手持式土壤重金屬分析儀|X射線熒光光譜儀在環境土壤中的應用:
土壤污染具有隱蔽性、潛伏性和長期性,特別是重金屬污染基本上是一個不可逆過程,由于重金屬污染物以可溶性與不溶性顆粒存在,因此殘留率很高,如鎘、銅、鋅、鉛等可達85%~95%,有些元素如鉻甚至會被植物吸收從而在體內累積。因此如何快速,準確地檢測土壤中有害重金屬元素尤為迫切。
手持式土壤重金屬分析儀|X射線熒光光譜儀作為一種現場,快速,無損的檢測工具,被越來越廣泛地應用于分析土壤中有害重金屬元素,為快速全面檢測土壤中有害重金屬污染提供了一種可能。
傳統的電化學分析方法如AAS 或ICP 等,需要從現場收集樣品運往實驗室,經過樣品制備、標準設定、儀器分析、數據傳送等過程,測試周期從幾小時到幾天不等,不能滿足快速、全面檢測土壤治理過程中的各個流程,如觀測、研究、跟進、控制和整治等環節。
SPECTRO xSORT為德國斯派克分析儀器公司推出的新款手持式 X 射線熒光光譜儀,能滿足現場快速測試要求,以對污染土壤進行分類,這意味著可大量節約垃圾掩埋費用和實驗室分析費用。儀器可快速定位和識別污染元素,并找出“重點區域”的邊界(見圖1);可現場分析EPA 6200 定義的所有元素,針對土壤中有害重金屬污染元素進行高精度、高可靠性的定性定量檢測,并且提供更低的元素檢測下限,簡單快捷的傳輸數據使決策者快速做決斷。
更快速的現場壞境分析解決方案:
SPECTRO xSORT
工程服務公司,政府機構、大學、企業及測試實驗室要從開發區、垃圾填埋場到軍事設施、水泥廠甚至野餐桌中取得的一切土壤、沉積物、廢棄物和廢油進行環境監控分析。大多數情況下需要對材料進行測試,以便將其中的重金屬和有害元素采用適當的方法進行清除或修復。然而,大型的現場勘察往往需要數百個單獨的測試---尤其是當必須進行大量的、高密度的熱點勘測的時候。
此時,速度就變得極為重要
請使用全新的SPECTRO xSORT
手持式土壤重金屬分析儀|X射線熒光光譜儀
無需進行復雜的樣品制備,對復雜基體的環境類樣本提供非?焖僦苯拥脑販y量和光譜化學成分分析,SPECTRO xSORT光譜儀可以在極短的時間內達到非常低的檢測下限,因此在現場測試中可以快速提供實驗室等級的測試結果。
高速的“熱點”檢測
對于大多數的環境類分析應用,SPECTRO xSORT光譜儀顯示結果的速度是同類儀器的兩倍!在幾秒內即可獲得精確的初步測量結果。即使對于原來需要幾天時間才能完成的較大的面積區域的環境評估或大量的廢料篩選也只需幾小時就可完成,極大的提升了工作效率。
實驗室級的檢測下限:
完美的PPM級精度檢測
幾秒鐘的原位檢測即可提供快速的結果。稍稍延長檢測時間甚至可以對砷,鎘,銅,鉛,汞及您所選擇的污染進行PPM級精確的分析。對于定性或簡單的定量篩選應用而言SPECTRO xSORT光譜儀是最理想的環境評估分析工具。無以倫比的易用性:瞄準、擊發、讀數、下一個測量產品的安裝及使用簡單而高效、操作人員無需在不同基體(礦石/土壤)間切換檢測方法,分析時更無需復雜的氣體吹掃或真空系統。該設備采用一體化設計,符合人體工程學,操作簡單。儀器重量(含電池)只有1.64KG(3.63lb),在現場應用中操作人員無需專門培訓即可輕松使用。同時,SPECTRO xSORT光譜儀還提供了同類產品中最直觀的操作軟件。
SPECTRO xSORT產品亮點
SPECTRO xSORT服務支持
從事高強度現場篩選工作的用戶必須使設備在整個運行過程中始終持其最佳性能。為使SPECTRO xSORT光譜儀達到并超越這一目標,SPECTRO還提供AMECARE服務項目。
SPECTRO在全球50多個國家設有200多位AMECARE服務工程師,可以通過提供優質的定制服務來協助確保設備的最佳性能并延長設備的使用壽命。AMECARE服務包括提供設
備維護、應用解決方案、相關專家服務及培訓。
斯派克手持式光譜儀有:手持式光譜分析儀,手持式合金分析儀,手持式土壤分析儀,手持式礦石分析儀,手持式ROHS分析儀
德國斯派克分析儀器公司是目前世界上最大的原子發射光譜儀生產廠家。自1979年成立以來,它不僅繼承了德國優質光學儀器制造的傳統,而且憑借其獨特的先進技術和穩定可靠的質量以及周到的售后服務,始終處于世界發射光譜技術的領先地位。目前,已經向全世界用戶提供了數萬臺各類光譜儀,在國內已有近7000多臺SPECTRO的直讀光譜儀在運行使用。
斯派克公司的產品廣泛應用于:鋼鐵冶金、有色金屬、石油化工、機械制造、能源電力、鐵路運輸、航空航天、食品衛生、環境保護以及教學科研等各個領域。
分析方法:能量色散X熒光分析方法測量元素范圍:鎂(Mg)到鈾(U)之間的元素均可測量同時檢測元素:數幾十種元素可同時分析處理器和內存:CPU:667MHz,內存:256M,擴展存儲最大支持32G,標配2G,可以海量存儲數據。含量范圍:ppm~99.99%檢測時間:3-30秒GPS、WIFI:內置系統電池使用時間:可充電鋰電池,電池最大電量7800mAH,可持續工作8小時;配有寬電壓110V-220V通用適配器,可交流供電使用。檢測對象:固體、液體、粉末探測器:25mm2 0.3mil,SDD探測器探測器分辨率:可達139eV激發源:50KV/100uA-銀靶端窗一體化微型X光管及高壓電源準直器和濾光片:直徑4.0和2.0mm準直器,6種濾光片組合自動切換,12種組合,世界上最多的組合方式,可滿足各種類樣品的測試檢測對象:固體、液體、粉末視頻系統:高清晰攝像頭顯示屏:半透半反式液晶顯示觸摸屏,其分辨率是640*480檢出限:檢出限達ppm級檢測窗口:12mm安全性:自帶密碼管理員模式,數據可隨意保存可充氣系統:常壓充氦氣系統數據傳輸:數字多道技術,SPI數據傳輸,快速分析,高計數率;防水迷你USB,并且可以外接臺式電腦。操作環境濕度:≤90%操作環境溫度:-20℃~+50℃儀器外形尺寸:234×306×82mm(L×H×W)儀器重量:1.9Kg(配備電池),1.6Kg(無電池)環保土壤重金屬行業應用案例
土壤重金屬普查:僅需簡單點擊軟件,微量金屬元素成分盡在掌握?梢赃M行大量的土壤普查工作。
土壤重金屬污染后的應急處理:能快速追蹤污染異常,圈定污染范圍。
Genius 9000XRF手持式土壤重金屬分析儀
應用于土壤污染物進行原位測試與修復分析中,地表土壤成份分析的儀器有X熒光便攜式儀器Genius 9000,它具有體積小、重量輕、普通人可手持測量的特點,它已廣泛應用于各類地質中,檢測樣品包括礦渣、巖石、泥土、泥漿,特別關注在國家標準中所關注的八大重金屬元素,樣品形態可以為固體、液體、粉末等。
土壤重金屬檢測優勢:
1.可以用檢測汞、鎘、鉛、砷、銅、鋅、鎳、鈷、釩等引起土壤污染:汞主要來自廠礦排放的含汞廢水,能在土壤中存在;鎘、鉛污染主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降,如公路兩側的土壤易受鉛的污染;土壤的砷污染主要來自大量用作殺蟲劑、殺菌劑、 殺鼠劑、除草劑和硫化礦產的開采、選礦、冶煉。2.快速普查超大范圍的土壤地質污染區。繪制污染圖、實時勘察。3.發現異常狀況,做到優先考慮和治理。4.現場快速追蹤污染異常,地尋找“污點”地帶,圈定受到污染的邊界。5.對土壤重金屬元素能快速的現場原位分析,起到快速篩選排查的作用。6.快速普查各類居住用地、商業用地、工業用地等一級二級三級用地。7.PDA自帶有GPS信號,可以與GIS系統進行聯網,繪制地圖。8.設備有數字多道技術,可以更加快速的分析,從第1秒就可以得出定性定量結果,設計成高計數率,大大提高了設備的穩定性,而穩定性在土壤中重金屬測試更加重要。因為在土壤中其重金屬含量都很低。9.超高的分辯率可以減少砷與鉛的干擾和鐵對鎳的干擾。其超低的檢出限也很適合用于環保土壤重金屬的檢測。
Niton XL3t 系列手持式合金分析儀 ◆ 功能更加強大,專為特殊的行業應用而設計◆ 可翻轉角度一體化彩色觸摸屏,方便任何角度進行數據觀察 ◆ 具有彩色攝像功能(可選),用戶可觀察、定位、拍照分析部位,并將分析結果進行存儲,以備后續查看◆ 具有小點分析功能(可選),可對小樣品進行更為精確的檢測。如:焊縫、焊點 XL3t900手持式合金分析儀,手持式分析儀,手持式金屬分析儀
Niton XL3t GOLDD+系列手持式合金分析儀◆ 采用更高級別的GOLDD技術,使手持式XRF分析儀達到了極高的分析性能◆ 極高的計數率,極低的檢測限,極快的分析速度,在手持式設備上真正實現了實驗室級的分析能力,如:雜質/痕量元素分析◆ 在不充氦氣或非真空條件下,具有卓越的輕元素(Mg, Al, Si, P, S)分析性能,選配充氦裝置,輕元素分析性能更好
XL3t900手持式合金分析儀,手持式分析儀,手持式金屬分析儀◆ 最優化應用高性能X射線探測器選項,可為不同用戶的合金分析應 用,提供更加專業的、極具針對性的解決方案◆ 先進的NDT軟件 先進的Niton專有數據管理軟件可以讓您輕松設置用戶登錄口令,生成定制報告,打印個性化的附有公司LOGO的分析證書,實現對儀器的遠程操控;用戶可編輯合金牌號庫、添加合金牌號;自動校準、診斷儀器故障;可通過Internet實現軟件升級◆ 靈活的通訊功能 藍牙、USB和RS-232等多種儀器連接方式,通訊方式非常 靈活。數據上傳下載,編輯輸出PMI報告非常方便◆ 榮獲獎項 尼通產品技術性能卓越,曾三次榮獲素有“產品研發諾貝爾獎”之稱的R&D 100全球科技研發大獎,是唯一獲此殊榮的手持式XRF分析產品;2006年獲得國際最著名的reddot design紅點設計獎;2005年榮獲工業設計優秀獎◆ 性能卓越 精度高,接近實驗室級的分析水平,可直觀顯示合金牌號和元素百分比含量(某些元素可顯示到小數點后三位)及ppm含量 XL3t900手持式合金分析儀,手持式分析儀,手持式金屬分析儀◆ 速度快,操作簡單 “開機啟動—瞄準測試—察看結果”,整個分析過程僅需 數秒便可完成,合金牌號鑒別只需1~2秒鐘,操作簡單,即使非技術人員也可輕松掌握 ◆ 特殊構造采用堅韌的LEXAN.塑料密封外殼,重量輕,堅固耐用;密封式一體化設計,防塵、防水、防腐蝕,可在任何地方安全使用 ◆ 抗病毒能力強 內置一體化專用操作系統,無須外接PDA,運算速度快,具有病毒免疫功能 ◆ 無損檢測 與破壞性檢測方法不同,樣品在整個測試過程中無任何損壞環境標準HJ 780 -2015用土壤重金屬分析儀是款快速無損XRF熒光分析儀,產品操作簡單,測試速度快。
隨著工業化和城市化的飛速發展,土壤環境問題越來越受到重視,土壤重金屬污染,特別是工業區土壤金屬污染,已逐漸成為環境學界研究的熱點。土壤污染中重金屬主要指汞、鎘、鉛、鉻以及各類金屬砷等有生物毒性顯著的重金屬,也指具有定毒性的般重金屬如鋅、銅、鈷、鎳、錫等,目前引起人們關注的重金屬是汞、鎘、鉛等。重金屬對土壤的污染是短期不可逆過程,在土壤-植物系統中,重金屬污染通過食物鏈進入農產品,影響農產品質量安,危害人類健康,因此對土壤重金屬污染監測是非常必要的。
根據土資源部新的調查數據,耕種土地面積的10%以上已受重金屬污染,約有1.5億畝,污水灌溉污染耕地3250萬畝,固體廢棄物堆存占地和毀田200萬畝,其中多數集中在經濟較發達地區。中環境與發展際合作委員會公布,環保部在對我30萬公頃基本農田保護區土壤有害重金屬抽樣監測發現,有3.6萬公頃土壤重金屬超標,超標率達12.1%。
近年來,重金屬污染事故頻發,如陜西鳳翔兒童血鉛超標、山東臨沂砷污染事件、湖南瀏陽鎘污染事件、紫金礦業污染事件、廣西龍江鎘污染事件等。這些重金屬污染事件不但給社會帶來了重大的經濟損失也威脅著人們的健康生活,也引起家相關環保部門的高度重視,同時把重金屬污染防治,深化重金屬監測工作擺在了更加緊迫、更加重要的位置上。目前,由環保部牽頭制定的《土壤環境保護“十二五”規劃》已進入務院審批程序,該規劃預計將帶動產業總投資達數千億元。
與此同時,2015年12月14日環境保護部發布了土壤和沉積物環境標準HJ 780 -2015——《土壤和沉積物 無機元素的測量波長色散X射線熒光光譜法》。此標準2016年2月1日執行。此標準對25種無機元素和7中氧化物的質量分數范圍提出了要求。針對這標準,本公司推出款EDX 3200S PLUS熒光光譜儀,能夠快速、地分析土壤中金屬元素,K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Y、Ba、Sr、Br、Th、Pb、As和Zr元素的檢出限和定量限完滿足HJ 780-2015環境保護標準要求。
X射線熒光光譜法測試原理: X射線熒光光譜法是種現代儀器分析方法,通過X射線管產生入射X射線(次X射線),激發被測樣品;受激發的樣品中的每種元素會發出特征X射線(二次X射線)——這種特征X射線具有特定的能量和波長特性(莫塞萊定律),這些放射出來的二次X射線的能量及數量被探測系統測量,通過配套軟件將這些射線信號轉化為樣品中各種組分元素的具體含量。
1 儀器測試方法
圖1 X射線熒光分析流程圖
1.1 設備及試劑 設備:X射線熒光光譜儀臺 EDX3200S PLUS;電子天平臺(精度0.01g);自動壓片機臺(壓力不小于40T);鼓風干燥箱臺;振動磨臺;非金屬樣品篩(200目) 試劑: 硼酸粉末(分析純);土壤家標準物質;土壤樣品 1.2 樣品的采集、保存和前處理 土壤樣品的采集和保持按照HJ/T166執行,樣品的風干或烘干按照HJ/T166相關規定進行操作,樣品研磨后過200目篩,于105℃烘干備用。 用電子天平稱量5.00g過篩(200目)的土壤標準物質或樣品和12.00g硼酸粉末(鑲邊材質),稱量誤差±0.05g。然后放入壓片機中壓片成型,壓力30T(壓力范圍20~30T),保壓時間30s。 1.3 工作曲線的建立和樣品分析 設定適當的測量條件,使用EDX3200S PLUS掃描家標準物質(簡稱標樣)GSS-1~GSS-15,建立土壤標樣中關注元素含量與強度的線性工作曲線。然后,對未知樣品進行測量。
2. 測量及數據分析 2.1 土壤中關注的金屬元素及氧化物檢出限測量 EDX 3200S PLUS 配有三組濾光片,根據土壤中關注元素的特性,設置佳測試條件。用家土壤標樣GSS-1-GSS-15標定儀器,建立環境土壤工作曲線。在環境土壤工作曲線下,使用高純SiO2 做空白基體,連續測試11次,根據檢出限公式: 3倍的空白基體的標準偏差除以儀器的靈敏度 終獲得EDX 3200S PLUS測量土壤樣品的方法檢出限,如下表所示
表1 土壤樣品中金屬元素及氧化物的檢出限
序號 | 元素/化合物 | 標要求 檢出限 | 儀器檢出限 | 判定 |
1 | K2O | 1500.0 | 72.2 | 滿足 |
2 | CaO | 2700.0 | 39.3 | 滿足 |
3 | Ti | 150.0 | 6.7 | 滿足 |
4 | V | 12.0 | 1.1 | 滿足 |
5 | Cr | 9.0 | 3.6 | 滿足 |
6 | Mn | 30.0 | 2.2 | 滿足 |
7 | Fe2O3 | 1500 | 6.6 | 滿足 |
8 | Co | 4.8 | 0.13 | 滿足 |
9 | Ni | 4.5 | 1.2 | 滿足 |
10 | Cu | 3.6 | 2.4 | 滿足 |
11 | Zn | 6.0 | 3.26 | 滿足 |
12 | Ga | 6.0 | 1.76 | 滿足 |
13 | As | 6.0 | 6.0 | 滿足 |
14 | Br | 3.0 | 1.3 | 滿足 |
15 | Rb | 6.0 | 1.0 | 滿足 |
16 | Sr | 6.0 | 1.3 | 滿足 |
17 | Y | 3.0 | 1.2 | 滿足 |
18 | Zr | 6.0 | 1.8 | 滿足 |
19 | Pb | 6.0 | 6.0 | 滿足 |
20 | Th | 6.3 | 2.4 | 滿足 |
21 | Ba | 35.1 | 13.5 | 滿足 |
注:
1、Co受Fe元素Kb嚴重干擾,通過公式得出極低檢出限是有定的偏差。2、由于這個型號儀器沒有抽真空(或充氦氣),所以沒有做輕元素如Na2O、MgO、Al2O3和SiO2等。而La、Ce、Hf受散射本底影響無法得到譜,P、S、Cl在家土壤標樣中都是高含量,沒有合適的低含量標樣,主要的原因是受本底影響很大,譜圖不規則,均沒有考慮。 3. 滿足標的元素有K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Y、Ba、Sr、Br、As、Pb、Th和Zr。
性能參數
產品型號:EDX 3200S PLUS產品名稱:X熒光光譜儀 測量元素范圍:從鈉(S)到鈾(U)元素含量分析范圍: ppm—99.99%(不同元素,分析范圍不同) 同時分析元素:次性可測幾十種元素 測量時間:60秒-300秒 探測器能量分辨率為:低可達125eV管壓:5KV-70KV 管流:50μA-1000μA測量對象狀態:粉末、固體、液體輸入電壓:AC 110V/220V環境溫度:15℃-30℃ 環境濕度:35%-70%