元素周期律与对称性

 元素周期律是俄罗斯化学家门捷列夫1869年在对自然界中各种元素的化学和物理性质的大量实验资料进行分析比较后,发现元素的性质随着各元素的原子量大小顺序呈现周期性变化而得出的规律。性质相似的元素组成一族。例如惰性气体元素,按原子量大小,依次为氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等,这些元素的原子的电离能特别大(见图1),不易与其他原子结合,在自然界中以单原子分子的形式稳定存在,所以称为惰性气体,在周期表中属于零族元素。     

燃煤过程痕量元素动力学机理的研究进展

由于痕量元素在煤中的含量低微、检测困难,加之其原子量一般较大,可能的反应途径多,使得相关的反应机理研究难度极大。本文结合作者的研究成果,介绍了煤燃烧过程中痕量元素化学反应动力学的国内外研究进展,包括痕量元素化学动力学机理的建立;相关的典型实验、计算模拟及其实验验证、动力学机理模型的简化;痕量元素反应动力学机理的完善和发展,包括采用简单碰撞理论、活化络合物理论(亦称过渡态理论,或绝对反应速率理论)对痕量元素化学反应动力学机理的修正;最后指出煤燃烧过程中痕量元素动力学研究的若干方向是: (1)痕量元素反应动力学模型数据库的建立;(2)煤燃烧过程中,主量元素和次量元素的动力学机理的完善; (3)各痕量元素之间动力学研究的开展; (4)实际燃烧过程中痕量元素动力学行为的研究。     

不同产地管花肉苁蓉矿质元素分析

应用ICP-AES法测定不同产地管花肉苁蓉及其土壤中的矿质元素含量。结果表明：(1)不同产地的管花肉苁蓉均含有丰富的K,P,Ca,Mg,Na,Fe,Mn,Zn,B等多种矿质元素,且具有明显差异。(2)不同产地的管花肉苁蓉中常量矿质元素含量均较高,其中以K元素含量为最高;微量矿质元素中Fe元素含量高于其他元素含量,其中产自新疆于田的Fe元素含量高达433.56 μg·g-1。(3)各产地的管花肉苁蓉对矿质元素的吸收比例差异较大,其中对K,P,Na三种元素的吸收能力较强。(4)管花肉苁蓉矿质元素含量和吸收比例新疆于田高于其他产地。研究结果将为管花肉苁蓉的质量评价和引种栽培提供科学依据。     

微波消解-ICP-MS法测定肺癌患者肺组织中33种元素

建立了冷冻干燥微波消解ICP-MS法测定肺癌患者肺组织中33种元素的方法。样品经真空冷冻干燥,采用纯化硝酸-过氧化氢体系微波消解,稀释定容后用ICP-MS对溶液进行元素的测定,在优化仪器工作参数后,以铑(Rh)和铼(Re)双内标进行校正。测定结果表明,元素检出限为0.01～0.45 ng·mL-1,测定了国家标准物质GBW(E)080193牛肝中的元素,测定值与标准值或参考值一致,元素精密度(RSD)为2.1%～14.3%,回收率为90.1%～117.5%。用该法测定了6例肺癌患者的肺癌、癌旁和正常组织中33种元素的含量。所建立的方法快速、简便、准确,适于肺组织等生物样品中多种元素的测定。     

矿物药炉甘石煅制前后锌、铅元素的赋存形态及分布特征研究

采用X射线衍射(XRD)技术和电子探针微区分析(EPMA)技术针对中药炉甘石煅制前后锌、铅元素的赋存形态及分布特征进行了研究,探明了煅制对炉甘石中锌、铅元素赋存状态及分布的改变,为后续水飞减除铅元素的机理研究提供了理论依据。测试结果显示：21批次炉甘石(生品)中的锌元素以主矿物水锌矿[Zn₅(CO₃)₂(OH)₆]和杂质矿物异极矿[Zn₄(OH)₂(H₂O)(Si₂O₇)]为主要赋存形态,偶见菱锌矿(ZnCO₃);炉甘石(生品)的背散射电子图谱及元素分布数据显示：Zn和Pb元素同时分布的区域为水锌矿,Zn和Si元素同时分布的区域为异极矿,Ca和Mg元素同时分布的区域为白云石,Ca元素单独分布区域为方解石。在炉甘石(生品)中,Pb主要分布于水锌矿中且分布相对均匀,Pb元素的分布与水锌矿中的Zn元素密切相关。大量水锌矿的微区点位的电子探针定量分析结果显示：各不同点位中的ZnO/PbO含量的比值趋于定值,Pb在水锌矿中呈统计式均匀分布,说明Pb在水锌矿中主要以类质同象混入物的形式存在。但是炉甘石(生品)中的异极矿、方解石及白云石等杂质矿物中铅元素含量极低甚至检测不到。炉甘石煅烧后水锌矿晶格中的Zn和Pb分别生成了ZnO和PbO。Zn元素在炉甘石煅制品中主要以氧化锌(ZnO)形式存在,少部分以杂质矿物硅酸锌(Zn₂SiO₄)形式存在,呈较连续状态分布。Pb元素在炉甘石煅制品中主要以氧化铅(PbO)的形式存在,呈星点状分布,与Zn元素的分布未呈现相关性,说明Pb在炉甘石煅制品中是以独立矿物形式存在的。煅烧破坏了水锌矿的晶格结构,在改变锌、铅化合物形态的同时,更改变了锌、铅的分布特征,打破了炉甘石中锌、铅的共生状态,使水飞减除铅元素成为可能。     

锌对嗜酸乳杆菌生长及菌体内元素含量影响研究

采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)研究培养液中锌元素浓度变化对嗜酸乳杆菌生长及菌体内其他元素吸收状况的影响;从菌体中无机元素再平衡角度探讨锌干预影响嗜酸乳杆菌生长及元素吸收的潜在机制。以嗜酸乳杆菌为实验细菌菌种,以元素锌为实验元素,观察培养液中锌浓度变化所导致的嗜酸乳杆菌生长速度的变化。共设置7个锌元素浓度组,每组6个平行样品,锌元素浓度范围为0～1 200 ng·mL~(-1),每组浓度间隔200 ng·mL~(-1),其中0 ng·mL~(-1)组即为对照组。利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定培养液和嗜酸乳杆菌中的锌(Zn)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)等43种元素的含量;用分光光度计测定嗜酸乳杆菌的OD值,监控其生长速度。利用SPSS20.0(Statistical Package for the Social Science 20.0)统计软件对获得的实验数据进行统计分析。培养液中Zn浓度变化会引发嗜酸乳杆菌生长的刺激效应,在Zn浓度为600 ng·mL~(-1)时刺激效应最明显,同时导致菌体内无机元素浓度发生改变,菌体内包括Se和Fe在内的部分有益元素含量随着细菌生长速度的加快而升高, Cd等有害元素的含量则降低。相关分析显示,菌体中Se, U, Fe, Al, Ti, Sb, Ba, Mn, Co, Zn和Sr(按照2～10 h整体相关系数值由高到低排列)11种元素的含量与OD值之间具有较好的相关性,其中U, Al, Ti和Sb为负相关,其余7种元素为正相关;嗜酸乳杆菌中Se, Sr, Al, Mn, Fe, Co和Cd等14种元素含量与菌体中锌元素含量相关有统计学意义(p0.05)。培养液中锌元素浓度变化会刺激或抑制嗜酸乳杆菌生长速度,同时,还可上调某些有益元素及下调某些有害元素元素的含量;菌体中有益与有害元素含量的再平衡或许是培养液中锌干预改变嗜酸乳杆菌生长速度的潜在机制。     

荆芥不同器官在不同采收时间的ICP-AES矿质元素分析

各种矿质元素在荆芥各器官间贮藏差异。从矿质元素角度了解荆芥合理的药用部位组成以及收时间。应用ICP-AES技术,测定并分析了在不同采收时间,荆芥的不同器官矿质元素含量、累积量和比例。结果显示, 在不同采收时间,(1)荆芥穗中常量矿质元素K, P和微量矿质元素Cu含量最高,荆芥叶中常量元素Mg, Ca, Na和微量元素Fe, Mn, Zn含量最高。(2)荆芥不同器官所含常量元素中Ca和K含量最高,Na含量最低;所含微量元素中Fe含量最高,Mo含量最低。(3)在荆芥茎中,K∶P最高,而Zn∶Cu则为最低;Ca∶Mg和Fe∶Mn在荆芥穗中最低。(4)随着采收时间的推移,各元素在荆芥不同器官中的含量变化并不显著。荆芥茎中各矿质元素含量均较低; 从矿质元素含量的角度看,在合理的采收时间范围内,荆芥的质量受时间影响不显著。     

珍稀濒危植物桫椤中无机组成元素的研究

建立测定珍稀濒危植物桫椤中无机组成元素含量的分析方法。通过闭密微波消解对桫椤样品进行处理,采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定其中的Na,Mg,Al,P,K,Ca等6个常量元素,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定了其中的V,Cr,Mn,Fe,Ni,Cu,Zn,Cd,Hg,Pb等10个微量元素。优化并确定了仪器的最佳工作条件,通过在样品溶液中添加低浓度盐酸确保了待测元素Hg在样品溶液中的稳定性,采用多谱拟合(MSF)技术消除了ICP-OES测定过程中的光谱干扰,采用动态反应池(DRC)技术校正了ICP-MS测定过程中的质谱干扰。在选定的工作条件下,各元素标准曲线线性关系良好,方法的检出限在1.87ng·L~(-1)~12.31μg·L~(-1)之间。采用本法对标准物质NIST SRM1457(桃叶)进行测定,分析结果与标准物质所提供的参考值基本一致。两种桫椤样品的分析结果显示,桫椤叶中元素Na,Mg,K,Ca,Al,P的含量较高,而元素K的含量最高,表明桫椤对元素K具有很强的富集能力。元素V,Cr,Mn,Fe,Cu,Zn含量较低,桫椤叶中重金属元素Ni,Cd,Hg,Pb的含量极低,表明桫椤的野外生态环境良好。该方法具有操作简单、分析速度快、准确性和精密度好等特点,可为珍稀濒危植物桫椤中无机组成元素含量的检测提供科学依据。     

楚雄盆地恐龙化石和围岩的XRF全元素分析

采用X射线荧光光谱分析方法(XRF),对楚雄盆地不同地区的恐龙化石和围岩的元素成分进行对比研究。实验结果表明,恐龙化石中的主元素含量的排序均是Ca、C、Si,而围岩中则均为Si、C、Ca;在恐龙化石中有元素F和As,在围岩中不含F和As;在化石和围岩中Pb元素的含量均较低。其次,通过对禄丰恐龙山的两组化石和围岩元素含量的对比分析,推知恐龙山所处地层可能发生过断裂和错位的地壳变动。实验还发现,武定、牟定和元谋的化石中的微量元素含量具有共同的特点,即元素砷(As)含量略高,钡(Ba)的含量高异常和锌(Zn)含量低异常,有可能是导致这三个地方恐龙动物群的死亡原因之一。     

微波消解-ICP-MS测定人体血浆中30种痕量元素

建立了微波消解-ICP-MS测定人体血浆中30种痕量元素的方法。血浆样品经过微波消解,在优化ICP-MS仪器工作参数后,以双内标铑(Rh)和铼(Re)进行校正。测定的结果表明,30种痕量元素的检出限为0.01～0.68 ng·mL-1,回收率为85%～119%,相对标准偏差(RSD)为1.7%～10.2%。用该方法对国家标准物质牛血清成分(GBW 09131)进行测定,其元素浓度均在标准值范围内。因此微波消解-ICP-MS方法快速、简便、准确,适于人血浆等生物样品中多种痕量元素的测定。     

高压密封微波消解-ICP-AES法测定五种蒙药中无机元素

采用HNO3-HClO4消解体系分别对额日敦-乌日勒、德都红花七味丸、通拉嘎-5、乌珠目-7、给旺-9等五种蒙药样品进行高压微波消解制样,利用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定了镁、铝、钙、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、砷、硒、锶、钼、银、镉和铅等17种无机元素的含量。通过添加标准回收实验,回收率均在97.25%~106.35%之间,验证了分析数据的可靠性。所有元素测定结果的相对标准偏差均小于3.3%,具有良好的准确度和精密度。实验结果表明,其中常量元素Ca,Mg和Fe,Mn,Zn,Cu的含量较高,测定结果可为开发研制蒙药新制剂、研制蒙药的质量控制标准和提高蒙药药效提供理论依据。     

土壤重金属沿山地森林海拔梯度的分布特征

采用电感耦合等离子体发射光谱法与石墨炉原子吸收光谱法,研究了14种重金属(Fe,Al,Ti,Cu,Cr,Mn,V,Zn,Ni,Co,Pb,Se,Cd,As)沿山地森林海拔梯度的分布特征.结果表明海拔梯度对14种重金属中的6种重金属浓度(Fe,A1,Ti,V,Pb与As)有显著的影响,对其他八种重金属浓度(Cu,Cr,M...     

亚热带自然林与人工林土壤重金属含量的研究

重金属是危害森林生态健康主要污染物之一.采用电感耦合等离子体发射光谱法与石墨炉原子吸收光谱法,首次比较了亚热带人工林和自然林土壤中13种重金属元素(Fe,Al,Ti,Cr,Cu,Mn,V,Zn,Ni,Co,Pb,Se,Cd)的含量.结果表明自然林土壤中Fe,Al,Ti,Cu,Mn,V,Zn,Ni,Co,Pb,Se,Cd...     

ICP-AES法测定碲锭中Al、Ag、Bi、Cu、Cd等13个杂质元素

本文介绍了采用电感耦合等离子体发射光谱法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）测定碲锭中Ａｌ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｃｄ 等１３ 个杂质元素的方法。采用离峰扣背景法校正了碲基体的干扰,测定结果令人满意。     

火焰原子吸收光谱法测定锁阳中15种金属元素含量

采用浓硝酸-高氯酸(φ∶4∶1)常压微沸条件下消解锁阳样品,应用火焰原子吸收法测定了锁阳中的金属元素Na, K, Mg, Ca, Cu, Zn, Fe, Co, Ni, Mn, Pb, Cr, Cd, Au, Ag含量,研究了测定不同元素的仪器最佳工作条件、方法的准确性和精密度。结果表明,锁阳中Na, K, Mg, Ca, Fe, Zn,Cu, Mn, Pb, Ni, Ag含量分别为13 572.0, 14 260.0, 358.3, 168.3, 238.5, 19.4, 5.9, 3.4, 2.6, 1.3, 0.4 μg·g-1, Co, Cr, Cd, Au未检出。方法的加标回收率为97.8%～104.5%, 相对标准偏差(n=9)为0.2%～5.0%。测定方法简单易行,方便快捷,结果令人满意。     

原子吸收光谱法测定蜂花粉中的13种金属元素

采用回流装置和HNO3-HClO4-H2O2体系进行湿法消化,用火焰和石墨炉原子吸收法测定了花粉中的K、Ca、Na、Mg、Cu、Cr、Zn、Fe、Pb、Cd、Co、Ni和Mn元素,并探讨了各元素测定的工作条件和基体改进剂.实验结果表明:本体系作消化液处理样品,在选定的仪器工作条件下,回收率在88.41%-110.70%,RSD≦2.9(n=6).     

金诃脑血康胶囊中微量、宏量元素的测定分析

文章采用火焰原子吸收分光光度法测定了5批藏成药金诃脑血康胶囊中镉、铬、钴、铜、铁、镁、锰、镍、铅、锌等10种微量、宏量金属元素的含量,并对其结果进行了分析。结果表明,金诃脑血康胶囊中含有丰富的宏量元素Mg和有益的微量元素Cu,Zn,Fe,Mn,Ni等,有毒元素Pb,Cd含量较低,金属元素的含量高低顺序为：Fe＞Mg＞Zn＞Mn＞Cu＞Ni＞Cr＞Pb＞Co＞Cd。测定结果为探讨藏成药中微量、宏量元素与治疗心脑血管疾病功效的关系提供了有用的数据。     

X‐ray fluorescence analysis of trace metals in environmental water using preconcentration with an iminodiacetate extraction disk

A simple and convenient x‐ray fluorescence analysis procedure for trace amounts of Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg and Pb in water was developed using preconcentration with an iminodiacetate extraction disk (IED). The IED was coated on both faces with commercially available laminate film to prevent x‐ray damage to the IED by strong x‐irradiation (4 kW; 50 kV, 80 mA) of the wavelength‐dispersive x‐ray fluorescence spectrometer. Lamination of the IED prolongs its life from 7 to about 200 min at 4 kW irradiation while negligibly decreasing the x‐ray fluorescence. Lowering the power of primary x‐rays to less than 1.5 kW compensated for the Hg evaporation. Linear calibration curves were obtained over the range 500 µg–5 mg for Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg and Pb. Detection limits corresponding to three times the standard deviation of the blank intensity were 0.1–0.4 µg for Mn, Co and Ni, 0.5–0.8 µg for Fe, Cu, Zn and Pb and 7 µg for Cd. A spike test for 10 µg of eight analytes, excluding Mn, showed good recoveries (90–100%) for city water and rainwater. Analytical results for municipal tap water and rainwater agreed well with values obtained using atomic absorption spectrometry. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

火焰原子吸收法测定栽培小茴香中13种金属元素含量

采用先灰化、再用硝酸-高氯酸(φ 4∶1)常压微沸条件下消解小茴香样品,应用火焰原子吸收法测定栽培小茴香中的金属元素Na,K,Mg,Ca,Cu,Zn,Mn,Fe,Co,Ni,Cd,Cr和Pb含量,研究了测定不同元素的仪器最佳工作条件,并作了方法的准确性和精密度考察。结果表明,栽培小茴香中Na,K,Mg,Ca,Mn,Fe,Cu,Zn和Pb含量分别为1 508.7,27 653.0,2 036.0,4 848.1,24.8,323.5,15.2,23.7和10.8 μg·g-1;Ni,Co,Cd和Cr未检出。方法的加标回收率为97.45%～102.50%, 相对标准偏差(n=9)为0.34%～2.77%。测定方法简单易行,方便快捷,结果令人满意。     

无火焰原子吸收光度法连续测定化探样品中铜、铬、钴、镍、铅、镉

本文主要介绍了化探样品相态分析中无火焰原子吸收光度法测定化探样品中的铜、铬、钴、镍、铅、镉的分析方法。近年来，随着地质找矿工作的发展，地球化探人员对相态分析技术越来越感兴趣，在相态分析中，不同相态同一种元素的含量相差很大，给溶液的提取，制备及测定工作带来了很多不便，加之，大量的常量元素的存在尤其是钙、镁、锰、铁等元素极易产生干扰，在水溶态，离子态的分析液中铜、铬、钴、镍、铅、镉的含量又很低，给测试带来了很大难度，在相态的提取过程中，如果做平行、样品分析的话一个样品至少要制备八份溶液，工作量很大，因此，找到一个简单，快捷而又稳定可靠的测试方法是十分必要的，在测定中采用了磷酸为基体改进剂，它不仅可以消除基体的干扰，并可使各种元素测定的精密度得到很大改善。