元素的化学形态分析

环境现代分析技术_Erik_20110622

湿灰化法:也称酸消化法，主要是指用不同酸或混合酸与过氧化氢或其他氧化剂的混合液在加热状态下将大量有机物的样品中的待测组分转化为可测定形态的方法。沉淀分离法:根据溶度积原理利用沉淀反应进行分离的方法。

共沉淀法:在分析液中加入适当的沉淀剂或共沉淀剂，使被测组分沉淀分离出来并富集，或将干扰组分沉淀分离出去，从而达到分离的目的。

溶剂萃取法:根据溶质在水相和有机相中溶解度的不同，在特定条件下选择性地从水相萃取到有机相中的方法。

离子交换法:利用离子交换剂与溶液中的金属离子之间所发生的交换反应来进行分离的方法。

离子色谱法:将欲分离的离子全部交换到离子交换树脂上，根据树脂对他们的亲和力不同，选用适当的淋洗剂，将它们逐个洗出而互相分离。

平面色谱法:是将固定相支持在平面上进行试样分离富集的一种液相色谱技术。浮选分离法:向溶液中通入气体，发生鼓泡，借助上升的气泡流将溶液中存在的物质(离子、分子、胶体、固体微粒)选择性的漂浮到溶液表面，从而达到分离的目的。液液萃取:也叫溶剂萃取，是某种化合物以一个液相转移到互不相溶的另一个液相的过程。高效毛细管电泳:是离子或荷电粒子以电场为驱动力，在毛细管中按其速度或分配系数不同进行高效分离的电流新技术。

固相萃取:被测组分由于与固定相作用力较强而被吸附留在柱上，并因吸附作用力的不同而彼此分离，样品基质及其他成分与固定相作用力较弱而随水流出萃取柱。固相微萃取不是将待测物全部萃取出来，其原理是建立在待测物在固定相和水相之间达成平衡分配的基础上。超临界萃取:利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而达到萃取分离的目的。当气体处于超临界状态时，其性质介于液体和气体之间，既具有和液体相近的密度，也具体很好的扩散系数，其黏度高于气体但明显低于液体，因此对基体有较好的渗透性和较强的溶解能力，可以将基体中某些分析物与基体分离而转移至流体中从而将其萃取出来。微波消解:在微波能的作用下，破坏样品中目标组分的初始形态，而使其以无机离子最高或较高形式萃取出来。

铅锌矿区居民头发中Pb,As,Cd等有害元素含量、微区分布及元素形态特征研究

傅晨菲;罗立强

【摘要】头发是人体元素的排泄器官之一,头发中元素含量能反映出一段时间内矿区毒性元素在人体内的吸收和代谢情况.采用电感耦合等离子体质谱(IC P-M S)和电感耦合等离子体原子发射光谱(IC P-O ES)对某铅锌矿区居民头发中Pb,As,Cd,Ca,Mg,Fe,Zn,Cu,Mn和Sr进行了定量分析,应用微区X射线荧光(Micro-XRF)和X射线吸收近边结构谱(XANES)测定了头发中的Pb和As等元素微区分布和Pb形态.研究发现(1)当地部分居民已经受到矿区中Pb,Cd,Cu和Mn等重金属污染的危害.(2)不同性别群体的生理特征和生活习惯是决定其分布特征的主要因素,其中女性头发中Pb,Cd,Ca,Mg,Zn,Cu和Sr的平均含量都显著高于男性,男性头发中的Fe显著高于女性;(3)由于各元素性质、来源和吸收机制等原因,矿区居民头发中Ca-Mg-Sr-Zn,Pb-Cd-Cu-Mn,Fe-Mn具有相关性;(4)矿区典型头发样本中Pb和As主要沿头发中轴分布,从发根至发梢含量有逐渐增多的趋势;(5)头发样品中Pb由4.7％Pb3(PO4)2,36.8％Pb-GS H和8.4％PbS组成;(6)头发中不溶性磷酸铅、铅-半胱氨酸巯基结合态是发铅的主要存在形态,揭示了其为人体铅代谢的主要途径之一.

【期刊名称】《光谱学与光谱分析》

【年(卷),期】2018(038)008

【总页数】6页(P2606-2611)

【关键词】头发;铅锌矿区;微区分析;形态;铅;X射线吸收近边结构谱【作者】傅晨菲;罗立强

【作者单位】国家地质实验测试中心 ,北京 100037;中国地质大学(武汉)材料与化学学院 ,湖北武汉 430074;国家地质实验测试中心 ,北京 100037;中国地质大学(武汉)材料与化学学院 ,湖北武汉 430074

土壤样品中镉的形态分析研究

马玲，刘文长，査立新，刘洪青

【摘要】采用改进的Tessier连续提取法对武汉地区的土壤样品中镉的形态进行了分析，结果表明土壤中镉主要以离子交换态形式存在，总体看其顺序为离子交换态(包含水溶态)＞碳酸盐结合态＞铁锰氧化物结合态＞腐殖酸结合态＞残渣态＞强有机结合态，说明土壤中镉较活泼，易于迁移转化，对植物的可给性大，是环境中的重要污染元素。

【期刊名称】安徽地质

【年(卷),期】2010(020)004

【总页数】4

【关键词】关键词: 土壤样品；形态分析；镉

0 引言

镉是对人体有害的元素，在自然界中多以化合态存在，含量很低，在地壳中的含量平均为0.15 mg/kg，镉常与锌、铅等共生。我国土壤背景值为0.097

mg/kg[1]。这样低的浓度，不会影响人体健康。然而环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体，引起慢性中毒。

镉的污染主要是通过废气、废水、废渣排入环境所造成的。污染源主要是铅锌矿，以及有色金属冶炼、电镀和用镉化合物做原料或触媒的工厂；含镉肥料的施用也是造成镉污染的原因之一。气型污染主要来自工业废气，镉随废气扩散到工厂周围并自然沉降，蓄积于工厂周围的土壤中，污染范围有的可达数千米；水型污染主要是铅锌矿的选矿废水和有关工业(电镀、碱性电池等)废水排入地面水或渗入地下水引起；含镉的磷肥施入、作为肥料施入农田的污泥等都会引起土壤中镉的积累。镉在土壤中以不同的形态存在，包括离子交换态(含水溶态)、碳酸盐结合态、腐殖酸结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣态［2］，其中水溶态和离子交换态对植物影响最大，易被植物吸收。因此研究土壤中镉的不同形态有着一定的意义。本文对武汉地区不同的土壤中镉的存在形态进行了分析。

1 样品的制备和分析

1.1 样品的制备

取不同地区的土壤样品19件，包括潮土5件，黄棕壤土4件，污泥7件，土壤表积物3件，将样品自然风干，碎成74µm，用于分析测试。

有机元素分析

—1 —

第三章有机元素分析

有机元素通常是指在有机化合物中分布较广和较为常见的元素，如碳(C)、氢(H)、氧(0)、氮(N)、

硫(S)等元素。通过测定有机化合物中各有机元素的含量，可确定化合物中各元素的组成比例进而得到该化合物的实验式。

有机元素分析最早出现在 19世纪30年代，李比希首先建立燃烧方法测定样品中碳和氢两种元素的含量，他首先将样品充分燃烧，使碳和氢分别转化为二氧化碳和水蒸气，然后分别以氢氧化钾溶液和氧化钙吸收，根据各吸收管的重量变化分别计算出碳和氢的含量。

目前，元素的一般分析法有化学法、光谱法、能谱法等，其中化学法是最经典的分析方法。传统的化学元素分析方法，具有分析时间长、工作量大等不足。随着科学技术的不断发展，自动化技术和计算机控制技术日趋成熟，元素分析自动化便随之应运而生。有机元素分析的自动化仪器最早

出现于20世纪60年代，后经不断改进，配备了微机和微处理器进行条件控制和数据处理，方法简

便迅速，逐渐成为元素分析的主要方法手段。目前，有机元素分析仪上常用检测方法主要有：示差热导法、反应气相色谱法、电量法和电导法几种。

3.1 基本原理

Vario EL川型元素分析仪是由德国 Elementar公司生产。该仪器主要采用微量燃烧法等实现多

样品的自动分析，通过自动在线测定和计算可提供数据处理、计算、报告、打印及存储等功能。仪器有CHN模式、CHNS模式和O模式3种工作模式，主要测定固体样品，仪器状态稳定后，可实现每9min即可完成一次样品测定，同时给出所测定元素在样品中的百分含量，且仪器可自动连续进样。该仪器具有所需样品量少(几毫克) 、分析速度快、适合进行大批量分析的特点，其主要性

能指标如下。

(1) 3种工作模式：CHN模式、CHNS模式和O模式。

(2) 空白基线 (He 载气):C: ±30; H: ±00; N: ±16; S: 20; O:交0。

生物样品中汞形态分析

ＮＯ．１１，２０１０　现代商贸工业　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　Ｔｒａｄｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　２０１０年第１１期　

生物样品中汞形态分析　

于杰龙　

（长江大学工程技术学院，湖北荆州４３４０２０）　

摘　要：汞是自然界中分布极为广泛的一种元素，在不同的生物样品中，在不同的条件下，它的最在形式也是不同的，　探讨了汞的最在形态，并对汞形态的分析方法进行了简单的介绍。　关键词：汞；汞形态分析；分析方法　中图分类号：Ｘ３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—３１９８（２０１０）１１—０３１８—０１　

汞是自然界中分布非常广泛的一中元素，几乎在所有　

的矿物质中都有汞的存在，作为工业生产和，科学研究的一　

种重要物质，汞不仅存在与自然界中也渗透到人们的生活　

之中，并发挥着重要的作用，然而由于汞本身含有剧毒，因　

此汞也给人类的生活带来巨大的灾难。由于汞的存在形态　

因不同的条件而发生变化，因此要想解决汞带来的危害，对　

于汞的化学形态的研究就显得非常重要。　

化学形态分析通常指的是金属与生命有关元素的价态　

和络合物分析，即测定人们感兴趣的元素的各种价态、络合　

态及其在样品中的含量或分组分类的形态分析。汞化学形　

态分析就是要测定汞的各种价态以及汞在各种物质中的存　

在形态。不难看出化学形态分析要比传统的元素分析要复　

杂和困难的多。因此，在汞的化学形态分析中科学合理的　

检测方法就显得尤其重要。经过多年的研究和科学工作者　

的努力，在汞的化学形态研究的方法方面，人类已经取得了　

很过优秀的成果和创制了一些科学的汞形态研究方法。　

关于汞形态的分析，虽然汞在自然界中广泛存在，但是　

作为独立的元素在自然界中的含量却很低，因此众多的汞　

形态分析方法都是建立在首先对存在的汞进行分离富集然　

后在进行研究。汞的分离富集方法一般是通过含有强氧化　

剂的溶液讲大气中的汞、水或者其他样品溶液中的已经被　

还原为气态的汞加以吸收，从而实现对汞元素的分析富集。　

Zn在续断菊中的亚细胞分布及化学形态分析.

Zn在续断菊中的亚细胞分布及化学形态分析

摘要

通过采集云南省会泽县铅锌矿周边的续断菊鲜样，用化学试剂逐步提取法及差速离心技术，分析了Zn在续断菊(Sonchus asper L. Hill)地上部分和根部的亚细胞分布及化学形态。结果表明：（1）续断菊地上部Zn主要分布在可溶部分，含量为67.78mg/kg，所占比例为43.60%；续断菊根中Zn也是主要分布在可溶部分，含量为134.92mg/kg，所占比例为54.08%。（2）断续菊地上部各提取态中，Zn主要存在于Nacl提取态中,含量为97.17mg/kg，所占比例为42.28%；地下部分各提取态中，Zn同样主要存在于Nacl提取态中， Zn含量为91.42mg/kg，所占比例为45.03%。

关键词：Zn；续断菊；亚细胞分布；化学形态

Subcellular Distribution and Chemical Forms of Zn in

Sonchus asper (L.) Hill.

Abstract

Differential centrifugation and sequential chemical extraction were carried out to study

the subcellular distribution and chemical form of Zn in the leaves and roots of Sonchus

asper (L.) Hill. which was collected from the Pb and Zn mining area of Huize. The

result showed that: (1) Zn in the leaves of Sonchus asper (L.) Hill. were mainly

distributed in soluble fraction, and its content was 67.78mg/kg, the percentage of Zn

氮化钴的xps峰

X射线光电子能谱（X-ray Photoelectron Spectroscopy，XPS），也称为电子能谱学，是一种表面分析技术，用于研究物质的表面成分、化学状态和电子结构。对于氮化钴（Cobalt Nitride，CoN）的XPS分析，我们主要关注氮（N）和钴（Co）元素的XPS峰。

钴（Co）的XPS峰：

1. Co 2p3/2 和 Co 2p1/2 峰：钴的XPS峰通常出现在能谱的高能区，表现为Co 2p3/2 和 Co 2p1/2 峰。这些峰提供了关于钴元素的信息，包括其氧化态和电子结构。

氮（N）的XPS峰：

1. N 1s 峰：氮的XPS峰通常出现在能谱的低能区，表现为N 1s 峰。这个峰提供了关于氮元素的信息，包括其化学环境和氮化物的形态。

其他可能的峰：

1. 氧（O）的XPS峰：如果样品中存在氧化钴（Cobalt Oxide）或与氧有关的官能团，那么还可能观察到氧的XPS峰。

解释XPS峰：

▪ 能级位置： XPS峰的位置（峰的能级位置）可以提供关于元素化学状态和氧化态的信息。

▪ 峰形状：峰的形状通常与元素的化学环境有关，例如，化学键的类型和键的强度。

▪ 峰强度：峰的强度可以用于估计元素的相对丰度。

样品制备和实验注意事项：

1. 样品制备：氮化钴的XPS分析需要使用干净、光滑的样品表面，避免表面污染和氧化。

2. 充分真空： XPS实验通常在超高真空条件下进行，以避免气体分子对实验的干扰。

3. 光照时间：对于灵敏样品，光照时间需要控制，以避免XPS分析中的样品损伤。

通过对氮化钴的XPS峰进行详细分析，可以获得关于其表面组成和电子结构的重要信息，这对于理解材料性质和在各种应用中的潜在用途非常重要。

12-烷基汞分析及金属消解技术

烷基汞分析及金属消解技术元素形态分析的意义

元素的生物活性与形态紧密相关：

–各种形态的毒性相差很大。

–各种形态的迁移、转化性质也大不相同。

日本水俣病

Minamata Disease



《污水综合排放标准》（GB 878-1996）

《地表水环境质量标准》（GHZB1-1999）

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水域：1.0×10-6 mg/L

GB/T 14204-1993

水质烷基汞的测定

气相色谱法

GB/T 17132-1997

环境甲基汞的测定

气相色谱法SeCys

SeMeCys

Se(Ⅳ) SeMetAs(Ⅲ) As(Ⅴ)

DMA MMA

Hg(Ⅱ) MetHg

EtHg PhHg

Sb(Ⅲ) Sb(Ⅴ)分析化学的趋势：

从元素总量的测定到鉴别和定量实际的化学形态。

分析技术的发展已使多元素的多种形态分析成为可能。

原子荧光形态分析

原子荧光形态分析简介

烷基汞的原子荧光形态分析元素形态分析的方法

概述：

–将高效的分离方法和高灵敏度的检测方法联用

分离方法的选定：

–非色谱法：冷阱分离，或利用形态间HG差异分离

–色谱法：GC或LC

原子光谱检测器的选定：

–ICPMS

–AAS

–VGAFS

形态分析分中涉及的分离方法

冷阱分离

-只能分离有限的几种形态,做一些简单的样品,如水

和尿

GC

-分离能力强

-样品前处理较复杂,需要衍生

-对一些热不稳定的形态不适合

LC

-前处理比较简单

-目前在分离中应用普遍形态分析中涉及的定量手段

ICPMS

-灵敏度高

-仪器价格和运行费用昂贵

-需要专业人员操作

VGAAS

-灵敏度较低,样品含量低的检测不到

VGAFS

-灵敏度足够高

-仪器和运行成本较低

-操作简便

AFS形态分析技术的特点和难点

特点

–AFS测量As、Se、Hg、Sb等元素的灵敏度高。

–VG系统很适于作为HPLC和AFS的接口。

–VGAFS价格和操作成本均较低。

难点

–HPLC和AFS流速不匹配。

–对一些不能直接发生氢化物的形态须在线消解处

理，这将影响其它形态的分析。

富硒产品中硒的形态分析及化学评分模式的建立

生物资源2021,43(1 ):79〜85 Biotic Resources

DOI： 10. 14188/j. ajsh. 2021. 01. Oil

富硒产品中硒的形态分析及化学评分模式的建立

陈永波〃，刘淑琴〃，刘瑶h2,陈娥〃，张朝阳〃，胡百顺u，秦邦U2,李卫东K2，

黄光昱u

(1.恩施土家族苗族自治州农业科学院，湖北，恩施，445000;

2.富硒生物食品开发与应用国家地方联合工程研究中心，湖北，恩施，445000)

摘要：采用微波水解、HPLC-HG-AFS法测定了砸蛋白粉、硒蛋白片、肽粉、富硒原料等19种硒产品中的总硒、砸代氨基酸和亚硒酸根离子[Se(IV)]，分析了硒代氨基酸、Se(IV)和其他形态砸占总砸的百分比及不同形态硒代氨基酸的组成比例。以此为依据，将砸产品分为硒蛋白型、单一硒代氨基酸型、其它形态硒型及有机无机砸混合型。根据DBS42/002-2014规定建立了富有机晒产品评分模式，其中18种为富有机硒产品；根据适硒地区母乳中硒代氨基酸的组成比例提出了硒代氨基酸的化学评分模式，评分结果显示13种以蛋白态硒为主的硒产品中硒代氨基酸的组成比例均与母乳相差甚远，不利于人体平衡吸收利用，其中10种SeMet含量远远超过人体所需，SeCys2为限制砸代氨基酸该评分模式的建立对砸产品的开发具有指导意义。

关键词：富砸产品；硒形态分析；硒代氨基酸；化学评分模式中图分类号：069 文献标志码：A 文章编号：2096-3491(2021)01-0079-07

Speciation analysis of selenium in selenium-enriched products and

establishment of chemical scoring model

CHEN Yongbo1 2, LIU Shuqin' 2, LIU Yao1 2, CHEN E1 z, ZHANG Chaoyang1 2, HU Baishun1 z,

化学元素磷

集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

磷，PHOSPHORUS，源自phosphorus，意为“拿着火把的人”，1669年发现。有三种主要形态：白色、紫红色（见图）和很少见的黑色。白磷很不稳定，没多久就变为黄色，在光照下变红，在黑暗中发亮，或是发出磷光。脱氧核糖核酸分子与核糖核酸分子中有磷。

磷的发现简史

关于磷元素的发现，还得从欧洲中世纪的炼金术说起。那时候，盛行着炼金术，据说只要找到一种聪明人的石头──哲人石，便可以点石成金，让普通的铅、铁变成贵重的黄金。炼金术家仿佛疯子一般，采用稀奇古怪的器皿和物质，在幽暗的小屋里，口中念着咒语，在炉火里炼，在大缸中搅，昭思慕想寻觅点石成金的哲人石。1669年，德国汉堡一位叫布朗特（Brand H）的商人在强热蒸发人尿的过程中，他没有制得黄金，却意外地得到一种像白蜡一样的物质，在黑暗的小屋里闪闪发光。这从未见过的白蜡模样的东西，虽不是布朗特梦寐以求的黄金，可那神奇的蓝绿色的火光却令他兴奋得手舞足蹈。他发现这种绿火不发热，不引燃其它物质，是一种冷光。于是，他就以“冷光”的意思命名这种新发现的物质为“磷”。磷的拉丁文名称Phosphorum就是“冷光”之意，它的化学符号是P，它的英文名称是Phosphorus。

磷广泛存在动植物体中，因而它最初是从人和动物的尿以及骨骼中取得。这和古代人们从矿物中取得的那些金属元素有所不同，磷是第一个从有机体中取得的元素。它是在炼金术士们虚幻地追求长生不老和金银财宝的化学实验末期和科学家为了观察和研究客观事物的性能而进行科学的化学实验初期发现的一个元素。

单质磷

磷在自然界中总是以磷酸盐的形式出现，它在地壳中的百分含量为%。磷的矿物有磷酸钙Ca3(PO4)2·H2O和磷灰石Ca5F(PO4)3，这两种矿物是制造磷肥和一切磷化合物的原料。