手持式土壤重金属分析仪|X射线荧光光谱仪在环境土壤中的应用:
土壤污染具有隐蔽性、潜伏性和长期性,特别是重金属污染基本上是一个不可逆过程,由于重金属污染物以可溶性与不溶性颗粒存在,因此残留率很高,如镉、铜、锌、铅等可达85%~95%,有些元素如铬甚至会被植物吸收从而在体内累积。因此如何快速,准确地检测土壤中有害重金属元素尤为迫切。
手持式土壤重金属分析仪|X射线荧光光谱仪作为一种现场,快速,无损的检测工具,被越来越广泛地应用于分析土壤中有害重金属元素,为快速全面检测土壤中有害重金属污染提供了一种可能。
传统的电化学分析方法如AAS 或ICP 等,需要从现场收集样品运往实验室,经过样品制备、标准设定、仪器分析、数据传送等过程,测试周期从几小时到几天不等,不能满足快速、全面检测土壤治理过程中的各个流程,如观测、研究、跟进、控制和整治等环节。
SPECTRO xSORT为德国斯派克分析仪器公司推出的新款手持式 X 射线荧光光谱仪,能满足现场快速测试要求,以对污染土壤进行分类,这意味着可大量节约垃圾掩埋费用和实验室分析费用。仪器可快速定位和识别污染元素,并找出“重点区域”的边界(见图1);可现场分析EPA 6200 定义的所有元素,针对土壤中有害重金属污染元素进行高精度、高可靠性的定性定量检测,并且提供更低的元素检测下限,简单快捷的传输数据使决策者快速做决断。
更快速的现场坏境分析解决方案:
SPECTRO xSORT
工程服务公司,政府机构、大学、企业及测试实验室要从开发区、垃圾填埋场到军事设施、水泥厂甚至野餐桌中取得的一切土壤、沉积物、废弃物和废油进行环境监控分析。大多数情况下需要对材料进行测试,以便将其中的重金属和有害元素采用适当的方法进行清除或修复。然而,大型的现场勘察往往需要数百个单独的测试---尤其是当必须进行大量的、高密度的热点勘测的时候。
此时,速度就变得极为重要
请使用全新的SPECTRO xSORT
手持式土壤重金属分析仪|X射线荧光光谱仪
无需进行复杂的样品制备,对复杂基体的环境类样本提供非常快速直接的元素测量和光谱化学成分分析,SPECTRO xSORT光谱仪可以在极短的时间内达到非常低的检测下限,因此在现场测试中可以快速提供实验室等级的测试结果。
高速的“热点”检测
对于大多数的环境类分析应用,SPECTRO xSORT光谱仪显示结果的速度是同类仪器的两倍!在几秒内即可获得精确的初步测量结果。即使对于原来需要几天时间才能完成的较大的面积区域的环境评估或大量的废料筛选也只需几小时就可完成,极大的提升了工作效率。
实验室级的检测下限:
完美的PPM级精度检测
几秒钟的原位检测即可提供快速的结果。稍稍延长检测时间甚至可以对砷,镉,铜,铅,汞及您所选择的污染进行PPM级精确的分析。对于定性或简单的定量筛选应用而言SPECTRO xSORT光谱仪是最理想的环境评估分析工具。无以伦比的易用性:瞄准、击发、读数、下一个测量产品的安装及使用简单而高效、操作人员无需在不同基体(矿石/土壤)间切换检测方法,分析时更无需复杂的气体吹扫或真空系统。该设备采用一体化设计,符合人体工程学,操作简单。仪器重量(含电池)只有1.64KG(3.63lb),在现场应用中操作人员无需专门培训即可轻松使用。同时,SPECTRO xSORT光谱仪还提供了同类产品中最直观的操作软件。
SPECTRO xSORT产品亮点
SPECTRO xSORT服务支持
从事高强度现场筛选工作的用户必须使设备在整个运行过程中始终持其最佳性能。为使SPECTRO xSORT光谱仪达到并超越这一目标,SPECTRO还提供AMECARE服务项目。
SPECTRO在全球50多个国家设有200多位AMECARE服务工程师,可以通过提供优质的定制服务来协助确保设备的最佳性能并延长设备的使用寿命。AMECARE服务包括提供设
备维护、应用解决方案、相关专家服务及培训。
斯派克手持式光谱仪有:手持式光谱分析仪,手持式合金分析仪,手持式土壤分析仪,手持式矿石分析仪,手持式ROHS分析仪
德国斯派克分析仪器公司是目前世界上最大的原子发射光谱仪生产厂家。自1979年成立以来,它不仅继承了德国优质光学仪器制造的传统,而且凭借其独特的先进技术和稳定可靠的质量以及周到的售后服务,始终处于世界发射光谱技术的领先地位。目前,已经向全世界用户提供了数万台各类光谱仪,在国内已有近7000多台SPECTRO的直读光谱仪在运行使用。
斯派克公司的产品广泛应用于:钢铁冶金、有色金属、石油化工、机械制造、能源电力、铁路运输、航空航天、食品卫生、环境保护以及教学科研等各个领域。
分析方法:能量色散X荧光分析方法测量元素范围:镁(Mg)到铀(U)之间的元素均可测量同时检测元素:数几十种元素可同时分析处理器和内存:CPU:667MHz,内存:256M,扩展存储最大支持32G,标配2G,可以海量存储数据。含量范围:ppm~99.99%检测时间:3-30秒GPS、WIFI:内置系统电池使用时间:可充电锂电池,电池最大电量7800mAH,可持续工作8小时;配有宽电压110V-220V通用适配器,可交流供电使用。检测对象:固体、液体、粉末探测器:25mm2 0.3mil,SDD探测器探测器分辨率:可达139eV激发源:50KV/100uA-银靶端窗一体化微型X光管及高压电源准直器和滤光片:直径4.0和2.0mm准直器,6种滤光片组合自动切换,12种组合,世界上最多的组合方式,可满足各种类样品的测试检测对象:固体、液体、粉末视频系统:高清晰摄像头显示屏:半透半反式液晶显示触摸屏,其分辨率是640*480检出限:检出限达ppm级检测窗口:12mm安全性:自带密码管理员模式,数据可随意保存可充气系统:常压充氦气系统数据传输:数字多道技术,SPI数据传输,快速分析,高计数率;防水迷你USB,并且可以外接台式电脑。操作环境湿度:≤90%操作环境温度:-20℃~+50℃仪器外形尺寸:234×306×82mm(L×H×W)仪器重量:1.9Kg(配备电池),1.6Kg(无电池)环保土壤重金属行业应用案例
土壤重金属普查:仅需简单点击软件,微量金属元素成分尽在掌握。可以进行大量的土壤普查工作。
土壤重金属污染后的应急处理:能快速追踪污染异常,圈定污染范围。
Genius 9000XRF手持式土壤重金属分析仪
应用于土壤污染物进行原位测试与修复分析中,地表土壤成份分析的仪器有X荧光便携式仪器Genius 9000,它具有体积小、重量轻、普通人可手持测量的特点,它已广泛应用于各类地质中,检测样品包括矿渣、岩石、泥土、泥浆,特别关注在国家标准中所关注的八大重金属元素,样品形态可以为固体、液体、粉末等。
土壤重金属检测优势:
1.可以用检测汞、镉、铅、砷、铜、锌、镍、钴、钒等引起土壤污染:汞主要来自厂矿排放的含汞废水,能在土壤中存在;镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降,如公路两侧的土壤易受铅的污染;土壤的砷污染主要来自大量用作杀虫剂、杀菌剂、 杀鼠剂、除草剂和硫化矿产的开采、选矿、冶炼。2.快速普查超大范围的土壤地质污染区。绘制污染图、实时勘察。3.发现异常状况,做到优先考虑和治理。4.现场快速追踪污染异常,地寻找“污点”地带,圈定受到污染的边界。5.对土壤重金属元素能快速的现场原位分析,起到快速筛选排查的作用。6.快速普查各类居住用地、商业用地、工业用地等一级二级三级用地。7.PDA自带有GPS信号,可以与GIS系统进行联网,绘制地图。8.设备有数字多道技术,可以更加快速的分析,从第1秒就可以得出定性定量结果,设计成高计数率,大大提高了设备的稳定性,而稳定性在土壤中重金属测试更加重要。因为在土壤中其重金属含量都很低。9.超高的分辩率可以减少砷与铅的干扰和铁对镍的干扰。其超低的检出限也很适合用于环保土壤重金属的检测。
Niton XL3t 系列手持式合金分析仪 ◆ 功能更加强大,专为特殊的行业应用而设计◆ 可翻转角度一体化彩色触摸屏,方便任何角度进行数据观察 ◆ 具有彩色摄像功能(可选),用户可观察、定位、拍照分析部位,并将分析结果进行存储,以备后续查看◆ 具有小点分析功能(可选),可对小样品进行更为精确的检测。如:焊缝、焊点 XL3t900手持式合金分析仪,手持式分析仪,手持式金属分析仪
Niton XL3t GOLDD+系列手持式合金分析仪◆ 采用更高级别的GOLDD技术,使手持式XRF分析仪达到了极高的分析性能◆ 极高的计数率,极低的检测限,极快的分析速度,在手持式设备上真正实现了实验室级的分析能力,如:杂质/痕量元素分析◆ 在不充氦气或非真空条件下,具有卓越的轻元素(Mg, Al, Si, P, S)分析性能,选配充氦装置,轻元素分析性能更好
XL3t900手持式合金分析仪,手持式分析仪,手持式金属分析仪◆ 最优化应用高性能X射线探测器选项,可为不同用户的合金分析应 用,提供更加专业的、极具针对性的解决方案◆ 先进的NDT软件 先进的Niton专有数据管理软件可以让您轻松设置用户登录口令,生成定制报告,打印个性化的附有公司LOGO的分析证书,实现对仪器的远程操控;用户可编辑合金牌号库、添加合金牌号;自动校准、诊断仪器故障;可通过Internet实现软件升级◆ 灵活的通讯功能 蓝牙、USB和RS-232等多种仪器连接方式,通讯方式非常 灵活。数据上传下载,编辑输出PMI报告非常方便◆ 荣获奖项 尼通产品技术性能卓越,曾三次荣获素有“产品研发诺贝尔奖”之称的R&D 100全球科技研发大奖,是唯一获此殊荣的手持式XRF分析产品;2006年获得国际最著名的reddot design红点设计奖;2005年荣获工业设计优秀奖◆ 性能卓越 精度高,接近实验室级的分析水平,可直观显示合金牌号和元素百分比含量(某些元素可显示到小数点后三位)及ppm含量 XL3t900手持式合金分析仪,手持式分析仪,手持式金属分析仪◆ 速度快,操作简单 “开机启动—瞄准测试—察看结果”,整个分析过程仅需 数秒便可完成,合金牌号鉴别只需1~2秒钟,操作简单,即使非技术人员也可轻松掌握 ◆ 特殊构造采用坚韧的LEXAN.塑料密封外壳,重量轻,坚固耐用;密封式一体化设计,防尘、防水、防腐蚀,可在任何地方安全使用 ◆ 抗病毒能力强 内置一体化专用操作系统,无须外接PDA,运算速度快,具有病毒免疫功能 ◆ 无损检测 与破坏性检测方法不同,样品在整个测试过程中无任何损坏环境标准HJ 780 -2015用土壤重金属分析仪是款快速无损XRF荧光分析仪,产品操作简单,测试速度快。
随着工业化和城市化的飞速发展,土壤环境问题越来越受到重视,土壤重金属污染,特别是工业区土壤金属污染,已逐渐成为环境学界研究的热点。土壤污染中重金属主要指汞、镉、铅、铬以及各类金属砷等有生物毒性显著的重金属,也指具有定毒性的般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等,目前引起人们关注的重金属是汞、镉、铅等。重金属对土壤的污染是短期不可逆过程,在土壤-植物系统中,重金属污染通过食物链进入农产品,影响农产品质量安,危害人类健康,因此对土壤重金属污染监测是非常必要的。
根据土资源部新的调查数据,耕种土地面积的10%以上已受重金属污染,约有1.5亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆存占地和毁田200万亩,其中多数集中在经济较发达地区。中环境与发展际合作委员会公布,环保部在对我30万公顷基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测发现,有3.6万公顷土壤重金属超标,超标率达12.1%。
近年来,重金属污染事故频发,如陕西凤翔儿童血铅超标、山东临沂砷污染事件、湖南浏阳镉污染事件、紫金矿业污染事件、广西龙江镉污染事件等。这些重金属污染事件不但给社会带来了重大的经济损失也威胁着人们的健康生活,也引起家相关环保部门的高度重视,同时把重金属污染防治,深化重金属监测工作摆在了更加紧迫、更加重要的位置上。目前,由环保部牵头制定的《土壤环境保护“十二五”规划》已进入务院审批程序,该规划预计将带动产业总投资达数千亿元。
与此同时,2015年12月14日环境保护部发布了土壤和沉积物环境标准HJ 780 -2015——《土壤和沉积物 无机元素的测量波长色散X射线荧光光谱法》。此标准2016年2月1日执行。此标准对25种无机元素和7中氧化物的质量分数范围提出了要求。针对这标准,本公司推出款EDX 3200S PLUS荧光光谱仪,能够快速、地分析土壤中金属元素,K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Y、Ba、Sr、Br、Th、Pb、As和Zr元素的检出限和定量限完满足HJ 780-2015环境保护标准要求。
X射线荧光光谱法测试原理: X射线荧光光谱法是种现代仪器分析方法,通过X射线管产生入射X射线(次X射线),激发被测样品;受激发的样品中的每种元素会发出特征X射线(二次X射线)——这种特征X射线具有特定的能量和波长特性(莫塞莱定律),这些放射出来的二次X射线的能量及数量被探测系统测量,通过配套软件将这些射线信号转化为样品中各种组分元素的具体含量。
1 仪器测试方法
图1 X射线荧光分析流程图
1.1 设备及试剂 设备:X射线荧光光谱仪台 EDX3200S PLUS;电子天平台(精度0.01g);自动压片机台(压力不小于40T);鼓风干燥箱台;振动磨台;非金属样品筛(200目) 试剂: 硼酸粉末(分析纯);土壤家标准物质;土壤样品 1.2 样品的采集、保存和前处理 土壤样品的采集和保持按照HJ/T166执行,样品的风干或烘干按照HJ/T166相关规定进行操作,样品研磨后过200目筛,于105℃烘干备用。 用电子天平称量5.00g过筛(200目)的土壤标准物质或样品和12.00g硼酸粉末(镶边材质),称量误差±0.05g。然后放入压片机中压片成型,压力30T(压力范围20~30T),保压时间30s。 1.3 工作曲线的建立和样品分析 设定适当的测量条件,使用EDX3200S PLUS扫描家标准物质(简称标样)GSS-1~GSS-15,建立土壤标样中关注元素含量与强度的线性工作曲线。然后,对未知样品进行测量。
2. 测量及数据分析 2.1 土壤中关注的金属元素及氧化物检出限测量 EDX 3200S PLUS 配有三组滤光片,根据土壤中关注元素的特性,设置佳测试条件。用家土壤标样GSS-1-GSS-15标定仪器,建立环境土壤工作曲线。在环境土壤工作曲线下,使用高纯SiO2 做空白基体,连续测试11次,根据检出限公式: 3倍的空白基体的标准偏差除以仪器的灵敏度 终获得EDX 3200S PLUS测量土壤样品的方法检出限,如下表所示
表1 土壤样品中金属元素及氧化物的检出限
序号 | 元素/化合物 | 标要求 检出限 | 仪器检出限 | 判定 |
1 | K2O | 1500.0 | 72.2 | 满足 |
2 | CaO | 2700.0 | 39.3 | 满足 |
3 | Ti | 150.0 | 6.7 | 满足 |
4 | V | 12.0 | 1.1 | 满足 |
5 | Cr | 9.0 | 3.6 | 满足 |
6 | Mn | 30.0 | 2.2 | 满足 |
7 | Fe2O3 | 1500 | 6.6 | 满足 |
8 | Co | 4.8 | 0.13 | 满足 |
9 | Ni | 4.5 | 1.2 | 满足 |
10 | Cu | 3.6 | 2.4 | 满足 |
11 | Zn | 6.0 | 3.26 | 满足 |
12 | Ga | 6.0 | 1.76 | 满足 |
13 | As | 6.0 | 6.0 | 满足 |
14 | Br | 3.0 | 1.3 | 满足 |
15 | Rb | 6.0 | 1.0 | 满足 |
16 | Sr | 6.0 | 1.3 | 满足 |
17 | Y | 3.0 | 1.2 | 满足 |
18 | Zr | 6.0 | 1.8 | 满足 |
19 | Pb | 6.0 | 6.0 | 满足 |
20 | Th | 6.3 | 2.4 | 满足 |
21 | Ba | 35.1 | 13.5 | 满足 |
注:
1、Co受Fe元素Kb严重干扰,通过公式得出极低检出限是有定的偏差。2、由于这个型号仪器没有抽真空(或充氦气),所以没有做轻元素如Na2O、MgO、Al2O3和SiO2等。而La、Ce、Hf受散射本底影响无法得到谱,P、S、Cl在家土壤标样中都是高含量,没有合适的低含量标样,主要的原因是受本底影响很大,谱图不规则,均没有考虑。 3. 满足标的元素有K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Y、Ba、Sr、Br、As、Pb、Th和Zr。
性能参数
产品型号:EDX 3200S PLUS产品名称:X荧光光谱仪 测量元素范围:从钠(S)到铀(U)元素含量分析范围: ppm—99.99%(不同元素,分析范围不同) 同时分析元素:次性可测几十种元素 测量时间:60秒-300秒 探测器能量分辨率为:低可达125eV管压:5KV-70KV 管流:50μA-1000μA测量对象状态:粉末、固体、液体输入电压:AC 110V/220V环境温度:15℃-30℃ 环境湿度:35%-70%