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土壤重金属现场快速检测工具

发布日期:2021-03-30 13:51浏览次数:
 在电子修复学院举办的第七届修复技术与项目管理实践精英训练营中,一台便携式土壤重金属分析仪引起了学生们的关注。它重量轻、结构紧凑,能在1~2分钟内实时获取所有元素数据。这是什么神器?它是如何工作的?如何看待它的准确性?
近年来,土壤修复行业呈现出指数级上升趋势,特别是“十土”出台后。无论实施什么样的整治工程,首先要做的就是现场调查,即全面、快速地查明污染源、污染程度和重金属含量。如何科学、全面地安排采样点,将直接影响后续恢复效果。如果没有手持式土壤重金属分析仪的辅助,这将是一个巨大而耗时的工程。手持式土壤重金属分析仪的使用大大提高了分配效率,大大降低了检测成本,使分布更加密集,能够更全面地反映污染场地的情况。然而,当谈到手持土壤重金属分析仪时,人们首先会谈论其准确性。今天大家来谈谈这个话题。
      手持式土壤重金属分析仪的工作原理是基于X射线荧光(XRF)。仪器的商品化经历了X射线源由辐射源向微型X射线管、探测器由Si-PIN向硅漂移的转变。经过几十年的发展,市场上出现了许多设计精良、智能化的仪器品牌和型号。从业人员已经意识到手持式XRF分析仪所带来的显著优势,如全元素数据实时采集,无需将样品转移到实验室,测试时间短于1至2分钟,无需长时间等待测试结果,测试方法不会破坏样本,无需特殊样品预处理。
在了解如何查看手持仪器测试结果的准确性之前,有必要知道哪些因素会影响测试结果。
仪器校准:仪器出厂前会预装一套基本参数法(FP),但不一定适用于所有基体材料,因此必须根据实际测试情况选择相应的标准样品进行校准;
      能量校准:目前主流的探测器是硅漂移(SD)。使用数小时后,需要进行能量校准,以保证元素光谱峰识别的准确性。如果仪器能在每次测试前自动校准,将进一步保证这一特性;
仪器卡普顿膜、聚脂薄膜、聚乙烯塑料袋:使用手持式XRF分析仪时,用户可以直接对土壤进行测试,也可以将土壤样品放入聚酯薄膜样品杯中进行进一步测试,也可以将土壤样品放入PE塑料袋中进行进一步测试。其厚度一般为6μm、6μm和50μm,需要对X射线荧光信号的吸取进行修正。有人对as元素做了测试效果,如下图所示:
      测试时间:理论上,延长测试时间将导致相对偏差的LOD和RSD降低。事实上,测试时间的长短完全取决于被测元素及其含量;
样品粒度:手持式XRF分析仪的检测窗口很小,约为2cm2,因此必须保证样品检测区域成分均匀。如果这一区域有大颗粒,测试结果就不可信。目前,手持式XRF分析仪的最新规定是使用PA6200,其中样品的粒度应控制在250μM以下;
样品深度:如果样品杯内装有供测试的土样,建议在样品杯中填充约5g;
样品含水量:样品含水量的增加将直接导致元素测试结果的下降。一般来说,水含量对低Z元素的影响远大于对高Z元素的影响,因为前者的电子结合能相对较低。
      试验中需要充分考虑上述因素,只有这样才能对试验结果进行合理评价。目前,国内还没有对XRF分析仪的操作规程和测试性能进行综合评价的报告,因此不能单方面对XRF分析仪的测试结果做出结论。
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