⑴ 元素的「形態」分析實例
形態分析是近年來環境研究的熱點之一，形態分析的核心和重點是研究元素的易活化性。下面以成都市表層土壤中鎘為例研究元素的化學形態特徵（曾英，2006；吳濤，2005）。鎘的環境化學行為除同其總量有關外，更受其賦存形態的影響。不同形態的鎘，其遷移活性和生物有效性各不相同，因而對環境和人類健康的影響也存在差異。某形態鎘的遷移活性越高，生物有效性越高，則表明以該形態存在的鎘越易從土壤向水、大氣等環境介質中遷移，越易被植物、動物和人直接或間接吸收，其對環境、動植物生長和人類健康造成的影響就越大。因此，對成都市表生土壤總鎘含量進行測定和研究，具有重要的意義。
6.4.2.1 樣品採集及處理
選取表層土壤為研究對象，研究Cd的形態特徵。所采土壤樣品取自成都市城鄉結合部的種植土壤，所種植的農作物為紅薯、萵筍和蘿卜。采樣深度1～20cm，該深度正是三種農作物根系所在深度且容易受周圍環境影響。采樣均使用木製工具，所採集樣品用塑料袋盛裝。
野外採回的土壤樣品經登記編號後，經風干、磨細、過篩、混合、保存後製成分析樣品，進行分析。處理樣品的目的是：①使分析樣品可較長期地保存，不致因微生物活動而變質；②挑去非土部分，使分析結果能代表土壤本身的組成；③將樣品適當磨細並充分混勻，使分析時所取樣品具有較高的代表性，減少稱樣誤差；④ 將樣品磨細，增大土粒的表面積，使制備待試溶液時分解樣品的反應能夠完全。
樣品處理、風乾和保存的場所應該與化驗室隔離，嚴防NH3，H2S，SO2和各種酸、鹼、蒸汽的侵入，以免土樣吸附污染。
6.4.2.2 實驗過程
土壤樣品中鎘不同化學形態的提取採用Tessier連續提取法。具體操作如下：
1）水溶態：稱取處理的樣品1.0000g，加入10mL去離子水，置於水浴恆溫振盪器上，將水溫調節至25℃連續振盪2h後，離心，取上層清液於50mL容量瓶中，定容後測定鎘的含量。殘渣用少量去離子水沖洗，離心分離，作下一步形態提取用。
2）離子交換態：取上步殘渣，加入10mL 1mol/L MgCl2溶液，置於水浴恆溫振盪器上於25℃恆溫連續振盪2h後，離心，取上層清液於50mL容量瓶中，定容後測定鎘的含量，沖洗殘渣。
3）碳酸鹽結合態：取上步殘渣，加入10mL 1mol/L NaAc溶液（HAc調至pH＝5）放置8h後，置於水浴恆溫振盪器上於25℃恆溫連續振盪2h後，離心，取上層清液於50mL容量瓶中，定容後測定鎘的含量，沖洗殘渣。
4）鐵錳氧化物結合態：取上步殘渣，加入10mL 0.25mol/L NH3OH·HCl，置於水浴恆溫振盪器上於95℃恆溫間歇振盪3h，冷卻後離心，取上層清液於50mL容量瓶中，定容後測定鎘的含量，沖洗殘渣。
5）有機結合態：取上步殘渣，加入3mL，0.02mol/L HNO3和5mL 30 %H2O2（用HNO3調節pH＝2）置於水浴恆溫振盪器上於85℃恆溫間歇振盪2h，再加入2mL 30 %H2O2（pH＝2）於85℃恆溫水浴中，間歇振盪2h，冷卻後離心，取上層清液於50mL容量瓶中，定容後測定鎘的含量，沖洗殘渣。
6）殘留態：取上步殘渣，用HF＋HNO3＋HClO4混合酸體系消化處理，離心後取上層清液於50mL容量瓶中，定容後測定鎘的含量。
6.4.2.3 分析結果
35個土壤樣中各形態鎘含量的測定結果見表6.14，各土壤樣各形態鎘含量的柱形圖見圖6.15及圖6.16。
圖6.15 1～18 號土壤樣品中各形態鎘含量柱形圖
表6.14 成都市表生土壤各形態鎘含量及pH 值
（據吳濤，2005）
圖6.16 19～35 號土壤樣品中各形態鎘含量柱形圖
由表6.14和圖6.15及圖6.16可見，各土壤樣品中各形態鎘的含量有較大差異。
總鎘含量小於或等於自然背景值（0.20mg/kg）的6，10，11，13，19，35 號土壤樣，它們的總鎘含量相差不大，含量范圍為0.18～0.20mg/kg。但各形態鎘含量的測定結果表明，這6個土壤樣中生物有效性最高，遷移轉化能力最強的可交換態鎘含量相差較大，分別為0.0495mg/kg，0.1605mg/kg，0.0720mg/kg，0.1010mg/kg，0.0565mg/kg，0.0770mg/kg，最高值是最低值的3.24倍，這意味著6個土壤樣中的鎘在生物有效性、遷移轉化能力、對環境和人體健康危害等方面的差異可能會遠大於它們總鎘含量的差異。再如10號土樣，其總鎘含量為0.18mg/kg，是35個土壤樣中的最低值，而其可交換態鎘含量達0.1605mg/kg，與總鎘含量為0.72mg/kg的26號土樣的可交換態含量（0.1625mg/kg）接近，兩個土壤樣中所含鎘的生物有效性、遷移轉化能力等方面的差異可能遠小於它們總鎘含量的差異。這也印證了鎘的形態研究對鎘的環境化學行為研究來說是十分必要的。
總鎘含量達中度、重度污染水平的3，5，17，26，28號土壤樣，它們的可交換態鎘含量也存在一定差異，分別為0.3479 mg/kg，0.2844mg/kg，0.2325mg/kg，0.1625mg/kg，0.1805mg/kg，在35個土壤樣中也處於最高或較高水平，這5個土壤樣總鎘含量的高低與可交換態鎘含量的高低也並非一一對應。
1，4，9，14，20，23，24，29，31，33號共10個土壤樣總鎘含量達輕度污染水平，除1號土壤樣外，其餘土樣的可交換態鎘含量在35個土樣中處於較低水平。1號土壤樣的可交換態鎘含量為0.1960mg/kg，是35個土壤樣中第四高值，且可交換態鎘含量占總鎘含量的百分比為51.58%，高於本次研究的大多數土壤樣。
2，7，8，12，15，16，18，21，22，25，27，30，32，34號共14個土壤樣未受鎘污染，它們的可交換態鎘含量也比較低，因而它們所含鎘的生物有效性和對人體、環境的危害程度與其餘土壤樣相比，可能都較低。但由於環境的變化和含鎘污染物排放的增加，對這些土壤所含鎘發生形態轉化而導致高生物有效性形態鎘含量增加的可能性也不可忽視。
通過以上分析可見，各土壤樣中總鎘含量的高低與可交換態鎘含量的高低並無一一對應關系，土壤樣總鎘含量的高低並不能完全反映其對環境、人體健康可能造成危害的程度。
土壤中可交換態鎘含量與環境污染程度有一定相關性，從總體來看，采樣地周圍環境污染越嚴重，土壤中可交換態鎘含量越高。
碳酸鹽結合態鎘也較易發生遷移、轉化，生物有效性較高。在土壤pH值較低時，碳酸鹽結合態鎘可轉化為可交換態鎘，生物有效性進一步增強。在研究所涉及的35個土壤樣中，碳酸鹽結合態鎘含量范圍為0.0035～0.0270mg/kg，占總鎘含量的比率范圍為1.09 %～5.83%，絕對含量和所佔比例均很低。
通過對取樣過程和監測數據進行分析後認為，土壤樣品中Fe和Mn氧化物結合態、有機結合態及殘留態鎘的含量多少更多地是受耕作因素和土壤母質的影響。如採用磷礦石製造的磷肥含鎘量較高，粗磷肥含鎘量可達100mg/kg，過磷酸鈣含鎘50～170mg/kg，這些肥料中所含鎘的形態多為Fe和Mn氧化物結合態和殘留態，大量施用含鎘磷肥可導致土壤中Fe和Mn氧化物結合態鎘和殘留態鎘含量升高。廣泛使用的農葯和殺蟲劑、鋤草劑中含有機結合態鎘，殘留在土壤中的這些葯劑是土壤中有機結合態鎘的來源之一。
可交換態和碳酸鹽結合態是土壤鎘各形態中最易遷移轉化、生物有效性最高的兩種形態。將35個土壤樣中可交換態鎘含量和碳酸鹽結合態鎘含量占總鎘含量的百分比進行計算，結果見表6.15。
表6.15 各土壤樣可交換態鎘、碳酸鹽結合態鎘含量占總鎘含量的百分比
註：CExc，CCar，CCd分別代表土樣中可交換態鎘、碳酸鹽結合態鎘、總鎘含量。 （據吳濤，2005）
由表6.15可見，35個土壤樣的可交換態鎘占總鎘含量的百分比范圍是：14.53%～89.17%，平均值為32.79%；碳酸鹽結合態鎘占總鎘含量的百分比范圍是：1.09%～5.83%，平均值為3.00%。可交換態鎘所佔比例較高，碳酸鹽結合態鎘所佔比例很低。由於可交換態鎘最易遷移轉化，因此土壤樣中較高的可交換態鎘比例也反映了成都市表生土壤鎘污染的嚴重程度。
通過對35個土壤樣品中各形態鎘含量的測定和分析，可以看出，土壤中鎘的生物有效性、遷移轉化能力、對人體健康和環境的危害程度等，不僅與總鎘含量有關，更與各形態鎘的含量相關。可交換態鎘含量與采樣地周圍環境污染程度存在一定聯系。對總鎘含量高而可交換態鎘含量較低的土壤樣，不能忽視其由於形態轉化造成可交換態鎘含量升高、生物有效性增強的可能性。
6.4.2.4 土壤性狀同土壤鎘賦存形態的關系研究
（1）土壤腐殖質與鎘賦存形態的相關性研究
土壤腐殖質中由於存在多種含氧和含氮的功能團，因此可與土壤中所含鎘生成配合物，從而對鎘的賦存形態產生影響。尤為顯著的是腐殖質與游離鎘離子生成配合物後，將極大地降低其生物有效性和對人體、環境的危害。腐殖質在土壤中也有不同的結合態：松結態、穩結態、緊結態，這3種結合態腐殖質在土壤中的結合穩定程度依次增強，則相應地，它們同土壤中的鎘結合生成配合物的能力就依次減弱。因此，通過測定土壤中的腐殖質總含量（即總有機碳含量）和不同結合態腐殖質的含量，來研究土壤中腐殖質與鎘賦存形態的相關性是十分必要的。
35個土壤樣品中腐殖質的含量測定結果見表6.16。由表6.16 可見，成都市表生土壤腐殖質含量范圍為3.16～6.19g/kg，均低於10g/kg，這說明成都市表生土壤的腐殖質含量較低。同時，表生土壤中緊結態腐殖質含量佔3種結合態腐殖質含量之和的比例均高於50%（50.20 %～65.61%），表明成都市表生土壤中所含的腐殖質多數不易同鎘生成配合物，從而不利於降低鎘的生物有效性，不利於減少土壤中的鎘向環境的其他部分遷移。
依據表6.16，成都市表生土壤中有機結合態鎘的含量范圍為0.0075～0.0845mg/kg，同可交換態鎘和總鎘相比，含量非常低，這與成都市表生土壤中腐殖質含量較低，且生成鎘-有機配合物能力最弱的緊結態腐殖質占腐殖質總量的比例超過一半的情況相對應。
表6.16 成都市表生土壤腐殖質含量
續表
（據曾英，2006）
根據35個土壤樣中各形態鎘含量數據和腐殖質含量數據，計算得成都市表生土壤中各形態鎘與腐殖質的相關性系數，見表6.17。
表6.17 成都市表生土壤中各形態鎘與土壤腐殖質的相關性系數
由表6.17可見，成都市表生土壤中可交換態、碳酸鹽結合態鎘與腐殖質呈負相關，鐵錳氧化物結合態、有機結合態、殘留態鎘與腐殖質呈正相關。與土壤腐殖質相關性最小的是鐵錳氧化物結合態鎘，相關性系數為0.0334；與土壤腐殖質相關性較大的是可交換態、有機結合態、殘留態鎘。這說明成都市表生土壤中腐殖質含量的高低對鐵錳氧化物結合態鎘的含量影響最小，對可交換態、有機結合態、殘留態鎘的含量影響相對較大，腐殖質含量低是成都市表生土壤中有機結合態鎘含量低的可能原因之一。
根據以上結論，向土壤中添加腐殖質可能對土壤中鎘的形態產生影響，使土壤中部分游離鎘離子與腐殖質結合生成有機結合態鎘，將具有高生物有效性的形態轉換為生物有效性較低，存在較為穩定的形態，這使鎘的生物有效性降低，有利於鎘污染的防治。因此，對於成都市表生土壤的鎘污染可採取的防治措施之一就是在農田中增加富含腐殖質的農家肥的用量，這不僅可以轉化土壤中鎘的形態，降低鎘的生物有效性，而且還可以增加土壤肥力，改善土壤理化狀況，同時減少化肥的用量，由於部分磷肥中含有一定量的鎘，這無異於又減少了進入土壤的鎘污染物，有利於進一步增強防治效果。
（2）土壤pH值與鎘賦存形態的相關性研究
土壤pH值對土壤鎘的存在形態和轉化有一定影響，這是指土壤pH值發生變化時，可引起土壤中的鎘形態轉化。本書僅就土壤樣的pH值與土壤鎘形態的相關性進行討論。
根據35個土壤樣的各形態鎘含量數據和pH值數據，計算得成都市表生土壤中各形態鎘與pH值的相關性系數，見表6.18。由表6.18可見，可交換態、碳酸鹽結合態和殘留態鎘與土壤pH值呈負相關，鐵錳氧化物結合態、有機結合態鎘與土壤pH值呈正相關。所有形態鎘與pH值的相關性系數都很低，說明各形態鎘與土壤pH值的相關性不顯著，土壤pH值對鎘賦存形態的影響不明顯。
表6.18 成都市表生土壤中各形態鎘與土壤pH值的相關性系數
（3）土壤全鐵與鎘賦存形態的相關性研究
土壤的全鐵含量是土壤的基本性狀之一，它反映了土壤的礦化程度。成都市表生土壤的全鐵含量見表6.19。根據相關數據，計算得各形態鎘與全鐵的相關性系數，見表6.20。
表6.19 成都市表生土壤全鐵含量
（據曾英，2006）
表6.20 成都市表生土壤中各形態鎘與全鐵的相關性系數
由表6.20可見，除鐵錳氧化物結合態鎘與土壤全鐵呈正相關外，其餘各形態鎘均與土壤全鐵呈負相關。所有形態鎘與土壤全鐵的相關性系數都極低，這說明各形態鎘與土壤全鐵的相關性極不顯著，土壤全鐵對鎘賦存形態的影響極不明顯。
⑵ 為什麼要進行土壤中重金屬元素的形態分析
優質解答
水體中重金屬的污染的程度與對生物危害的作用,與其存在形態的不同有直接關系；重金屬污染對生物活性及毒性的影響大小,決定於其中影響最大的某種形態的含量（或濃度）,所以重金屬形態研究與分析水體中重金屬的遷移轉化、生物效應是非常重要的內容.有機態毒性大於無機態,溶解態大於膠體態,金屬羰基化合物大多數劇毒,六價鉻毒性大於三價鉻.
⑶ 鈾的形態分析
65.1.4.1 鈾的價態分析
(1)鈾礦石和岩石中鈾(Ⅳ)和鈾(Ⅵ)的測定
方法提要
試樣在高濃度硫酸羥胺、鄰菲啰啉、無水碳酸鈉保護劑存在下，加入氫氟酸在(40±5)℃溫度下瞬間進行分解。此時試樣中的鈾(Ⅵ)以UO2+2形式進入溶液，並立即生成穩定的UO2F2配合物;而試樣中鈾(Ⅳ)則生成溶解度極小的UF4沉澱。當用釷作載體時，鈾(Ⅳ)沉澱被定量載帶下來。用抽濾法快速將沉澱和濾液分離。抽濾後的鈾(Ⅳ)沉澱視含量高低分別選用容量法或激光熒光法進行測定。方法適合於2×10-6以上鈾(Ⅳ)的測定。
鈾(Ⅵ)的含量可用總鈾量減去鈾(Ⅳ)量求得;也可以由濾液中分取部分溶液經破壞有機物後轉入50mL容量瓶中，用激光熒光法進行鈾(Ⅵ)量的測定。方法適合於1×10-7以上鈾(Ⅵ)的測定。
儀器和裝置
激光熒光鈾分析儀。
布氏漏斗內徑50mm。
試劑
無水碳酸鈉。
鄰菲啰啉。
硫酸羥胺。
氫氟酸。
高氯酸。
硝酸。
鹽酸。
磷酸。
硫酸。
氯化鈣溶液(50g/L)。
硫酸釷溶液(0.5mol/LH2SO4溶液中含Th2.5mg/mL)。
三氯化鈦溶液(150g/L)。
亞硝酸鈉溶液(150g/L)。
尿素溶液(200g/L)。
硫酸亞鐵銨溶液(100g/L)。
鈾熒光增強劑(核工業北京地質研究院生產，簡稱J-22)。
混合溶液(J-22100mL加入900mL2.5g/LNaOH溶液混合)。
釩酸銨標准溶液(對鈾的滴定度T=0.0003g/mL)配製及標定方法見本章
65.1.3.1亞鐵還原-釩酸銨氧化容量法。
鈾標准儲備溶液ρ(U)=1.00mg/mL稱取0.2948g烘乾的基準試劑八氧化三鈾於燒杯中，加入10mLHNO3，加熱至完全溶解，蒸發至近干後，加入10mLHNO3提取，用水沖洗表面皿並轉入250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。
鈾標准溶液ρ(U)=10.0μg/mL用(1+99)HNO3稀釋鈾標准儲備溶液配製。
根據需要移取適量鈾標准溶液分別配製0.2μg/mL和1.0μg/mL鈾標准工作溶液。
二苯胺磺酸鈉指示劑(5g/L，溶解於0.5mol/LH2SO4溶液中)。
鈾空礦(鈾含量小於1μg/g的長石)。
分析步驟
A.試樣分解及U(Ⅳ)與U(Ⅵ)的分離。於乾燥的塑料燒杯中加入0.6g硫酸羥胺、0.3g鄰菲啰啉、50.0mg鈾空礦，稱入25～50mg(精確至0.01mg，視總鈾含量)試樣，然後加入2mLHF，立即搖動燒杯，迅速依次加入8mL溫度為(40±5)℃的硫酸釷溶液、0.1gNa2CO3和1mLCaCl2溶液，並不斷攪勻後，立即將試樣轉入已預備好的布氏漏斗進行快速抽濾。溶液抽干後用4～5mL0.5mol/LH2SO4洗滌燒杯和濾紙各3～4次。將沉澱及濾紙轉入100mL燒杯中，用水沖洗漏斗，洗液並入燒杯中，待處理後供測定鈾(Ⅳ)用。
B.鈾(Ⅳ)沉澱的處理。在盛有鈾(Ⅳ)沉澱的燒杯中加入14mLHNO3和5mLHClO4，置於電熱板上加熱溶解直至蒸干冒盡白煙，視鈾含量的高低分別選用容量法或激光熒光法進行鈾的測定。
a.容量法測定鈾(Ⅳ)。向上述處理過的鈾沉澱加入2mLHCl，提取鹽類並加熱至1mL左右，沿壁加入20mL(2+3)H3PO4，再加熱溶解，並轉入錐形瓶中，總體積控制在30mL左右，在不斷搖動下，逐滴加入三氯化鈦溶液直至出現穩定的紫紅色，再過量2滴，放置5min，加1mLHCl和1.5mLNaNO2溶液，用力搖動錐形瓶至棕色褪去，加5mL尿素溶液，繼續搖動至氣泡消失。5min後加2滴二苯胺磺酸鈉指示劑，用釩酸銨標准溶液滴定至出現微紅色為終點。
b.激光熒光法測定鈾(Ⅳ)。向上述處理過的鈾沉澱中加入5mL(1+2)HNO3，置於已預熱的電爐上加熱使鹽類溶解，並立即取下燒杯，將溶液轉入50mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，放置過夜。分取0.50mL以上試液於測量石英皿中，加入4.5mL混合溶液進行測量，記錄鈾熒光強度(F1)，准確加入適量體積、適量濃度的鈾標准溶液，攪勻，再測量其熒光強度(F2)。
(2)總鈾量的測定
a.激光熒光法測定總鈾量。稱取0.1g(精確至0.0001g)試樣置於30mL聚四氟乙烯坩堝中，加入2mLHF、5mLHNO3和2mLHClO4，搖勻，置於已預熱的電熱板上加熱分解，蓋上蓋子，中溫微沸至試樣分解完全。去掉蓋子繼續加熱至白煙冒盡，取下坩堝，沿壁加入5mL(1+2)HNO3，以下操作按上述激光熒光法測定鈾(Ⅳ)步驟進行。
b.容量法測定總鈾量。稱取0.1～0.3g(精確至0.0001g)試樣置於150mL玻璃燒杯中，加水濕潤試樣，加20mLHCl、2mLHF和15mLH3PO4，搖勻後置已預熱的電爐上加熱分解，至試樣液面無大氣泡為止。取下燒杯稍冷後加入25mL熱水，搖勻，再加熱至沸時加入3mL硫酸亞鐵銨溶液，沸騰後立即取下燒杯，趁熱過濾，濾液收集於250mL錐形瓶中，用25mL(2+3)H3PO4分別洗滌燒杯和漏斗，在室溫下，加1mLHCl、1.5mLNaNO2溶液。以下操作按容量法測定鈾(Ⅳ)步驟進行。
按式(65.1)計算容量法測定鈾的含量。
按式(65.30)計算激光熒光法測定鈾的含量:
岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析
式中:w(U)為試樣中鈾的質量分數，μg/g;F1為試樣中鈾熒光強度;F2為試樣加入鈾標准溶液後熒光強度;V3為試樣加入鈾標准溶液的體積，mL;ρ(U)為加入鈾標准溶液的濃度，μg/mL;V1為試樣溶液的總體積，mL;V2為分取試樣溶液的體積，mL;m為稱取試樣的質量，g;w(BK)為空白試驗鈾質量分數，μg/g。
注意事項
1)試樣分解及鈾(Ⅳ)的分離操作應盡快完成，防止四價鈾被氧化。
2)測定方法視鈾含量而定。低含量鈾的測定也可以採用光度法或極譜法，但應在鈾(Ⅳ)和鈾(Ⅵ)分離以後，再經TBP色層柱富集鈾並與干擾元素分離後測定。
(3)瀝青鈾礦中鈾(Ⅳ)和鈾(Ⅵ)的測定
方法提要
試樣經氫氟酸-硫酸分解，四價鈾以四氟化鈾形式沉澱，加入二氧化硅後四氟化鈾溶解:
3UF4+2SiO2+6H2SO4=3U(SO4)2+2H2SiF6+4H2O
然後在磷酸介質中用釩酸銨標准溶液滴定四價鈾。六價鈾的含量用常規方法測定總鈾量減去四價鈾求得。
試劑
二氧化硅粉末(<74μm)。
硫酸。
磷酸。
氫氟酸-硫酸混合液50mLHF與100mL0.5mol/LH2SO4混合，貯存於塑料瓶中。
釩酸銨標准溶液(對鈾的滴定度T=0.0003g/mL)配製及標定方法見本章
65.1.3.1亞鐵還原-釩酸銨氧化容量法。
N-苯基鄰氨基苯甲酸溶液稱取0.2gN-苯基鄰氨基苯甲酸溶解於2g/L碳酸鈉溶液中。
二苯胺磺酸鈉溶液稱取0.5g二苯胺磺酸鈉溶解於100mL0.5mol/LH2SO4中。
分析步驟
稱取5～10mg(精確至0.01mg)試樣置於50mL聚四氟乙烯燒杯中，加入3mLHF-H2SO4混合液，搖勻，蓋上塑料片，放置5min，待綠色沉澱出現後，加入3～5g二氧化硅粉末，加入10mL近沸的6mol/LH2SO4，加熱煮沸8～10min。稍冷，轉入100mL錐形瓶中，用20mL(25+75)H3PO4分4次洗滌燒杯，合並於錐形瓶中，在冷水中冷卻至室溫。加入二苯胺磺酸鈉和N-苯基鄰氨基苯甲酸指示劑各2滴，用釩酸銨標准溶液滴定至呈現穩定紫色即為終點。
按式(65.1)計算鈾(Ⅳ)的含量。
六價鈾的含量同65.1.4.1(1)鈾(Ⅳ)和鈾(Ⅵ)的測定。
注意事項
5mg試樣中，含10μg釩(Ⅴ)、20μg鐵(Ⅲ)、50μg鉬(Ⅵ)、3mg鈦(Ⅳ)和5mg錳(Ⅱ)不影響測定結果，二氧化錳的存在使鈾(Ⅳ)的結果嚴重偏低。
65.1.4.2 鈾的順序提取形態分析
在地球化學環境中，鈾是比較容易遷移的元素。在還原條件下，鈾遷移大多隻限於厘米級的范圍。當環境具備充分的氧化性使鈾醯離子及其配合物保持穩定時，鈾可以從蝕變源岩遷移很遠，直至溶液化學變化導致鈾礦物沉澱。當氧化鈾接觸較強還原能力的環境時，鈾即還原並形成晶質鈾礦、鈾石或鈦鈾礦。在廣泛變化的環境中可形成六價鈾礦物沉澱，進而形成種類繁多的鈾醯礦物。由於在氧化的水溶液環境中，晶質鈾礦可以迅速溶解，進而形成發育復雜的鈾醯礦物與晶質鈾礦的共生組合。利用鈾礦物和鈾形態分析研究鈾遷移活動規律在近年來受到重視，利用鈾分量進行地球化學找礦應用研究也引起關注。
方法提要
採用順序提取方法用不同試劑提取砂岩鈾礦地質試樣中鈾及伴生元素釩、鉬、硒、錸、鉛的各形態，以ICP-MS法進行測定。提取方法採用Tessier流程，提取的形態為:可交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化物結合態、有機結合態和殘余態。
通過模擬驗證並在已知礦區的應用，對本方法的實用性進行檢驗。結果表明，碳酸鹽結合態鈾具有指示地下鈾礦信息的特徵。
儀器與裝置
電感耦合等離子體質譜儀。
自動控溫電熱板最高溫度為400℃，控制精度小於5℃，表面有聚四氟乙烯塗層。
恆溫乾燥箱(-20℃～400℃)。
離心機。
試劑
鹽酸。
硝酸。
氫氟酸。
高氯酸。
過氧化氫。
乙酸c(HAc)=0.11mol/L在通風櫥中向1L有刻度的聚丙烯瓶或者聚乙烯瓶中加入大約0.5L水，然後加入(25±0.2)mLHAc，用水稀釋至刻度，搖勻。取此溶液250mL用水稀釋至1L，搖勻。
鹽酸羥胺-乙酸溶液c(NH2OH·HCl)=0.04mol/L稱取2.78gNH2OH·HCl，溶於(1+3)HAc溶液中，移至1000mL容量瓶中，以(1+3)HAc稀釋至刻度，搖勻。
乙酸銨溶液c(NH4Ac)=3.2mol/L稱取246.7gNH4Ac，溶於(1+4)HNO3，轉移至1000mL容量瓶中，以(1+4)HNO3稀釋至刻度，搖勻。
上述試劑均為高純或MOS級，實驗用水為去離子蒸餾純化水。
分析步驟
(1)總鈾及伴生元素含量測定的試樣處理
稱取50mg(精確至0.01mg)試樣(160目)置於聚四氟乙烯消解罐中，加入6mLHF和2mLHNO3，加蓋蓋緊，放到恆溫乾燥箱中於180℃加熱消解48h，待溶液澄清後補加3滴HClO4，在電熱板上加熱至冒白煙，蒸發至近干。然後用2mL(1+1)HNO3提取，再放到恆溫乾燥箱中於180℃加熱消解2h，然後轉移至50mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。用ICP-MS法測定。
(2)鈾及伴生元素的各種形態的順序提取
稱取1g(精確至0.0001g)試樣置於50mL離心管中，按以下步驟提取各形態溶液。
a.水溶態。於離心管中加入25mL水，在室溫下適當攪拌浸泡3h。然後置於離心機中以3500r/min的速度離心分離30min，移出上部清液，再用8mL水分兩次洗滌並離心分離，將上部清液及洗滌液均過濾收集於50mL容量瓶中，加入1mLHNO3，用水稀釋至刻度，搖勻待測。
b.碳酸鹽結合態。在上述經提取後的離心管中加入20mL0.11mol/LHAc(pH=5.0)，在室溫下提取5h，然後置於離心機中以3500r/min的速度離心分離30min，移出上部清液，再用8mL水分兩次洗滌並離心分離，將上部清液及洗滌液均過濾收集於50mL容量瓶中，加入1mLHNO3，用水稀釋至刻度，搖勻待測。
c.鐵錳氧化物結合態。在經提取碳酸鹽結合態後的離心管中，加入20mL0.04mol/LNH2OH·HCl溶液，置於水浴中加熱，間歇攪拌，在(95±1)℃下恆溫提取3h，然後置於離心機中以3500r/min的速度離心分離30min，移出上部清液，再用8mL水分兩次洗滌並離心分離，將上部清液及洗滌液均過慮收集於50mL容量瓶中，加入1mLHNO3，用水稀釋至刻度，搖勻待測。
d.硫化物及有機物結合態。在經步驟c.提取後的離心管中，加入10mLH2O2和6mL0.02mol/LHNO3，慢慢攪拌。待反應平緩後，將離心管置於恆溫水浴中，間歇攪拌，在(86±1)℃下提取2h。從水浴中取出離心管，冷卻後，再補加上述混合提取液，仍在(86±1)℃下提取3h，使試樣氧化完全，然後加入10mL3.2mol/LNH4Ac溶液，在室溫下攪拌30min，然後置於離心機中以3500r/min的速度離心分離30min，移出上部清液，再用8mL水分兩次洗滌並離心分離，將上部清液及洗滌液均過濾收集於50mL容量瓶中，加入1mLHNO3，用水稀釋至刻度，搖勻待測。
e.殘余態。可用鈾及伴生元素全量減去以上四種形態之和。或者將提取後的離心管中的殘余物，移入聚四氟已乙烯燒杯中，加入3mLHF和1mLHNO3，微熱消解。如溶解不完全，可繼續補加少量HF和HNO3，至消解完全。加入0.5mLHClO4，加熱至冒白煙，蒸發至近干，然後用5mL(1+1)HNO3溶液提取，轉移至50mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻待測。
(3)等離子體質譜法測定
根據鈾及伴生元素的各種形態的不同濃度范圍，由單元素標准儲備溶液配製下列標准溶液系列:
標准1Re:0、0.50、1.00、1.50ng/mL;
標准2Mo、Se:0、5.00、10.0、20.0ng/mL;
標准3V、Pb、U:0、50.0、100、200ng/mL。
在優化好工作參數的ICP-MS上測量標准溶液系列，得到V、Mo、Se、Re、Pb、U的校準曲線，然後在相同條件下測定各形態試樣溶液，計算機計算鈾及伴生元素的各種形態的含量(μg/g)。
⑷ 做元素形態分析液相分離作用重要嗎
做元素形態分析液相分離作用重要嗎
元素形態分析的重要性已越來越凸顯出來。 目前元素形態分析主要依賴於聯用技術:把具有高效分離性能的高效液相色譜和一些具有高靈敏度的檢測器聯用,進行元素形態
⑸ 怎麼找到有關「元素形態分析「的英文論文，最好有中文翻譯的
Just take a look, because I don't know what kind of "element morphometric analysis" you are looking for. And I am also not sure is "element morphometric analysis" right for the keyword of 「元素形態分析" .
Finite Element Analysis
http://www.buzzle.com/articles/finite-element-analysis-finite-element-method.html
MORPHOLOGY AND MORPHOMETRIC ANALYSIS OF SELECTED ELEMENTS OF DIGESTIVE TRACT IN GREAT CORMORANT PHALACROCORAX CARBO SINENSIS
http://www.ejpau.media.pl/volume13/issue4/art-25.html
⑹ 求文獻周天澤的《中草葯微量元素形態分析的幾個問題》，全文，pdf，caj格式都可以。謝謝。
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滿意請及時採納答案 謝謝 O(∩_∩)O哈！
—— 發書黨聯盟 bdmbws
般需要做稀土總量、稀土雜質、非稀土雜質等檢測
用ICP、原吸等檢測
這樣的提問沒有意義
建議自己下去查查資料
⑻ 元素賦存形式的研究方法
元素存在形式的常用實驗觀測和研究方法如下。
1)元素含量測定:通過礦物中元素成分含量分析,確定主礦物的分子式元素,並發現不屬於主礦物分子式成分的混入物元素,分析其可能的類質同象置換方式。
2)顯微鏡法:偏光、反光顯微鏡及電子探針等觀測、鑒定微細礦物顆粒。
3)相態分析法:又稱偏提取法 (partial extraction),也稱萃取法。選用某種專屬性溶劑使其只能溶解研究元素的某種存在形式,如使用不同濃度的酸溶液對 U 的多種存在形式進行萃取。經常使用弱酸溶劑浸出樣品中的吸附態元素,如用碘甲烷提取黑雲母中的Sn。偏提取物相分析法可分為循序提取法和平行提取法。循序提取法是用一份試樣,利用分解萃取能力不同的化學試劑,先提取結合最弱的部分,或者某一特定部分,而其他部分保留於殘渣中。分離後,再換一種試劑提取次弱結合部分,如此一直到提取出結合最強的形態。平行提取法是將樣品分為數份稱樣,用多種萃取能力不同的化學試劑分別進行萃取,根據它們的差值來計算各種形式的分量。
在勘查地球化學實踐中,普遍使用多級循序提取法,分離測定樣品中的多種賦存狀態的元素含量,以強化礦異常的襯度和分辨異常的成因。在查明了異常元素主要存在形式的條件下,更有利於評價異常。在處理以細小顆粒為主的土壤和分散流樣品時,最常用的有四步提取、五步提取和六步提取等技術方案。Gatehouse et al. (1977)提出的六步提取方案用於提取土壤中的Cu Pb Zn Fe Mn等,方法如下:
1)水溶部分,使用蒸餾水提取;
2)可交換離子及部分碳酸鹽態,用0.1mol/L NH4 OAc+HOAc,pH=4.5 提取;
3)錳的氧化物結合態,用 0.1mol/L NH2 OH.HCl+1mol/L NH4 OAc,pH=4.5提取;
4)有機質結合和硫化物態,用 H2 O2+lmol/L NH4 OAc 提取;
5)含水鐵的氧化物結合態,用NH2 OH.HCl+HCl,pH=4.5 提取;
6)殘渣中的粉沙和黏土,使用 HF進行溶解。
在地球化學工作實踐中,常根據研究對象的具體問題,實驗選擇最有效的提取劑和處理條件,分離試樣中元素的不同賦存形式,以達到認識其形成地質條件的目的。
4)通過X射線衍射法測定礦物晶格常數,研究晶格常數的變化,判斷類質同象的類型和程度。如對閃鋅礦d值的測定可以確定其中 Fe2+混入量,此外,硫化物礦物晶格常數的變化可以反映其中可能的含金量。
5)利用電子顯微鏡掃描研究細小顆粒礦物的成分、結構和光學性質等,還可通過面掃描、線掃描和背散射圖法,測定礦物中微量元素的分布:呈類質同象形式的元素在礦物中的分布應該是隨機均勻分布的。此外,還可以應用電子顯微鏡研究礦物的化學鍵性和離子電價等。
表2-22 列出元素存在形式常用的研究方法。
表2-22 元素存在形式的常用研究方法
⑼ 適用於元素形態分析的方法有哪些
形態分析和普通原子熒光是不一樣的，主要體現在價態分析上。 PS：科創海光的原子熒光用起來還行，就是儀器外形不好看。還有吉天、普析通用等一些廠家也都做原子熒光，外形都挺好看的，就是儀器質量不太好，一年壞幾次