别抑制了容器对的增加，分别抑制了容器对CsCs+ +和和LaLa3+3+的吸附。又如在氯化钠存在下，容的吸附。又如在氯化钠存在下，容器对器对AlAl3+3+的吸附作用明显降低。的吸附作用明显降低。用加入配合剂的方法可以有
47、效地防止吸附的发生。使共存离子形成配合物用加入配合剂的方法可以有效地防止吸附的发生。使共存离子形成配合物的方法虽然可以降低容器表面对离子的吸附，却增大了污染的可能性的方法虽然可以降低容器表面对离子的吸附，却增大了污染的可能性 材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第二节岩石矿物分析中的损失第二节岩石矿物分析中的损失 5 5、容器表面状态的影响容器表面状态的影响 容器表面状
48、态的影响常常不引起人们的注意。实际上，一个不洁净的或粗容器表面状态的影响常常不引起人们的注意。实际上，一个不洁净的或粗糙的容器表面，在同等条件下对离子的吸附作用要高得多，玻璃容器表面糙的容器表面，在同等条件下对离子的吸附作用要高得多，玻璃容器表面去油脂后对金属离子的吸附量明显减少就是一例。未经处理的容器表面可去油脂后对金属离子的吸附量明显减少就是一例。未经处理的容器表面可引起严重的吸附损失引起严重的吸附损失。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences
49、土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第二节岩石矿物分析中的损失第二节岩石矿物分析中的损失 6 6、接触时间及温度的影响接触时间及温度的影响 容器表面与溶液的接触时间越长，稀溶液中痕量元素的吸附容器表面与溶液的接触时间越长，稀溶液中痕量元素的吸附损失越大。如用损失越大。如用PyrexPyrex玻璃、聚乙烯和聚四氟乙烯容器储存玻璃、聚乙烯和聚四氟乙烯容器储存 天天然水样时，痕量元素然水样时，痕量元素AgAg、AlAl、CdCd、 CoCo、CrCr、CuCu、FeFe、MnMn、NiNi、PbPb、SrSr、V V、ZnZn等的吸附损失主要发生在前等的吸附损
50、失主要发生在前5 5天内，进一天内，进一步增加贮存天数，吸附损失没明显增长步增加贮存天数，吸附损失没明显增长 。材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry China University of Geosciences土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第二节岩石矿物分析中的损失第二节岩石矿物分析中的损失 6 6、接触时间及温度的影响接触时间及温度的影响 为减少溶液储存时的吸附损失，可采取下列措施：为减少溶液储存时的吸附损失，可采取下列措施：(1) (1) 将溶液酸化处理。
