一种飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法技术

一种飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，包括如下步骤：飞灰样品的前期处理；非特异性吸附态（形态1）砷硒的提取；特异性吸附态（形态2）砷硒的提取；无定型和弱结晶铁铝水合氧化物结合态（形态3）砷硒的提取；全结晶铁铝氧化物结合态（形态4）砷硒的提取；残渣态（形态5）砷硒的提取，不同形态砷硒所需超声提取时间不同，形态1、形态2和形态3砷的超声提取时间分别为11‑13min、23‑25min、2‑3min；形态1、形态2和形态3硒的超声提取时间分别为9‑11min、19‑21min和27‑29min。本发明专利技术方法相较于传统振荡提取方案大大缩短了提取时间，结果稳定，呈现高重复性与再现性。

A Rapid Extraction Method of Arsenic and Selenium in Fly Ash

A rapid extraction method for different forms of arsenic and selenium in fly ash includes the following steps: pre-treatment of fly ash samples; extraction of non-specific adsorbed arsenic and selenium; extraction of specific adsorbed arsenic and selenium; extraction of amorphous and weak crystalline iron-aluminum hydrate oxide bound arsenic and selenium; extraction of full crystalline iron-aluminum oxide bound arsenic and selenium (form 4). Extraction of arsenic and selenium in residue form (morphology 5) requires different ultrasonic extraction time for different forms of arsenic and selenium. The extraction time of arsenic and selenium in morphology 1, 2 and 3 is 11 13 min, 23 25 min and 2 3 min, respectively. The extraction time of selenium in morphology 1, 2 and 3 is 9 11 min, 19 21 min and 27 29 min, respectively. Compared with the traditional oscillating extraction scheme, the method greatly shortens the extraction time, has stable results, and exhibits high repeatability and reproducibility.

【技术实现步骤摘要】
一种飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法
本专利技术涉及一种飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，属于分析化学

技术介绍
在全球煤炭消费中，约有近50％的煤炭消耗用于电力行业，大量煤炭燃烧造成了极其严重的痕量元素（TEs）排放问题。目前研究证明，飞灰对砷与硒具有显著的富集作用。单一地以飞灰中砷硒元素的浓度来评价其环境效应是不准确的，不同赋存状态的砷硒与生物可利用性、毒性和迁移性等之间存在着密切关系。目前大部分形态分析研究建立在Tessier法上，后续发展出欧盟认证的BCR方法，但其对砷硒的提取效率均不尽如人意。Wenzel法针对环境介质中砷硒元素形态进行了提取优化，已被广泛应用于各种环境介质中砷硒的分析。但是，传统Wenzel法提取方式为震荡提取，周期较长，故亟需寻求对飞灰中砷硒形态进行快速稳定提取的方法，这一方法仍是分析化学领域研究的热点和前沿课题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术问题，提供一种飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，它利用超声空化效应，结合传统方法提取溶液，分别对特异性吸附态、非特异性吸附态与无定形和弱结晶铁铝水合氧化物结合态进行超声辅助顺序提取，该方法相较于传统振荡提取方式极大缩短了时间，并呈现良好的可重复性和再现性。本专利技术所述的技术问题是以如下技术方案解决的：一种飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，所述方法包括如下步骤：a、飞灰样品前处理：将飞灰样品研磨后经冷冻干燥24h后，过200目筛，将过筛后样品保存于22±1℃、相对湿度为40±5%的干燥器中，进行平衡，备用；b、非特异性吸附态（形态1）砷硒的提取：形态1砷的提取：称取1g经步骤a处理后的飞灰样品于离心管内，加入25mL、0.05M硫酸铵溶液，常温超声提取11-13min，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣B1留用；形态1硒的提取：另外称取1g经步骤a处理后的飞灰样品于离心管中，加入25mL、0.05M的硫酸铵溶液，常温超声提取9-11min，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣B2留用；c、特异性吸附态（形态2）砷硒的提取：形态2砷的提取：向上述步骤b提取非特异性吸附态砷后的残渣B1中加入25mL、0.05M的磷酸二氢铵，常温超声提取23-25min，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣C1留用；形态2硒的提取：向上述步骤b提取非特异性吸附态硒后的残渣B2中加入25mL、0.05M的磷酸二氢铵，常温超声提取19-21min，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣C2留用；d、无定型和弱结晶铁铝水合氧化物结合态（形态3）砷硒的提取：形态3砷的提取：向残渣C1中加入25mL、0.2M的草酸铵缓冲溶液，常温超声提取2-3min，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣D1留用；形态3硒的提取：向残渣C2中加入25mL、0.2M的草酸铵缓冲溶液，常温超声提取27-29min，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣D2留用；e、全结晶铁铝氧化物结合态（形态4）砷硒的提取：形态4砷的提取：向残渣D1中加入0.2M草酸铵缓冲溶液和0.1M抗坏血酸的混合溶液25mL，90℃见光水浴加热30min，离心，取上清液，剩余残渣中继续加入12.5ml、0.2M、pH值为3.25的草酸铵缓冲溶液，避光震荡10min，相同条件下离心并将两次上清液共37.5ml混合均匀过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣E1备用；形态4硒的提取：向残渣D2中加入0.2M草酸铵缓冲溶液和0.1M抗坏血酸的混合溶液25mL，90℃见光水浴加热30min，离心，取上清液；剩余残渣中继续加入12.5ml、0.2M、pH值为3.25的草酸铵缓冲溶液，避光震荡10min，相同条件下离心并将两次上清液共37.5ml混合均匀过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣E2备用；f、残渣态（形态5）砷硒的提取：形态5砷的提取：向残渣E1中加入4mL硝酸、1mL氢氟酸和1mL双氧水进行微波消解，冷却，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析；形态5硒的提取：向残渣E2中加入4mL硝酸、1mL氢氟酸和1mL双氧水进行微波消解，冷却，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析。上述飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，所述步骤b中，形态1砷的提取中，分4次超声，累计超声12min，每次超声3min，间歇5min；形态1硒的提取中，分2次超声，累计超声10min，每次超声5min，间歇5min。上述飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，所述步骤c中，形态2砷的提取中，分4次超声，累计超声24min，每次超声6min，间歇5min；形态2硒的提取中，分2次超声，累计超声20min，每次超声10min，间歇5min。上述飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，所述步骤d中，形态3砷的提取中，分1次超声3min；形态3硒的提取中，分7次超声，累计超声28min，每次超声4min，间歇5min；草酸铵缓冲溶液中加入草酸调节缓冲溶液的pH值为3.25。上述飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，所述步骤e中，抗坏血酸溶液的pH值为3.25。上述飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，所述步骤b、c、d中，超声采用超声仪，工作频率为：40kHz，功率为250W，水槽内浸泡液体的体积为5.5L。上述飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，其特征在于所述步骤b-f中，不同形态的砷硒的提取中，离心转速为3000r/min，离心时间为15min，取上清液经过0.45μm微孔水系滤膜过滤，再进行氢化物-原子荧光光谱分析。上述飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，所述步骤b-f中，每种形态的砷元素在分析之前，取1mL过滤后的砷提取液置于3mL5%稀盐酸与1mL5%硫脲-抗坏血酸混合溶液中充分混合，静置预还原30min；每种形态的硒元素在分析之前，取1mL硒提取液置于4mL5%稀盐酸中，充分混合静置1h。上述飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，所述步骤b-f中，采用的氢化物-原子荧光光谱仪进行分析的工作参数为：负高压为270V，灯电流为60mA，原子化器高度为8mm，原子化器温度为200℃，载气流量为400mL/min，屏蔽气流量为800mL/min，读数时间为7.0s，延迟时间为1.3s。上述飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，所述步骤f中，形态5砷硒在MWD-800型微波消解仪进行微波消解，分阶段进行消解提取，提取条件为：第一阶段，设定微波消解仪的压力为1.0MPa，功率为3000W，温度由室温升至100℃，升温时间为500s，恒温时间为60s；第二阶段，设定微波消解仪的压力为1.5MPa，功率为3000W，温度由100℃升至130℃，升温时间为200s，恒温时间为60s；第三阶段，设定微波消解仪的压力为2.0MPa，功率为3000W，温度由130℃升至160℃，升温时间为200s，恒温时间为60s；第四阶段，设定微波消解仪的压力为1.0MPa，功率为3000W，温度由160℃升至180℃，升温时间为500s，恒温时间为1200s。冷冻干燥原理：先将样品中的湿原料冻结至冰点之下，使其中的水分转变为固态冰，然后在真空环境下，将冰直接转化为蒸汽而除去，再用真空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：a、飞灰样品前处理：将飞灰样品研磨后经冷冻干燥24h后，过200目筛，将过筛后样品保存于22±1℃、相对湿度为40±5%的干燥器中，进行平衡，备用；b、非特异性吸附态（形态1）砷硒的提取：形态1砷的提取：称取1g经步骤a处理后的飞灰样品于离心管内，加入25mL、0.05M硫酸铵溶液，常温超声提取11‑13min，离心，取上清液过滤进行氢化物‑原子荧光光谱分析，残渣B1留用；形态1硒的提取：另外称取1g经步骤a处理后的飞灰样品于离心管中，加入25mL、0.05M的硫酸铵溶液，常温超声提取9‑11min，离心，取上清液过滤进行氢化物‑原子荧光光谱分析，残渣B2留用；c、特异性吸附态（形态2）砷硒的提取：形态2砷的提取：在上述步骤b提取非特异性吸附态砷后的残渣B1中加入25mL、0.05M的磷酸二氢铵，常温超声提取23‑25min，离心，取上清液过滤进行氢化物‑原子荧光光谱分析，残渣C1留用；形态2硒的提取：向上述步骤b提取非特异性吸附态硒后的残渣B2中加入25mL、0.05M的磷酸二氢铵，常温超声提取19‑21min，离心，取上清液过滤进行氢化物‑原子荧光光谱分析，残渣C2留用；d、无定型和弱结晶铁铝水合氧化物结合态（形态3）砷硒的提取：形态3砷的提取：向残渣C1中加入25mL、0.2M的草酸铵缓冲溶液，常温超声提取2‑3min，离心，取上清液过滤进行氢化物‑原子荧光光谱分析，残渣D1留用；形态3硒的提取：向残渣C2中加入25mL、0.2M的草酸铵缓冲溶液，常温超声提取27‑29min，离心，取上清液过滤进行氢化物‑原子荧光光谱分析，残渣D2留用；e、全结晶铁铝氧化物结合态（形态4）砷硒的提取：形态4砷的提取：向残渣D1中加入0.2M草酸铵缓冲溶液和0.1M抗坏血酸的混合溶液25mL，90℃见光水浴加热30min，离心，取上清液，剩余残渣中继续加入12.5 ml、0.2M、pH值为3.25的草酸铵缓冲溶液，避光震荡10 min，相同条件下离心并将两次上清液共37.5 ml混合均匀过滤进行氢化物‑原子荧光光谱分析，残渣E1备用；形态4硒的提取：向残渣D2中加入0.2M草酸铵缓冲溶液和0.1M抗坏血酸的混合溶液25mL，90℃见光水浴加热30min，离心，取上清液；剩余残渣中继续加入12.5 ml、0.2M、pH值为3.25的草酸铵缓冲溶液，避光震荡10 min，相同条件下离心并将两次上清液共37.5 ml混合均匀过滤进行氢化物‑原子荧光光谱分析，残渣E2备用；f、残渣态（形态5）砷硒的提取：形态5砷的提取：向残渣E1中加入4mL硝酸、1mL氢氟酸和1mL双氧水进行微波消解，冷却，离心，取上清液过滤进行氢化物‑原子荧光光谱分析；形态5硒的提取：向残渣E2中加入4mL硝酸、1mL氢氟酸和1mL双氧水进行微波消解，冷却，离心，取上清液过滤进行氢化物‑原子荧光光谱分析。...

【技术特征摘要】
1.一种飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：a、飞灰样品前处理：将飞灰样品研磨后经冷冻干燥24h后，过200目筛，将过筛后样品保存于22±1℃、相对湿度为40±5%的干燥器中，进行平衡，备用；b、非特异性吸附态（形态1）砷硒的提取：形态1砷的提取：称取1g经步骤a处理后的飞灰样品于离心管内，加入25mL、0.05M硫酸铵溶液，常温超声提取11-13min，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣B1留用；形态1硒的提取：另外称取1g经步骤a处理后的飞灰样品于离心管中，加入25mL、0.05M的硫酸铵溶液，常温超声提取9-11min，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣B2留用；c、特异性吸附态（形态2）砷硒的提取：形态2砷的提取：在上述步骤b提取非特异性吸附态砷后的残渣B1中加入25mL、0.05M的磷酸二氢铵，常温超声提取23-25min，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣C1留用；形态2硒的提取：向上述步骤b提取非特异性吸附态硒后的残渣B2中加入25mL、0.05M的磷酸二氢铵，常温超声提取19-21min，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣C2留用；d、无定型和弱结晶铁铝水合氧化物结合态（形态3）砷硒的提取：形态3砷的提取：向残渣C1中加入25mL、0.2M的草酸铵缓冲溶液，常温超声提取2-3min，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣D1留用；形态3硒的提取：向残渣C2中加入25mL、0.2M的草酸铵缓冲溶液，常温超声提取27-29min，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣D2留用；e、全结晶铁铝氧化物结合态（形态4）砷硒的提取：形态4砷的提取：向残渣D1中加入0.2M草酸铵缓冲溶液和0.1M抗坏血酸的混合溶液25mL，90℃见光水浴加热30min，离心，取上清液，剩余残渣中继续加入12.5ml、0.2M、pH值为3.25的草酸铵缓冲溶液，避光震荡10min，相同条件下离心并将两次上清液共37.5ml混合均匀过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣E1备用；形态4硒的提取：向残渣D2中加入0.2M草酸铵缓冲溶液和0.1M抗坏血酸的混合溶液25mL，90℃见光水浴加热30min，离心，取上清液；剩余残渣中继续加入12.5ml、0.2M、pH值为3.25的草酸铵缓冲溶液，避光震荡10min，相同条件下离心并将两次上清液共37.5ml混合均匀过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析，残渣E2备用；f、残渣态（形态5）砷硒的提取：形态5砷的提取：向残渣E1中加入4mL硝酸、1mL氢氟酸和1mL双氧水进行微波消解，冷却，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析；形态5硒的提取：向残渣E2中加入4mL硝酸、1mL氢氟酸和1mL双氧水进行微波消解，冷却，离心，取上清液过滤进行氢化物-原子荧光光谱分析。2.根据权利要求1所述的飞灰中不同形态砷硒的快速提取方法，其特征在于：所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑春刚，何楷强，史孟丹，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北,13