B:電感耦合等離子體質(zhì)譜法
C:石墨爐原子吸收光譜法
D:火焰原子吸收光譜法
E:原子熒光法

       從上表中可以看出,如果想解決固體廢物和危險(xiǎn)廢物中所有的無(wú)機(jī)金屬元素檢測(cè),最理想的情況是將上述六種方法對(duì)應(yīng)的設(shè)備都配齊,并且有相匹配的技術(shù)人員人數(shù)。但現(xiàn)實(shí)并沒(méi)有這么理想,目前在整個(gè)危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)行業(yè)中能夠具備這樣實(shí)力的單位很少。大多數(shù)的企業(yè)從資金到人員的配備上都很難滿(mǎn)足6種大型儀器全部配齊的理想要求;基本上該行業(yè)的用戶(hù)希望能夠配置1-2種儀器,來(lái)滿(mǎn)足目前的樣品檢測(cè)需求;更理想的情況是,在這兩三種儀器的基礎(chǔ)上,還能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的增補(bǔ)配置和前處理等方式,繼續(xù)滿(mǎn)足未來(lái)可能擴(kuò)展的潛在檢測(cè)需求。既然財(cái)力和人力都有限,那么應(yīng)該如何選擇配置儀器設(shè)備來(lái)最大程度上滿(mǎn)足現(xiàn)有的和未來(lái)的檢測(cè)需求呢?我們通過(guò)對(duì)六種分析儀器及方法的優(yōu)缺點(diǎn)的比較,來(lái)確定如何選擇合適的儀器組合。
       電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)雖然能夠使得實(shí)驗(yàn)室頓時(shí)“高大上”起來(lái),但實(shí)際在元素分析中是它卻是一把“雙刃劍”,優(yōu)點(diǎn)鮮明——具有檢出限低、樣品通量大、可進(jìn)行同位素分析等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)劣勢(shì)也很明顯:儀器本身購(gòu)買(mǎi)的價(jià)格很高,儀器維護(hù)麻煩,成本高,樣品前處理要求苛刻,從試劑選擇到操作到人員技術(shù)能力再到實(shí)驗(yàn)室環(huán)境都有非常高的要求。濃度較高的樣品,需要多次的稀釋?zhuān)`差會(huì)非常的大。目前國(guó)內(nèi)固體廢物、危險(xiǎn)廢物處理行業(yè)還處于起步發(fā)展階段,技術(shù)人員和技術(shù)能力儲(chǔ)備能力以及購(gòu)置儀器的資金均有限,所以大部分企業(yè)幾乎不一會(huì)配置ICP-MS。
       原子吸收分光光度法(AAS)作為經(jīng)典的元素分析方法,在單元素分析時(shí)有一定的優(yōu)勢(shì),。例如火焰法分析速度快,精密度好,石墨爐法檢出限低,可以直接固體或懸浮液進(jìn)樣等。但受限于元素?zé)粢淮沃荒芊治鲆粋€(gè)元素,多元素檢測(cè)時(shí)分析效率將大大降低。并且火焰法由于原子化溫度不高,同時(shí)檢出限相對(duì)于其他方法高,一般為mg/L(mg/kg)~百分含量,難以滿(mǎn)足部分元素的檢測(cè)需求。石墨爐法由于單個(gè)元素分析時(shí)間長(zhǎng)(每個(gè)數(shù)據(jù)每個(gè)元素約4分鐘)、數(shù)據(jù)結(jié)果精密度較差(1~5%)、線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍?。?02),制約了該技術(shù)的推廣,目前只在個(gè)別元素分析上有一定的優(yōu)勢(shì)。固體廢物和危險(xiǎn)廢物處理行業(yè)需要篩查大量樣品,鑒別的元素種類(lèi)較多,而大樣品量多元素同時(shí)分析恰好是原子吸收分光光度法劣勢(shì),所以不建議配置原子吸收分光光度計(jì)為實(shí)驗(yàn)室常規(guī)分析儀器。
       原子熒光分光光度法(AFS)是目前分析砷、汞等重金屬元素最理想的方法,但除了這幾種重金屬元素以外的元素分析,原子熒光分光光度法就顯得無(wú)能為力。所以原子熒光分光光度計(jì)可以作為砷、汞等重金屬元素的專(zhuān)用儀器進(jìn)行配置。
       電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES),采用高溫等離子體作為原子化器,不需要元素?zé)?,可真正?shí)現(xiàn)多元素同時(shí)測(cè)定。目前主流市場(chǎng)上的ICP-OES又可分為順序掃描型(又叫單道掃描型)和全譜直讀型。順序掃描型(單道掃描型)ICP-OES存在運(yùn)動(dòng)部件,即步進(jìn)電機(jī);分析時(shí)需要針對(duì)所選擇的元素譜線(xiàn)一個(gè)一個(gè)分析,整體分析速度較慢,通常為5~8個(gè)元素/分鐘;信號(hào)和背景(或者干擾)不是在同一時(shí)刻采集的,測(cè)量準(zhǔn)確性較差,另外因?yàn)闄z測(cè)使得時(shí)間長(zhǎng),導(dǎo)致整個(gè)分析過(guò)程中氬氣的消耗量較高,這對(duì)于實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō),是一筆不小的開(kāi)支;  
       如果采用順序掃描型ICP-OES進(jìn)行危險(xiǎn)廢物行業(yè)多元素分析,必然存在以下幾個(gè)問(wèn)題:
1. 操作繁瑣,整個(gè)檢測(cè)過(guò)程需要先測(cè)量標(biāo)液、再測(cè)量樣品、再測(cè)量標(biāo)液,非常浪費(fèi)時(shí)間。
2. 單道掃描需要依次讀取每一個(gè)波長(zhǎng)的數(shù)據(jù),測(cè)量時(shí)間跟測(cè)量波長(zhǎng)數(shù)量有關(guān),多個(gè)元素的測(cè)量會(huì)需要大量的時(shí)間,工作效率低。
3. 危險(xiǎn)廢物行業(yè)的樣品往往需要選擇多個(gè)波長(zhǎng)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析,以確定一個(gè)不受干擾的波長(zhǎng)作為測(cè)量波長(zhǎng),不同基質(zhì)的樣品最優(yōu)的波長(zhǎng)都不一樣,因此每批樣品都需要進(jìn)行最優(yōu)波長(zhǎng)確認(rèn),耗時(shí)耗錢(qián)。
4. 危險(xiǎn)廢物行業(yè)往往需要篩查大量樣品,如果一個(gè)樣品檢測(cè)時(shí)間多一倍,那么對(duì)于幾十上百的樣品,檢測(cè)時(shí)間上的差距就更大了。不僅浪費(fèi)水浪費(fèi)氬氣,而且還會(huì)嚴(yán)重影響效率。
       全譜直讀型ICP-OES采用中階梯光柵分光系統(tǒng),具有高分辨率和色散率,無(wú)運(yùn)動(dòng)部件,多元素多波長(zhǎng)同時(shí)分析時(shí)只需1~2分鐘,其檢測(cè)速度、重復(fù)性、穩(wěn)定性都有很大的提高。
       相對(duì)于原子吸收分光光度法和紫外可見(jiàn)分光光度法,多元素快速測(cè)量才是ICP-OES真正的優(yōu)勢(shì)所在。單道掃描型ICP-OES的缺點(diǎn)在于操作繁瑣,時(shí)間長(zhǎng),對(duì)于快速多元素測(cè)量影響特別大,因此全譜直讀型ICP-OES儀器更適合危險(xiǎn)廢物鑒別的應(yīng)用。
分光光度法檢測(cè)六價(jià)鉻具有其他方法不具備的優(yōu)勢(shì),檢出限比火焰原子吸收低(檢測(cè)范圍0.004mg/L~1.00mg/L),采購(gòu)、運(yùn)行和維護(hù)成本比石墨爐原子吸收法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法低(不需要消耗石墨管和氬氣)。
       綜上所述,在固體廢物和危險(xiǎn)廢物處理行業(yè)應(yīng)用中,大量樣品篩查和多元素鑒別時(shí)電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀應(yīng)作為第一選擇儀器,原子吸收分光光度計(jì)可以作為第二次能力補(bǔ)充或提升時(shí)進(jìn)行配置。而原子熒光分光光度計(jì)和紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)作為砷、汞等重金屬元素和六價(jià)鉻分析的專(zhuān)用儀器配置。
       當(dāng)然,以上只是我們通過(guò)分析推薦測(cè)檢測(cè)配置,如果有些固廢處理企業(yè)存在某些特殊元素或者資金實(shí)力雄厚的情況,大可以根據(jù)自己的喜好和側(cè)重來(lái)選擇儀器配置。
       聚光科技(杭州)股份有限公司,是國(guó)內(nèi)無(wú)機(jī)元素分析儀器設(shè)備供應(yīng)商,可為環(huán)保固廢企業(yè)用戶(hù)提供全面的元素分析解決方案。歡迎廣大用戶(hù)來(lái)電垂詢(xún)。
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