薄膜吸附制样-波长色散X射线荧光光谱法测定卤水中的溴

陈景伟; 宋江涛; 赵庆令; 宋双喜; 汤云芝; 耿楠

doi:10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.05.012

薄膜吸附制样-波长色散X射线荧光光谱法测定卤水中的溴

1.
山东省第四地质矿产勘查院, 山东潍坊 261021

2.
山东省鲁南地质工程勘察院, 山东兖州 272100

基金项目: 山东省地矿局地质科技攻关项目(KY201403)

详细信息

作者简介: 陈景伟, 高级工程师, 从事实验测试及技术管理工作。E-mail: chenjingwei68@sina.com

通讯作者: 赵庆令, 工程师, 从事仪器分析研究及环境影响评价工作。E-mail：zqlzb@126.com

中图分类号: O641.464;O613.43;O657.34

收稿日期: 2014-09-02

修回日期: 2015-05-09

录用日期: 2015-08-30

刊出日期: 2015-05-25

Determination of Bromine in Brine by Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry with Film Adsorption Pretreatment

1.
Fourth Exploration Institute of Geology and Mineral Resources, Weifang 261021, China

2.
Lunan Geo-engineering Exploration Institute of Shandong Province, Yanzhou 272100, China

More Information

Corresponding author: ZHAO Qing-ling, zqlzb@126.com

Received Date: 02 September 2014

Revised Date: 09 May 2015

Accepted Date: 30 August 2015

Publish Date: 25 May 2015

摘要

摘要:
溴主要以离子形式分布在地壳水圈的溴化物型卤水、卤化物硫酸盐型卤水中, 目前应用波长色散X射线荧光光谱(WDXRF)测定卤水中的溴, 主要采用粉末载体压片法前处理待检样品, 制样工作量大, 制样均匀性和制样过程中的污染都会影响准确度, 方法实用性不强。本文借助薄膜吸附前处理卤水样品, 通过优化筛选薄膜材料及卤水取样量, 确定移取50 μL卤水样品滴于Ф=40 mm的3#层析滤纸的圆心位置, 自然晾干后高压压平来前处理待检样品, 采用人工配制标准样品校正溴的标准曲线, 用WDXRF测定溴的含量。钾钠钙镁氯和硫酸根等共存离子的影响可以忽略, 方法检出限(3σ)为0.95 mg/L, 精密度(RSD, n=11) 不大于0.8%, 加标回收率为99.4%~101.2%。本方法操作简便, 不需要使用化学试剂, 解决了现行卤水中溴的分析方法流程复杂、分析成本高的问题。
- 卤水 /
- 溴 /
- 薄膜吸附 /
- X射线荧光光谱法
Abstract:
Bromine exists mainly as ions in bromide brine and halide sulfate brine in the hydrosphere of the crust. Powder carrier pellet method is commonly used in analyzing bromine in brine by Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry (WDXRF). However, this sample preparation method has the disadvantages of large work load, sample inhomogeneity and outer contamination, which affects the analytical accuracy. Samples were pretreated by film adsorption, and film material and sample weight were optimized and are reported in this paper. Firstly, 50 μL of brine is dropped to the center of a chromatography filter paper (Ф=40 mm), air dried, and then flattened by high pressure to prepare the film sample for WDXRF test. A standard curve of Br was calibrated by self-prepared standard solution. Experimental results show that the impact of coexisting ions such as K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^- and SO₄^2- on the detection of Br is negligible. The detection limit of this method is 0.95 mg/L, the precision is less than 0.8% (n=11), and the recoveries are 99.4%-101.2%. The new sample preparation method is very economical and easy to operate, avoiding the use of chemical reagent.
- brine /
- bromine /
- thin film adsorption /
- X-ray Fluorescence Spectrometry

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图 1 不同取样体积测定的相对标准偏差柱状图

Figure 1.

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表 1 卤水中溴的仪器工作条件

Table 1. Working conditions of the XRF instrument for determination of Br in brine

元素	谱线	晶体	准直器 (μm)	探测器	滤光片	电流 (kV)	电压 (mA)	2θ(°)		PHD		测量时间(s)		康普顿内标
元素	谱线	晶体	准直器 (μm)	探测器	滤光片	电流 (kV)	电压 (mA)	峰值	背景	LL	UL	峰值	背景	康普顿内标
Br	Kα	LiF200	150	Scint.	Al200	60	60	29.9404	1.0604	20	78	20	10	√
Rh	Kα-C	LiF200	150	Scint.	Al200	60	60	18.4698	-	26	78	10	10	-

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表 2 不同载体中溴的信号强度

Table 2. Signal intensities of different bromine carriers

薄膜材料名称	计数率 (kcps)	薄膜材料名称	计数率 (kcps)
PE保鲜膜	0.0482	淀粉	2.1946
麦勒膜	0.0413	硬脂酸	2.2238
超高分子量聚乙烯膜	0.0583	聚乙烯醇	1.6630
玻璃纸	0.0532	氯化钠	1.5090
普通定性滤纸	0.1537	硫酸钠	0.6959
快速定性滤纸	0.1090	纤维素	1.9468
中速定性滤纸	0.1275	硼酸	1.6962
慢速定性滤纸	0.1101	硼酸、纤维素	1.9229
3号层析滤纸	0.2237	硼酸、纤维素、滤纸	2.2732
硼酸、滤纸	1.8840

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表 3 共存离子对溴分析结果的影响

Table 3. Effect of coexisting ions on the analytical results of Br

样品编号	Br标准值 (mg/L)	加入物质	基体组分含量 (mg/L)	Br测定值 (mg/L)
样品1	200.0	人工卤水	2倍	199.16
样品2	200.0	人工卤水	3倍	201.68
样品3	200.0	NaCl	150	201.29
样品4	200.0	NaCl	300	199.45
样品5	200.0	MgCl₂	50	201.42
样品6	200.0	MgCl₂	100	198.13
样品7	200.0	MgCl₂	150	201.32
样品8	200.0	CaCl₂	5	198.95
样品9	200.0	CaCl₂	10	201.88
样品10	200.0	CaCl₂	15	200.65
样品11	200.0	KCl	5	201.16
样品12	200.0	KCl	10	198.01
样品13	200.0	KCl	15	200.84
样品14	200.0	Na₂SO₄	15	201.73
样品15	200.0	Na₂SO₄	30	198.45
样品16	200.0	Na₂SO₄	60	198.72
注：人工卤水配制方法详见“1.2节主要材料”中说明；2倍或3倍人工卤水样品是添加2次或3次人工卤水样品。

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表 4 方法准确度和加标回收率

Table 4. Accuracy and spiked recoveries of the method

准确度实验					加标回收率实验
样品编号	Br测定值(mg/L)				样品编号	Br含量(mg/L)			回收率 (%)	平均回收率 (%)
样品编号	容量法	离子色谱法	ICP-MS法	本法	样品编号	样品含量	加标量	回收量	回收率 (%)	平均回收率 (%)
1#	27.55	26.25	26.67	27.63	10#	28.70	20	20	99.9	100.6
2#	226.55	234.06	227.04	221.22			60	60.72	101.2
3#	169.40	169.64	179.53	173.71			100	100.51	100.5
4#	81.10	77.37	84.33	80.73	11#	151.26	100	100.51	100.5	99.9
5#	316.20	321.68	311.20	304.44			333.33	331.27	99.4
6#	240.60	250.79	243.29	239.62			500	499.28	99.9
7#	305.75	318.72	313.19	308.64	12#	290.36	100	100.45	100.4	99.8
8#	194.40	195.44	200.26	188.71			333.33	331.80	99.5
9#	138.90	136.14	141.06	135.79			500	496.90	99.4

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参考文献(13)

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