在线流动注射液-液萃取非水介质汞还原原子荧光光谱法的研究及应用

提出了一种流动注射在线液－液萃取有机相汞还原原子荧光光谱法测定汞的新方法。该法以KI＋HNO3＋（NH2）2CS／TBP为萃取体系，将汞萃取到有机相中，汞还原反应是在金属络合萃取液与含NaBH4的N，N－二甲基甲酰铵（DMF）溶液和冰乙酸中发生。应用流动注射技术实现了液－液萃取非水介质汞还原反应原子荧光测定的在线分析。研究了反应的最佳条件和流动注射流路及运行程序。该法提高了测定灵敏度并消除了干扰。用于地质样品中汞的测定得到好的准确度和精密度。     

氢化物-原子荧光法测定锑精矿中痕量砷、汞的研究

研究了氢化物发生-原子荧光光谱测定锑精矿中痕量砷汞的分析方法,并对溶样方法及共存元素的干扰进行了研究。发现用王水溶解样品完全,砷汞溶出量最大;加入硫脲-抗坏血酸后,锑精矿中干扰元素的干扰基本消除;通过加入酒石酸抑制基体锑的水解,从而不需通过化学分离,直接测定锑精矿中的痕量砷汞,并用于实际样品的测定。方法的检出限分别为：砷0.220 ng·mL-1, 汞 0.002 ng·mL-1, 相对标准偏差(RSD% n=11)分别为1.47%和0.52%,回收率分别为94.0%～103.0%和98.7%～102.8%。方法具有快速、准确、灵敏度高等优点。     

原子荧光光谱法测定环境水及土壤样品中的汞形态含量

采用氢化发生-冷原子荧光光谱法,测定了厦门市集美周边地区的几种水和土壤样品中汞的不同形态含量。在仪器优化条件下直接进样测定水中微量无机汞的含量,再用溴酸钾-溴化钾消解水样并测定其总汞含量,由总汞与无机汞含量之差计算出有机汞含量;采用微波消解体系测定土壤样品中的总汞含量,同时用连续化学浸提法提取测定包括可交换态汞、盐酸溶汞、元素汞、腐殖酸结合态汞、有机质结合态汞和硫化汞的不同汞形态含量,并最终测定残态汞含量。实验结果表明,实验室排放水中汞含量高于Ⅰ类污水综合排放标准(GB 8978—1996),说明实验室排放水是严重的汞环境污染源之一。而公路边土壤、近海沉积物和菜园土壤的汞形态含量均低于相应的国家标准,但由于人为污染造成菜园土壤汞的不断积累应引起高度重视。实验同时对水和土壤样品的测量检出限及方法回收率进行试验,结果表明在优化的实验条件下水和土壤汞的检出限分别为0.000 8 μg·L-1和0.072 3 μg·kg-1,3个水平的加标平均回收率分别为93.7%和93.8%,方法准确、可靠。     

蒸气发生-原子荧光光谱法测定中草药中不同形态的汞

建立了蒸气发生-原子荧光光谱法测定中草药复方方剂原生药、残渣、悬浮态、可溶态的无机汞和有机汞的方法。研究了仪器的工作条件、试剂浓度、增感剂对汞原子荧光强度的影响及有机汞的氧化条件,探讨了共存离子对汞测定的干扰和消除方法,利用本方法成功地对万氏牛黄清心方剂中的汞进行了形态分析。方法检出限为7.6 ng·L-1,RSD为1.56%～3.28%,回收率为90.3%～110.3%。     

液滴碰撞液膜润湿壁面空气夹带数值分析

采用复合水平集-流体体积法并综合考虑传热及接触热阻的作用, 对液滴碰撞液膜润湿壁面空气夹带现象进行了数值分析. 揭示了夹带空气形成机理, 探索了夹带空气特性参数随碰撞速度和液膜厚度的变化规律, 获得了夹带空气作用下液滴碰撞润湿壁面的传热机理. 研究结果表明: 撞壁前气液两相压力差是引起气液相界面拓扑结构变化以及夹带空气形成的主要原因; 液滴碰撞速度与压缩空气层内压力以及相界面形变高度密切相关; 液滴接触液膜时, 碰撞轴上液滴底部和液膜表面速度相等, 大约是碰撞速度的1/2; 碰撞速度对夹带空气层底部到破碎点的无量纲弧长和最大无量纲夹带空气直径均存在较大的影响; 液滴和液膜的无量纲形变高度与斯托克斯数密切相关; 液膜初始厚度对液滴和液膜的无量纲形变高度和最大无量纲夹带空气直径影响较大; 撞壁初始阶段, 碰撞中心区域夹带空气对壁面热流密度分布存在较大的影响.     

高速气液两相流液膜卷吸夹带数值模拟研究

本文运用VOF模型对水平管内高速(v_g≈272 m/s,Ma≈0.8)气液两相二维流场进行了数值模拟,研究了高速气流作用下液膜卷吸夹带机理。结果表明,气液界面产生的扰动波是产生液膜卷吸夹带的主要原因,扰动波吸收波前、后液膜内液体并同时在轴向与径向方向发展,最后伸入气相场中的突起部分受到高速气流剪切力而脱离液膜进入气相。在高速气相场中,同时存在两种不同的夹带现象:大波独立沿轴向和径向发展最终断裂进入气相;小波先合并后再脱离液膜进入气相。卷吸夹带之后的区域出现液膜随机分布的特点。     

分散液液微萃取-原子荧光光度法测定大米中的汞

硝酸-高氯酸(4∶1,V/V)混合酸消解样品。双硫腙为络合剂,乙醇为分散剂,四氯化碳为萃取剂,建立了分散液液微萃取-原子荧光光度法测定大米中的汞的方法。优化了原子荧光光度计工作参数和分散液液微萃取的最佳络合酸度、络合剂用量、萃取剂种类及用量等条件。实验表明,在最佳条件下,方法的线性范围为0.005～25 μg·L-1,相关系数为0.996 6,检出限为0.003 μg·L-1,相对标准偏差为3.84%,加标回收率为90%～120%。该方法灵敏度高,分析速度快,准确性高,能有效检测大米中的痕量汞。     

HG-AFS同时测定驱蚊水中的砷和汞

采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定驱蚊水中的砷(A s)和汞(Hg)。在0—50.0μg/L范围内砷和汞的浓度与荧光强度呈线性关系,相关系数均为0.9993,加标回收率分别达到99.76%—103.46%和90.10%—100.10%,砷、汞测定结果的RSD分别小于3.9%和6.6%;同时指出了测定时应注意的事项。     

海面甚薄油膜光谱响应研究与分析

海面甚薄油膜存在着特定的光谱响应,文章通过模拟海面甚薄油膜随其厚度的变化过程,研究其高光谱响应特征与产生机理.甚薄油膜随着厚度从大到小的逐渐变化,表现为六种目视特征:彩虹亮油膜、品色亮油膜、黄绿亮油膜、浅绿亮油膜、银色亮油膜与几乎不可见油膜.分析六种状态下海面甚薄油膜的光谱反射率表明:350～540 nm甚薄油膜的反射差异明显,甚至可以影响到440 nm处叶绿素的吸收峰;350～900 nm范围内,甚薄油膜的反射光谱普遍高于海水的反射光谱,但540～900 nm范围内缺乏明显的吸收反射特征;在近红外920～2 500 nm范围内没有明显的光谱响应.结合海面甚薄油膜光谱响应特征分析,指出海面甚薄油膜存在平行多光束干涉现象,入射到薄膜内的光由于多次反射和折射导致了海面可见光/近红外光谱反射率的增加,为海面甚薄油膜遥感探测提供了理论依据.     

低温液氧在水平管上降膜流动特性模拟研究

为了探索低温液氧在水平管上的降膜流动特性,采用VOF模型模拟计算了不同工质、液氧饱和压力、椭圆率E对液膜厚度的影响。研究结果表明：在近似相等的Ka数下,液氧(Ka=5 382)的瞬时液膜厚度的波动振幅和局部液膜厚度最小,其次是丙烷(Ka=5 387)的、最大是水(Ka=5 344)的。瞬时液膜厚度振动幅度和局部液膜厚度随着Ka数增大而减小。在Re=1 500、D=25.4 mm时,平均液膜厚度在Ka=3 522～6 553范围内的降幅为54%。在E=1～2.5区间,局部液膜厚度随着椭圆率E的增大而减小,但是降低幅度趋缓。拟合了考虑椭圆率的液氧局部液膜厚度关联式,90%预测值和模拟值之间的相对偏差控制在±20%范围内。     

直接测汞仪测定中药煎制前后的汞含量及溶出率

模拟传统煎药方式,制备中药水煎液,建立了直接测汞仪测定5种药材及其水煎液中Hg含量的方法,研究并优化了直接测汞仪的各项技术参数。检出限0.0032ng,精密度在0.58%—1.10%之间,药材水煎液加标回收率在99.3%—101.8%之间,煎煮前后药材重金属溶出率0—21.43%,表明中药煎煮过程重金属元素不易溶出。方法解决了样品前处理过程中汞的损失问题,并大大缩短了汞的检测时间,用于中药中汞含量测定,结果满意。     

微波消解原子吸收法测定骨头中的汞和硒

采用微波消解 ,定量进样氯化亚锡还原冷原子吸收法测定汞 ,流动注射硼氢化钠还原原子吸收法测定硒的方法 ,测定了实验大鼠股骨中汞和硒的含量。讨论了样品的前处理过程对测定结果的影响 ,对硒的测定条件 :硼氢化钠浓度、溶液酸度和载液酸度等条件进行了优化。实验显示 ,检出限汞为 1 6 5ng·mL-1,硒为 1 78ng·mL-1;相对标准偏差汞为 4 1% ,硒为 3 6 % ;线性范围汞为 0～ 12 0ng·mL-1,硒为 0～ 5 0ng·mL-1;回收率汞为 93 72 %～ 10 1 8% ,硒为 95 5 3%～ 10 2 2 %     

吸收光谱法在垃圾渗滤液膜处理技术中的应用研究

用可见-紫外光谱法测定了北神树垃圾填埋场渗滤液及各种膜出水中有机物的分子量分布,其中芳香化合物以分子量小于2 500的为主,而总体有机物随分子量的分布比较分散。测定了膜对不同分子量有机物的去除率。提出了一种可以直接用于垃圾渗滤液红外光谱法测定的制样新方法。根据各种膜出水的三处红外特征吸收峰发生的变化,说明了各种膜都能去除不同分子量和类型的腐殖质,并且估算了垃圾渗滤液中的腐殖质、石油类和动植物油经各种膜过滤后的去除率。     

基于激光诱导水拉曼抑制法的油膜厚度测量方法研究

为了实现水体表面油膜厚度的快速测量分析,以266 nm的激光作为探测系统的激发光源,基于激光诱导水拉曼散射光谱检测技术,通过获取不同种类不同厚度油膜存在下水拉曼光谱信息,建立油膜厚度反演模型。采用高斯函数拟合法校正了荧光光谱对拉曼光谱的干扰。然后根据水拉曼抑制法结合非线性最小二乘优化算法,建立油膜厚度反演模型。结果表明：对92#汽油、0#柴油、美孚机油20w-40、壳牌润滑油10w-40、采埃孚变速箱油AG6和原油油膜能探测到的油膜厚度范围为0.19~379.22 μm。采用水拉曼光谱-油膜厚度反演模型预测油膜厚度的平均相对误差在8.14%~15.81%之间。该方法能实现实验室条件下对微米级油膜的测量。     

石墨烯/离子液体再分散在水中的分子光谱研究

液相法剥离石墨可制备结构完善性能优异的石墨烯片,与石墨烯表面能相近的有机溶剂如NMP和DMF等常被用作液相剥离剂。然而,石墨烯片层间强的π—π相互作用使其极易在水中发生不可逆的聚集,抑制液相剥离制备的石墨烯溶液在水中的分散性及其与水溶性高分子的复合制备。因此,使用一种简单绿色环保的溶剂,通过机械剥离石墨制备能够稳定再分散在水中的石墨烯溶液对其实际加工应用具有重大意义。1-甲基-3-烯丙基咪唑氯盐离子液体(AmimCl)是一种新型高效的绿色溶剂,其表面能与石墨烯相近,可用作剥离和稳定石墨烯的溶剂,且与水可任意比例互溶。本文在未经任何处理的离子液体AmimCl中直接超声剥离石墨制备石墨烯/AmimCl溶液,并运用Raman和UV-Vis光谱技术考察了其在水中的再分散性及其稳定性。其中,Raman光谱研究结果表明,再分散在水中的石墨烯干燥后为几个片层的堆积,即石墨烯在水中并未发生明显的聚集;UV-Vis光谱结果显示,石墨烯/AmimCl在水中能够长时间均匀稳定分散,这显著增加了石墨烯的实际应用范畴且为其与水溶性高分子的复合提供可能。     

油滴撞击油膜层内气泡的变形与破裂过程的数值模拟

旋转工作的机械零部件和机械设备的润滑系统工作过程中普遍存在着油滴和油膜的碰撞行为,这一行为易引起气泡夹带现象.气泡将对油滴撞击油膜时的运动过程和附壁油膜层的形成质量造成不可忽视的影响.基于耦合的水平集-体积分数方法,对油滴撞击含气泡油膜的行为进行数值模拟研究,考察油膜层内气泡的变形运动过程,分析气泡大小和位置等因素对撞击过程中气泡变形特征参数的影响规律,并探讨气泡破裂的动力学机制.研究表明,随着气泡直径的增大,油滴撞击含气泡油膜后气泡会依次出现自由表面破裂、稳定变形以及油膜内部破裂等现象;直径d=20μm的气泡能较稳定地存在于油膜层内,同时该值也是气泡发生自由表面破裂和油膜内部破裂的临界值.此外,气泡所在位置同样对气泡变形历程有一定影响,气泡越接近油膜表面,其变形量越大;位于油膜底层的气泡会附着在壁面上.在自由表面破裂和油膜内部破裂过程中,气泡破裂是由气-液界面不稳定引起的,表面张力对这两种现象起重要作用;而黏性剪切力对油膜内部破裂现象也有着不可忽视的影响.     

火焰原子吸收光谱法测定油田水中的锂

用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定了某地区油田水中的微量Li,将标准曲线法与标准加入法进行了比较;对该油田水的稀释倍数及共存离子对测定的影响进行了研究;研究了用NaCl代替Na₃PO₄作为消电离剂的可能性。研究表明：当油田水样品稀释200倍以及200倍以上时,加标回收率为94.3%～96.9%;用Na₃PO₄作消电离剂时的加标回收率为94.6%～98.6%,用NaCl代替Na₃PO₄来消除干扰时,加标回收率为94.2%～96.3%;标准曲线法用于油田水中微量锂的测定,具有操作简便、准确度高、重现性好等特点。     

氢化物发生-原子荧光光谱法对水中总硒含量测试方法改进研究

为探寻简单可靠的水中硒测试方法,在采用国标中氢化物发生-原子荧光光谱法测定水样中的硒含量时,对影响水中硒消解的因素如消解温度和盐酸用量等进行了比较,并且确定了一种简易可行的新方法,即水样在100℃消解时加入3mL盐酸。采用3,6和10μg.L-1硒标液测定了方法的精密度和准确度,测试的结果分别是2.96,5.43和9.66μg.L-1,回收率在90.50%～98.67%。同时,用不同方法测试了29个水样中的硒含量,国标中氢化物发生-原子荧光光谱法测定水样中的硒含量的标样的误差为8.95%～25.46%,新方法测定标样的误差为1.33%～3.40%。新方法相对于中华人民共和国标准GB/T 5750.6-2006水中硒测试方法而言,具有操作过程简单、易控制和可靠性强、经济等特点。     

水溶性硫化铅纳米粒子的合成及应用于汞离子检测

室温下以柠檬酸三纳为稳定剂,在水相中合成了PbS纳米粒子（NP-PbS）。用共振光散射技术（RLS）探索了最佳条件下,体系RLS强度（IRLS）与汞离子浓度在0.001—10μmol/L测定区间内呈现良好的线性（r=0.9941）,据此,建立了测定水中的微量汞的方法。方法的检出限为0.6nmol/L,样品加标平均回收率为100.35%。     

水中油浓度在线检测方法的研究

石油的开采和运输过程中时常伴随着石油的泄漏和污染,当前矿物油的泄漏问题日益严重,已经引起了人们的高度关注。水中油类物质会破坏水体的生态平衡,漂浮在水面以油膜形式存在的油会影响空气和水的气体交换,危害水生物的生存。分散于水中以乳化状态存在的油被微生物分解时,将消耗水中的溶氧,容易使水质进一步恶化。因此,对于水中油类污染物含量的检测显得尤为重要。水中油类物质含量的在线检测是一个技术难题,目前水中油的检测技术以红外分光光度法、紫外荧光法和气相色谱法为主,难以满足水中油在线检测的要求。本文提出了一种新型的水中油类物质含量的在线检测方法,创造性地将颗粒光散射技术引入到水中含油量的在线分析领域。通过分析油滴颗粒在空间中的光散射分布,建立了散射信号与含油量之间的相关关系,实验证明,光散射法与红外分光光度法测定的结果一致,相关系数R2>0.98。光散射法具有快速、无污染的优点,可用于海洋、河流等水体中油类污染的在线检测。