❶ ICP-OES的冷却液可以用纯水吗
建议用超纯水。
冷却水离子太低的话,影响电导率,ICPMS用于无机分析,如果使用的水中没有去除离子,回到至污染,不仅影响样品测定,也对仪器造成损害。
❷ icp-ms和lc-ms-ms为什么选密理博超纯水
ICP-MS用于无机分析,如果使用的水中没有去除离子,回到至污染,不仅影响样品测定,也对仪器造成损害
❸ 铁、铜、锌同位素测定
铁、铜、锌同位素多接收器等离子体质谱法测定
自然界中Fe有4个稳定同位素,分别为54Fe、56Fe、57Fe和58Fe;Cu有2个稳定同位素,分别为63Cu和65Cu;Zn有5个稳定同位素,分别为64Zn、66Zn、67Zn、68Zn和70Zn。目前,国际上通用的Fe同位素标准物质为IRMM-014,Cu同位素标准物质为SRM976。目前还没有经过严格同位素组成定值的Zn同位素标准物质,不同实验室有自己的内部标准,使用最多的是“里昂标准”。“里昂标准”是一种JMC生产的Zn单元素标准溶液,批号为3-0749L。
多接收器等离子体质谱仪(MC-ICPMS)的诞生使得精确测试Fe、Cu、Zn同位素组成成为可能。MC-ICPMS的优势主要是离子化效率高以及测定精度高。
自20世纪90年代末期以来,Fe、Cu、Zn同位素研究受到了广泛的关注并且被快速地应用于宇宙化学、地球化学和生物作用过程领域,成为国际地球科学和生命科学领域一个新兴的研究方向。这些新的同位素体系为了解地球各圈层中的相互作用提供一种崭新的地球化学示踪手段。各国学者对不同的样品进行了Fe、Cu、Zn同位素分析,其中包括:地外物质、火成岩、沉积岩、各种矿物、海水、河水、地下水、生物体等。δ56Fe的变化范围为-2.96‰~0.44‰(Anbar,etal.,2007);δ65Cu的变化范围为-3.70‰~5.74‰(Anbar,etal.,2007);δ66Zn的变化范围为-2.65‰~3.68‰(Luck,etal.,2005;Wasson,etal.,1999)。
随着研究和应用工作的进一步深入,Fe、Cu、Zn同位素势必将成为地球科学和生命科学研究中的一种重要的地球化学手段。
方法提要
采用酸溶法将天然样品中的Fe、Cu、Zn提取出来,使用AGMP-1阴离子树脂对Fe、Cu和Zn进行分离和纯化,制成分别含Fe、Cu、Zn的溶液。使用MC-ICPMS进行Fe、Cu、Zn同位素组成的测定。
仪器和装置
多接收器电感耦合等离子体质谱仪(Nu Plasma、Nu PlasmaHR、Nu Plasma1700、Ne ptune、Iso Probe)。
自动进样器。
膜去溶装置。
超净化学实验室。
双瓶亚佛蒸馏器。
电子分析天平。
水纯化系统。
高精度移液器。
超声波洗涤器。
试剂与材料
超纯盐酸由优级纯盐酸经聚四氟乙烯双瓶亚沸蒸馏制得。用于铜同位素分析需亚沸蒸馏2次。
超纯硝酸由优级纯硝酸经聚四氟乙烯双瓶亚沸蒸馏制得。
超纯氢氟酸由优级纯氢氟酸经聚四氟乙烯双瓶亚沸蒸馏制得。
超纯水自来水经预纯化、初级纯化、高级纯化三级纯化系统(如Millipore、Elga等水纯化系统)获得,电阻率18.2MΩ·cm。
双氧水优级纯。
Fe、Cu、Zn单元素标准溶液光谱纯试剂配制盐酸或硝酸介质。
聚四氟乙烯器皿溶样杯、洗瓶、试剂瓶、广口瓶等。
IRMM-014铁同位素标准物质,SRM976铜同位素标准物质。
高纯度液氩。
AGMP-1阴离子树脂。
离子交换柱的制备采用聚乙烯材料交换柱(规格:6.8×43mm)。AGMP-1树脂首次用前先以水浸泡,弃去上浮颗粒,湿法装柱。先以0.5mol/LHNO3和H2O交替洗数次,再以7mol/LHCl+0.001%H2O2平衡。
器皿清洗实验用器皿需经严格的清洗才能满足超净化学实验要求,基本清洗步骤如下:①优级HNO3加热浸泡24h后,用超纯水清洗3遍;②超纯HNO3加热浸泡24h后,用超纯水清洗3遍;③超纯水加热浸泡24h后,再用超纯水清洗3遍。
分析步骤
(1)试样消解
a.硅酸盐试样的消解。根据试样中铁、铜、锌的含量,称取一定量的粉末试样,放入聚四氟乙烯溶样罐中,加入适量HNO3和HF,加热至120℃,恒温至试样完全消解;蒸干后再用HNO3蒸干数次,去除氟化物;再用HCl蒸干数次,转化为氯化物形态。
b.碳酸盐试样的消解。根据试样中铁铜锌的含量,称取一定量的粉末试样,放入聚四氟乙烯溶样罐中,加入适量2mol/LHCl,加热至120℃,恒温24h,取出上清液;残渣用HNO3-HF混合酸消解后蒸干,再用HNO3蒸干数次,去除氟化物;再用HCl蒸干数次,转化为氯化物形态后,与先前取出的上清液混合,蒸干。
c.硫化物试样的消解。根据试样中铁、铜、锌的含量,称取一定量的粉末试样,放入聚四氟乙烯溶样罐中,加入2mol/LHNO3,加热至120℃,恒温24h,取出上清液;将上清液蒸干后再用HCl蒸干数次,转化为氯化物形态后,与先前取出的上清液混合,蒸干。
d.磁铁矿、赤铁矿、自然铜等试样的消解。将称取的磁铁矿、赤铁矿、自然铜等单矿物试样放入聚四氟乙烯溶样罐中,加入6mol/LHCl,加热至120℃,恒温24h,将上清液取出、蒸干。
(2)化学分离
离子交换纯化。试液以0.5mL7mol/LHCl上柱后,用6mL7mol/LHCl+0.001%H2O2(加H2O2以抑制铁被还原),去除基体元素,再以相同试剂22mL淋洗接收Cu。以20mL2mol/LHCl接收Fe。最后以11mL0.5mol/LHNO3接收Zn(图87.32)。
图87.32 Cu、Fe、Zn淋洗曲线m(Cu)=2μg,m(Fe)=200μg,m(Zn)=20μg
该方法的优点是使用同一离子交换柱实现Cu、Fe、Zn的依次分离。在7mol/LHCl介质条件下,Cu和Co的洗脱曲线重迭(唐索寒等,2006),当试液中Co的含量较高时,会影响Cu同位素比值的准确测定(蔡俊军等,2006)。在6mol/LHCl介质条件下,可以进行Cu和Co的有效分离(唐索寒和朱祥坤,2006)。另外,如果只对试液进行Fe或Zn同位素分析,可适当改变HCl的酸度,减少试剂用量,降低本底。
(3)质谱测定
a.进样方式。纯化后的试液以0.2mol/LHCl或HNO3介质进样。试液通过蠕动泵进入雾化器,形成气溶胶经雾室进入炬管,这就是所谓的“湿等离子体”(wetplasma);或通过膜去溶装置,将溶剂加热挥发穿过半透膜被吹扫气带走,载气将溶质以干气溶胶形式送入炬管,这就是所谓的“干等离子体”(dryplasma)。
与湿等离子体相比,干等离子体技术可以降低挥发性组分产生的干扰信号或噪音,提高信号的灵敏度。对于NuPlasmaHR,在干等离子体工作条件下,Fe的进样浓度约为5×10-6,Cu、Zn的进样浓度约为2×10-7。
为防止交叉污染,在试样-标样或不同试样测量之间需用与进样介质相同的酸对进样系统进行清洗,使待测元素的信号强度降低到可以忽略的程度后进行下个试样或标样的测定。为了提高清洗效果,可首先用较高酸度的酸(一般为2mol/L)清洗,然后用与进样介质相同酸度的酸清洗。
b.数据采集。同位素信号用法拉第杯接收。信号接收前需进行背景值测定,背景值的测定一般有3种模式:①峰位模式(onpeakmode):在不进样的情况下测定各个同位素峰位的背景值。②半峰位模式(half-peakmode):在不进样的情况下测定与待测同位素有半个原子质量数差的位置的噪声,以此作为峰位的背景值。③ESA偏转模式(ESA-offsetmode):在进样的情况下偏转EAS电压,阻止信号进入磁场和接收器,测定仪器噪声,以此作为峰位的背景值。
上述3种背景值测定方法各有利弊。峰位模式是最直接的测定方式,但由于在实际操作过程中难以做到试样测试之间对进样系统的彻底清洗,这种方法得到的背景值实际上含有一定程度的试样信号。ESA偏转模式测得的是仪器的电子噪声,是严格意义上的背景值;在试样测试过程中,实际背景值不仅包括电子噪声,还包括各种离子的散射对待测信号的影响。利用半峰模式进行背景值测定的原理是假定在远离待测同位素峰半个质量数的位置没有实际试样的信号,并且背景值的分布是均一的;实际上散射离子的分布并不一定均一,由于一些双电荷离子的存在可能在某些半个质量数位置存在一定的信号峰。
完成背景值测定之后即进行试样测定,试样的实际信号等于测量信号减去背景值。这一过程可以由计算机在线直接完成,也可以根据需要离线操作。
信号采集在计算机的控制下自动进行。在进行Fe、Cu、Zn同位素测量时,如果每个数据点的积分时间为10s,每组(block)数据采集10~20个数据点即可。
(4)仪器质量分馏校正与数据表达
a.仪器质量分馏校正。与TIMS相比,MC-ICPMS同位素分析可以产生较大的仪器质量歧视(instrumental mass discrimination)。在正常仪器工作条件下,Fe、Cu、Zn同位素质量范围的仪器质量歧视为3%u-1。原则上,用MC-ICPMS进行同位素比值测定时仪器的质量歧视可以通过元素外标法(element doping method)、标样-试样交叉法(standard-sample-bracketing method)或双稀释剂法进行校正。
标样-试样交叉法。在仪器调试稳定后,进行标样-试样的交叉测定。以试样前后两次标样结果的平均值为标准,计算试样的同位素组成相对与标样的偏差。该方法的最大优点是操作简便,但要求化学纯化过程的回收率达到99%以上,以避免纯化过程中可能造成的同位素分馏。运用标样-试样交叉法进行仪器质量歧视校正的前提,是仪器对于标样和试样的质量歧视在测试误差范围内相同。在实际操作过程中,标样的同位素比值是通过试样测定前后两次标样测定值的内差获得,因此该方法允许测试过程中存在相对均匀的质量分馏飘移。
元素外标法。在试样和标样溶液中加入与待测的元素的质量数相近的至少具有两个同位素的元素(进行Cu同位素测定时一般以Zn为外标元素,进行Zn同位素测定时一般以Cu为外标元素,进行Fe同位素测定时可以Ni为外标元素),对这两个元素的同位素进行同时测定,选择符合所用仪器的质量分馏规律,以外标元素为标准计算质量分馏因子,假定待测元素的同位素的质量分馏因子与外标元素的相同,计算试样和标样的待测元素的同位素“真值”,再根据此“真值”计算试样的同位素组成与标样的偏差。应当指出,运用元素外标法进行同位素测定时,仍需按标样-试样交叉法的程序进行。与单纯的标样-样品交叉法相比,该方法有可能在一定程度上提高试样的测试精度。
双稀释剂法。除了上述两种方法外,进行Fe同位素测定时还可用双稀释剂法。该方法在样品处理前定量加入已知同位素比值的两种Fe同位素(一般为57Fe和58Fe),选择适合所用仪器的质量分馏规律,对试样和标样测试过程中的质量分馏进行校正,获得试样和标样同位素组成的“真值”。该方法的优点是对试样化学处理的要求相对较低,并且可以避免测试可能存在的基质效应。该方法操作繁琐,并且不能对试样所有Fe同位素进行测定。
b.标准物质与数据表达。样品的Fe、Cu、Zn同位素组成以相对于标准物质的千分偏差或万分偏差表示:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
当前,国际上通用的铁同位素标准物质为IRMM-014,铜同位素标准物质为SRM976。对于锌同位素,由于目前还没有经过严格同位素组成定值的标准物质,不同实验室有自己的内部标准,使用最多的是“里昂标准”。里昂标准是一种JMC生产的Zn单元素标准溶液,批号为3-0749L。
(5)同质异位素干扰运用MC-ICPMS进行Fe、Cu、Zn同位素测定时可能存在一系列的同质异位素干扰(表87.29)。概略地讲,这些同质异位素干扰可以分为两类:一类与试样的成分有关,如54Cr+对54Fe+、64Ni+对64Zn+的干扰;另一类与测试方法有关,如[14N40Ar]+对54Fe+、[16O40Ar]+对56Fe+的干扰。与试样有关的干扰可以通过化学纯化解决(唐索寒等,2006;唐索寒和朱祥坤,2006),而与测试方法本身有关的干扰则需要通过改变工作条件、干扰信号扣除等方法克服。
表87.29 Fe、Cu、Zn同位素测定过程中潜在的干扰信号
a.低分辨率模式下同质异位素干扰的评估。对于绝大多数试样而言,经过化学纯化后可以有效地去除可能的干扰元素,满足MC-ICPMS进行Fe、Cu、Zn同位素测定的要求(唐索寒等,2006;唐索寒和朱祥坤,2006)。
对于Cu、Zn同位素测定,化学纯化后的试样产生的同质异位素干扰信号非常低,加之运用标样-试样交叉法进行仪器质量分馏校正可以抵消部分干扰信号,干扰信号一般可忽略不计。应当注意的是,由于Na无处不在,进行Cu同位素测定时应特别注意可能的Na污染问题,经常性地对试剂中的Na含量进行检测。正常工作条件下,一般应保持试液中的23Na/63Cu<0.01。进行Zn同位素测定时,化学纯化后的试液几乎没有对64Zn+和66Zn+的干扰信号,但有可能存在一定程度的对67Zn+和68Zn+的干扰(表87.29)。对该问题的一种有效的评估方式是,以一定浓度的Zn溶液为标样,对含不同浓度的Zn的溶液进行测定,检测Zn同位素组成的测定值随浓度的变化情况(李世珍等,2008),并由此得出试液的Zn浓度相对与标样的允许变化范围。如果质量数为67和68的干扰信号难以控制到忽略不计的程度,可只报道66Zn/64Zn比值。
与Cu、Zn同位素不同,在低分辨模式下进行Fe同位素测定时存在较强的同质异位素干扰(表87.29),必须对干扰信号的强度进行详细评估,并通过一系列操作,抑制干扰信号强度,提高信号-干扰比。具体地讲,这些操作过程包括以下几个方面:①通过膜去溶装置进样,去掉溶液中的挥发性组分,降低干扰信号强度。②改变RF输出功率。干扰信号的强度可随RF功率的改变而改变,为了最大限度地降低干扰信号的强度,在低分辨率模式下运行时,需要在1100~1600W寻找RF的最佳输出功率。③降低仪器灵敏度。离子信号通过特制的低灵敏度进样锥进入质谱仪,在降低信号强度的同时,该进样锥可有效地抑制[40Ar14N]+、[40Ar16O]+和[40Ar17O]+等干扰信号的产生。④增加试液浓度。在降低仪器灵敏度的同时,增大试液浓度,提升信噪比,从而降低干扰信号的影响。⑤扣除干扰信号。经过上述操作后对仍存在的干扰信号的大小进行评估,在测得的离子信号中扣除相应的干扰信号。⑥试液与标样的浓度匹配。如上所述,仪器的质量歧视校正通过试液-标样交叉法进行,Fe同位素比值的测定结果以试液相对于标样的千分偏差表示,见公式(87.35)、公式(87.36)。因此,在理想状态下(即干扰信号的波动可以忽略不计),如果标样与试液的浓度完全相同,通过与标样的归一化,干扰信号的影响将被抵消。
b.高分辨率模式下同质异位素干扰的分离。进行Fe同位素测定的主要干扰信号是ArN+、ArO+离子(表87.29)。严格地讲,这些离子和与之相对应的Fe同位素间存在微小的质量差异,利用这一差异,可以在高分辨下实现Fe同位素和对应的ArN+、ArO+离子的有效分离。图87.33为NuPlasmaHR型质谱仪在高分辨模式下将多原子干扰信号与待测信号分开的图解,其中左边标有54、56、57的为真正试液的Fe信号,而中间3线重叠处为干扰信号与试液信号的叠加,右边为干扰信号。取无干扰处的Fe信号就可得到试液真正的Fe信号,从而有效地将干扰去除。
图87.33 高分辨下Fe同位素与干扰峰的分离54Fe+、56Fe+和57Fe+谱图的叠加
与低分辨相比,仪器在高分辨模式下运行时,信号损失约为90%。在高分辨模式下,采用正常的进样锥,所需试液浓度与低分辨模式下相近。
(6)基质效应与浓度匹配
运用标样-试液交叉法进行仪器质量分馏校正的前提是,在误差范围内,测试过程中仪器的质量分馏对于试样和标样是相同的。如果在测试过程中因试样与标样化学成分的不同而导致仪器质量分馏的变化,将会使运用标样-试样交叉法进行仪器质量校正后的数据偏离真值,这就是所谓的基质效应(matrixeffects)。在运用MC-ICPMS进行同位素测定时,基质效应是个值得重视的问题。例如,在进行Fe同位素测定时,当纯化后的试样中Al的含量大于Fe含量的2%时,Fe同位素的测量值就有可能偏离真值(朱祥坤等,2008)。
基质效应的另一种表现形式是酸度对仪器质量分馏的影响。李津等(2008)发现在HNO3介质条件下进行Cu、Zn同位素测定时,仪器的质量分馏对酸度非常敏感,而在HCl介质中,酸度的影响则小得多。
基质效应的一种特殊表现形式是浓度效应,也就是说,仪器的质量分馏受溶液中待测元素的浓度影响。Zhuetal.(2002)在研究Ti同位素测定方法时首先发现了这一现象,进一步的研究表明,在进行Fe同位素测定时需将样品相对于标样的Fe的浓度偏差保持在15%以内(朱祥坤等,2008)。
综上所述,基于基质效应和测试过程中一定程度的干扰信号的影响,在运用MC-ICPMS进行Fe、Cu、Zn等同位素测定时,必须保持试样和标样中待测元素的浓度以及介质的酸度相匹配。二者间允许的偏差可能与具体仪器和工作条件有关。因此,在Fe、Cu、Zn进行方法移植时,需对相关问题进行细致的调查,进而确定出针对所用仪器的酸度和试样浓度的允许变化范围。
方法的重复性
运用标样-样品交叉法进行仪器质量分馏校正时,Fe、Cu、Zn同位素的测试结果的长期重现性(即外部精度,2SD)一般好于0.05‰每原子质量数。
参考文献和参考资料
蔡俊军,朱祥坤,唐索寒,等.2006.多接收电感耦合等离子体质谱Cu同位素测定中的干扰评估[J].高校地质学报,12:392-397
李津,朱祥坤,唐索寒.2008.酸度对多接收器等离子体质谱法Cu、Zn同位素测定的影响[J].分析化学,36(9):1196-1200
李世珍,朱祥坤,唐索寒,2008.多接收器等离子体质谱法Zn同位素比值的高精度测定[J].岩石矿物学杂志,27(4):273-278
唐索寒,朱祥坤,蔡俊军,等.2006.用于多接收器等离子体质谱铜铁锌同位素测定的离子交换分离方法[J].岩矿测试,25:5-8
唐索寒,朱祥坤.2006.AGMP-1阴离子树脂元素分离方法研究[J].高校地质学报,12:398-403
朱祥坤,李志红,赵新苗,等.2008.铁同位素的MC-ICPMS测定方法与地质标准物质的铁同位素组成[J].岩石矿物学杂志,27 (4) : 263-272
Anbar A D,Rouxel O.2007.Metal stable isotopes in paleoceanography [J].Annu.Rev.Earth Planet Sci.,35:717-746
Luck J M,Ben Othman D,Albaréde F.2005.Zn and Cu isotopic variations in chondrites and iron meteorites: early solar nebula reservoirs and parent-body processes [J].Geochimica Cosmochimica Acta, 69(22) : 5351-5363
Wasson J T, Lange D E, Francis C A, et al.1999.Massive chromite in the Brenham pallasite and the ractionation of Cr ring the crystallization of asteroidal cores [J ].Geochim Cosmochim Acta,63: 1219-1232
Zhu X K,Makishima A,Guo Y,et al.2002.High precision measurement of titanium isotope ratios by plasma source mass spectrometry [J].Intenational Journal of Mass Spectrometry,220: 321-329
❹ 土壤和沉积物用ICP-MS测定金属,国标上的空白试验指什么是用超纯水代替样品,还是用石英砂代替样品
土壤和沉积物用来ICP-MS测定金属自,国标上的空白试验指什么?是用超纯水代替样品,还是用石英砂代替样品?土壤和沉积物用ICP-MS测定金属,国标上的空白试验指什么?是用超纯水代替样品,还是用石英砂代替样品?
❺ ICP仪器的循环水可以使用超纯水吗
你觉得会产生什抄么样的后果呢?袭
要求蒸馏水的原因是,冷却循环水要干净,没有杂质,少含离子,防止堵塞,防止长菌。
换句话说就是蒸馏水是最低要求,你们的条件好,用超纯水当然更好!如果能加点抑菌剂就更好了。记得常换水,洗洗过滤网。
❻ ICP仪器的循环水可以使用超纯水吗
可以用超纯水。如果能加点抑菌剂就更好了.记得常换水,洗洗过滤网。
最低要求蒸馏水,因为冷却循环水要干净,没有杂质,少含离子,防止堵塞,防止长菌.
❼ ICP-MS法测定
仪器设备与器皿
电感耦合等离子体质谱仪。
Carius管一种高硼厚壁耐高压大玻璃安瓿瓶。装溶液部分长20cm,外径1.9cm。壁厚3mm。细颈部分长6cm,外径1cm,壁厚1.5mm。还可根据需要改变尺寸。
不锈钢套管两端有带泄压孔的螺旋帽,尺寸大小取决于Carius管的大小。
准确控温鼓风烘箱20~300℃,±1℃。
高温炉1100℃。
离心机可离心10~50mL离心管。
锆坩埚直壁,35mL(美国MetalTechnologyInc.生产),使用前置锆埚于高温炉中,加热升温至250℃,以后每15min增加25℃,直到700℃。于700℃保温45min,然后冷却至室温。这样埚壁表面被钝化,从银灰色转为黑色,可在一定程度上保护坩埚在试样熔融时少受过氧化物侵蚀。使用前用热12mol/LHCl清洗3次。在反复使用前重复以上操作。
Teflon分液漏斗120mL。
Teflon或聚丙烯离心管50mL、15mL、10mL。
Teflon烧杯150mL。
Parafilm密封膜。
Teflon试剂瓶30mL、60mL、120mL、250mL、500mL。
石英试剂瓶1000mL、2000mL
鼓泡和洗气装置可选用养金鱼的小气泵,产生的气体经装有超纯水的洗气瓶清洗后通入蒸馏瓶。用针形伐调节通入气泡的速度。
蒸馏装置常规蒸馏装置示于图86.1a中。材质为普通玻璃,由3部分组成:①送气系统,由气泵、洗气瓶和相互连接的乳胶管组成。②主体蒸馏部分,在100mL圆底磨口蒸馏瓶上面装有回流管。一侧有通气管,可通入洁净空气到蒸馏瓶底部溶液中,通气管底部与蒸馏瓶底部内侧距离约为0.5~1cm,以保证通气顺畅。另一侧上部有带磨口排气管,可导出挥发性蒸馏产物OsO4。③OsO4吸收部分,25mL比色管,内装5mL超纯水,置于冰水浴中。
Carius管直接蒸馏分离锇方法装置示于图86.1b中。蒸馏装置由3部分组成:①送气系统,由气泵、流量计、洗气瓶及塑料连接管组成。②主体蒸馏部分,Carius管置于圆底烧瓶中,靠水浴加热。Carius管密封头为3cm长硅胶管(外径12mm,壁厚2mm)用玻璃堵头密封硅胶管一头,然后用针在硅胶管两侧向斜下方扎2个孔,分别插入2根Teflon通气管(外径2mm,壁厚0.5mm),其中进气管较长,位于管内一端可达到逆王水液面下底端,出气管较短,管内一端位于Carius管上部无溶液处。实验前要预先准备好多套Carius管密封头。③OsO4吸收部分,5mL玻璃试管内装2mL超纯水,置于冰水浴中,吸收蒸馏出的OsO4。为防止Os的记忆效应,硅胶管和Teflon通气管均为一次性使用。
图86.1 蒸馏装置示意
器皿清洗
Carius管清洗首先用去污粉初步清洗,洗掉表面油污和灰尘,然后泡在K2Cr2O7-H2SO4洗液中一周,取出用超纯水清洗干净,150℃烘干,用干净的塑料袋包装好,备用。如果Carius管的加工过程没有Re、Os污染,也可以直接使用,不清洗。
玻璃蒸馏器、烧杯、比色管和其他玻璃器皿清洗用100g/LKOH乙醇溶液浸泡2h,用水清洗后在热的稀王水中煮0.5h,最后用超纯水冲洗干净。
Teflon分液漏斗和烧杯清洗使用完毕后立即用热水冲洗,然后在热的(1+4)HCl中浸泡,最后用超纯水冲洗干净。
试剂与材料
试剂中若Re或Os含量大于1pg/g,需进行纯化,以确保Re和Os含量均小于1pg/g。
超纯水电阻率18MΩ·cm。
丙酮MOS级。
NaOH溶液优级纯,c(NaOH)=5mol/L。
Na2O2分析纯。
超纯HCl优级纯HCl经双瓶蒸馏纯化。纯化后,c(HCl)=10mol/L。
超纯HNO3用小气泵通入空气到装有超纯水的250mL玻璃洗气瓶,然后通入装有优级纯硝酸的250mL蒸馏瓶中,加热微沸2h除去痕量Os。通气速度2~3气泡/s。再进行一次双瓶蒸馏除去Re。纯化后,c(HNO3)=15.5mol/L。
H2O2优级纯。
H2SO4MOS纯。
185Re稀释剂金属粉末(美国橡树岭国家实验室产品)。
190Os稀释剂金属粉末(美国橡树岭国家实验室产品)。
金属Re带高纯金属w(Re)=99.999%(美国Cross公司)。
(NH4)2OsCl6光谱纯,英国JohnsonMalthey产品。
185Re、190Os稀释剂溶液稀释剂溶液的制备与浓度标定见附录86.5A。
同位素比值标准溶液同位素比值标准的配制与测定见附录86.5B。
Re-Os同位素标准物质辉钼矿定年标准参考物和其他岩石矿物标准参考物定值数据列于附录86.5C。
试样制备
1)样品采集和加工。辉钼矿是最重要的Re-Os定年矿物。对野外采集的辉钼矿矿石样品粉碎后进行辉钼矿单矿物挑选,将选出的辉钼矿单矿物置于显微镜下检查,确保晶体新鲜、无氧化、无污染,然后,将其研磨至小于74μm。有些辉钼矿成片状,很难磨细,可用剪刀剪碎后进行研磨。研磨时可加入少许无水乙醇以防止试样飞溅。装入称量瓶,在80℃烘2h,置于干燥器中备用。用于Re-Os同位素分析。
为了减少辉钼矿中187Re和187Os失耦现象对准确测定年龄的影响,一定要多采样,细磨碎。各种地质体里辉钼矿中Re、Os含量差别较大,取样量也有很大差别。一般希望准备0.3~1g试样,特别是对于易发生失耦现象的大颗粒、长年龄以及钨矿石英脉中的大颗粒辉钼矿,要有1g左右的试样。大的晶体比小的晶体失耦现象严重,所以最好多选小晶体。将所选颗粒试样磨细(<0.1mm)混匀,有利于得到稳定重现的年龄结果。
其他的Re-Os定年矿物,Re、Os含量较低,一般需要准备5g左右的试样。对于Cu-Ni硫化物矿,最好选择新鲜的、纯的块状硫化物矿石。
为了得到相关性很好或者说权重均方差较小的Re-Os等时线,要在较大范围内多采一些试样,最好有10个试样,使得Re含量和Re/Os比变化较大。如果只在一块矿石中取样,可能导致点在等时线上分布过于集中,等时线年龄误差过大。
2)试样中Re、Os含量的初测。不同岩石矿物中Re、Os含量变化很大。首先可根据Re、Os在各种岩石矿物中的大约含量决定取样量,并做初步测定,根据测定结果决定实际取样量和稀释剂加入量。可根据实验室条件自行选择一种简便易行的方法进行初测,也可直接按下述试样分解操作,待得到结果后,再调整取样量和稀释剂加入量,重新进行精确测定。
3)取样量和稀释剂加入量。根据试样中Re、Os大约含量和仪器的灵敏度决定取样量和稀释剂加入量。详细计算过程参见下面测定结果计算部分。一般来说,辉钼矿Re、187Os含量较高,取样量约为2~400mg;其他硫化物和岩石试样Re、Os含量低,取样量约为0.2~2g。稀释剂的加入量应大约等于试样中Re、Os的含量。对于不同Re/Os比值的试样,应采用不同浓度、不同混合比的混合稀释剂。采用混合稀释剂可消除年龄计算中稀释剂的称量误差。
4)试样分解。本节只介绍Carius管溶样和碱熔两种最常用的试样分解方法。对于辉钼矿、黄铁矿、毒砂、橄榄岩等试样,目前一般多采用Carius管溶样方法。对于难熔岩石矿物,如含铬铁矿、尖晶石等试样,可采用碱熔方法或高温高压(~300℃)Carius管溶样方法。
a.Carius管王水介质分解试样。准确称取一定量(2~1000mg,精确到0.01mg)试样。通过细长颈玻璃漏斗加入到Carius管底部。缓慢加干冰或液氮到已装有半杯乙醇的保温杯中,边加边搅拌,使成黏稠状,保持温度在-50~-80℃。把装好样的Carius管放到该保温杯中,把事先准确称取在Teflon小瓶内的一定量(精确到0.01mg)混合稀释剂溶液通过原细颈漏斗加入到Carius管底部,顺序加入3mLHCl、5mLHNO3、1mLH2O2。取样量少时,酸量可适当减少。H2O2的加入可提高ICP-MS测定Os的灵敏度,如Os含量高时可以不加。要注意一定要当一种溶液冷冻后再加入后一种溶液,否则可能由于稀释剂中190Os的少量挥发损失导致年龄测定值偏高。待管内溶液完全冷冻后,用煤气氧气火焰加热封好Carius管的细颈部分。为了防止冻结溶液回到室温后,因试样和试剂反应激烈,管内压力骤然增大可能发生爆炸,最好在管内溶液解冻前就将Carius管放入两端有泄压孔的不锈钢套管内。将套管轻轻放入鼓风烘箱内,估计化冻后,逐渐升温到230℃。保温24h。黄铁矿与逆王水反应激烈,升温到200℃即可。在高温加热时,有可能发生爆炸,但有钢套保护,不会造成人身伤害。待冷却到室温后,取出Carius管,再放入-50~-80oC的保温杯中。在底部溶液冻结的情况下,用玻璃刀在细颈部分上端划痕。用煤气氧气火焰烧红一根细玻璃棒的一端,触烫划痕,使产生裂纹(有时管内压力过大,Carius管的端头可能崩掉,造成人身伤害,最好先在Carius管细颈部分用火焰熔化玻璃烧一个洞,泄压后再划痕开管),而后放入冰柜。测定前取出,放入冰水浴中。待所封溶液解冻融化后,用木棒轻敲Carius管细颈部分顶端使其断开,转出溶液。以上操作涉及高温高压,操作者胸前要有1cm厚有机玻璃屏蔽板,并戴防护面具。避免爆炸造成人身伤害。一定要注意安全!
b.锆埚碱熔分解试样。称取一定量(精确到0.01mg)混合稀释剂于锆坩埚中,放入冰箱中冷冻0.5h。加入过量5mol/LNaOH溶液,在瞬间中和稀释剂中的酸,并转化为使铼、锇稳定的碱性溶液。注意轻加、轻摇稀释剂溶液,尽量不要使溶液爬壁过高,否则严重影响同位素交换平衡,导致结果误差偏高。冷却的锆埚可吸收酸碱中和所产生的热量,以防止稀释剂中锇的损失。蒸干转为碱性介质的稀释剂后,称入0.5~1g(精确至0.0001g)试样和4gNaOH。为避免污染,外套瓷坩埚,放入325℃高温炉中。升温速度25℃/20min,至400℃。这是为了熔化NaOH以使试样和稀释剂均匀化,在此还原条件下要尽量轻一些摇动(试样的流动性不好)。冷却,加入4gNa2O2(加入4gNa2O2后,温度升到450℃以上熔融液流动性变好。如需过夜操作,把带试样的锆埚放在干燥器内保存)。混合物先后在450℃、550℃和650℃各停留20min,并摇动几次。冷却后,擦净锆埚外壁,放入已有50mL热水的150mLTeflon烧杯内,注意水一定要盖过坩埚,盖盖。在电热板上微沸1h。用水清洗并取出坩埚。继续加热至提取液体积为50mL。转入50mL离心管,离心。一半上清液转入Teflon分液漏斗中用于Re的萃取分离,另一半提取液转入蒸馏瓶用于Os的分离。
5)Re-Os分离流程。
a.Os的常规蒸馏。对于Carius管试样分解直接用20mL水将管中液体转入蒸馏装置的蒸馏瓶中。用25mL比色管,内装5~10mL超纯水,放在冰水浴中,吸收蒸馏出的OsO4(图86.1a)。加热微沸,蒸馏30min。水吸收液用于ICPMS测定Os同位素比值。
对于碱熔试样分解方法将一半提取液转入蒸馏装置的蒸馏瓶中,加入约0.5gCe(SO4)2,安装好蒸馏装置后,从顶部带活塞的漏斗加入约30mL9mol/LH2SO4,然后按上一段方法进行蒸馏,用5~10mL超纯水吸收蒸馏出的OsO4。
b.Carius管直接蒸馏。将溶好冰冻的Carius管打开,蒸馏前放在冰水浴中回温后,断开细颈,加入数毫升MilliQ水,将事先准备好的Carius管密封头套在Carius管的细颈部分[图86.1(b)],按“仪器设备与器皿”中蒸馏装置的说明连接好管路,在Teflon管插入硅胶管处用水帮助密封。调节到合适的通气流速,观察到Carius管内溶液和OsO4吸收液中气泡均匀而稳定后,将其置于装有微沸水的烧瓶中,在选定的进气流量条件下,进行直接蒸镏。用内装2mL超纯水的5mL玻璃试管(冰水浴)吸收蒸馏出的OsO4。
c.丙酮萃取分离Re。对于Carius管试样分解方法,将蒸馏Os后的残液置于120℃电热板上加热至近干(如果Re含量很高,也可只取部分溶液进行此项操作),加入少量水加热赶酸,重复赶酸一次。加入10mL6mol/LNaOH,微热以促进转为碱性介质。将碱性试样溶液和沉淀一并转入120mLTeflon分液漏斗中。加入10mL丙酮萃取Re。振荡1min,静止分层(如沉淀太多,需多加6mol/LNaOH溶液,转入50mL离心管离心,将上层清液转入分液漏斗进行分相)。弃去下层水相和沉淀。加2mL6mol/LNaOH溶液到分液漏斗中,振荡1min,进一步洗去丙酮相中的杂质,弃去下层水相。将丙酮相转入50mL离心管中,离心10min,用滴管取出上部丙酮到已加有2mL水的100mLTeflon烧杯中(这一次离心是为了保证丙酮相不会夹杂碱液,防止以后溶液含盐量过高而导致雾化器堵塞)。由于丙酮沸点为56.48℃,为避免爆沸,在电热板上开始加热务必保持约50℃,待丙酮蒸发完后,可升高电热板温度到120℃,继续加热剩余水溶液至干。用0.5mL超纯HNO3中和溶解残渣。有时HNO3提取液呈黄色,这可能是丙酮的降解产物。反复加热近干并滴加H2O2和HNO3,可使溶液清亮无色。该溶液被稀释为约含Re3ng/mL的(2+98)HNO3溶液,用ICP-MS测定Re同位素比值。
对于碱熔方法分解的试样,特别适合丙酮萃取分离Re。因为无需进行介质转化,将一部分提取液直接转入Teflon分液漏斗中,按上一段方法进行Re的萃取分离。
以上是通用的方法。对于Re含量高,取样量在50mg以下的辉钼矿试样,可以只加4mL6mol/LNaOH转化试样成碱性介质,并直接转入10mLTeflon离心管内,加入4mL丙酮,震摇1min,离心分相,用滴管取出上面部分丙酮溶液,按前述方法制备成含Re约3ng/mL的(2+98)HNO3硝酸溶液,用ICP-MS测定Re同位素比值。
Re、Os同位素比值测定
以ThermalX-7ICP-MS为例的要求操作参数见表86.5。
表86.5 ICP-MS仪器测量参数
ICP-MS采用溶液进样,被测元素在ICP中发生电离,四极杆选择通过的质量数,最后用电子倍增器接收信号,采用动态跳峰的方式得到同位素比值。ICP-MS测量不同试样时通常需要仔细清洗Teflon进样管,密切监控溶液的基体效应、质量分馏效应和元素间质量干扰。在进行同位素分析时仔细调节仪器参数,以达到最佳测量状态。
一般来说金属硫化物中Re的含量比Os含量高得多。获得正确地质年龄的关键之一是ng量级甚至pg量级Os含量及同位素组成的准确测定。Os的价态行为比较复杂,在酸性、碱性和水溶液中主要以+4、+6和+8价状态存在;随着温度和放置时间的变化,价态很容易转化。以往实验证明(何红蓼等,1993),不同价态的ICP-MS灵敏度差别较大。这是因为被分析溶液经过雾化形成气溶胶进入等离子体,其雾化效率只有1%~2%。Os(+4、+6)的信号正是由这~2%的有效雾化部分所产生的,其余~98%则未经利用而作为废液排除。因Os(+8)有很强的挥发性,在排废前的雾化过程中就以OsO4气体形式逸出,被载气带入ICP,使+8价Os的灵敏度比+4价和+6价高~50倍,这有效地提高了ICP-MS测定Os的灵敏度和精度。OsO4的易挥发性带来了ICPMS测定时的高灵敏度,同时也影响了OsO4水溶液长期保存的稳定性。用于ICP-MS测定的OsO4水溶液如放置时间太长,OsO4的挥发损失将导致Os信号变小。为了防止OsO4挥发损失,可将其冷冻(-18℃)。存于25mL玻璃比色管中的OsO4水溶液体积不要超过5mL,并尽量将比色管斜放,否则比色管容易被冻裂。
OsO4水溶液最好贮藏在玻璃或石英容器中。如贮藏在聚乙烯瓶中,数小时后就被瓶壁还原吸附,ICP-MS测定信号就完全消失了。
ICP-MS测定Re、Os采用溶液直接进样,简单快速。为了得到准确的同位素比值,一般要重复5次进样测定。OsO4溶液能够渗透到Teflon进样管的管壁中,且气态OsO4会分布于整个雾化系统的各个死角,具有很强的记忆效应。为了清洗Teflon进样管中记忆的Os,首先用超纯水清洗,再用(5+95)超纯HNO3和H2O2交替清洗进样管。最后用超纯水彻底将进样管清洗干净,以避免试样之间的交叉污染。一般ICP-MS采用蠕动泵进样,有利于溶液匀速进入系统。但在泵对软管的推动和挤压下蠕动泵的软管内壁变得粗糙,使Os的记忆效应更为严重。在测定Os时最好利用雾化器形成的负压直接将溶液引入。
电子倍增器在脉冲方式工作时,在高计数率的情况下,检测器获得的计数比实际到达检测器的离子数要少,这种现象主要是检测器的死时间所致。在同位素分析中,为了获得较好的精密度和准确度,一般要求足够高的计数率,由此可能会导致丰度较高的同位素离子计数率受到死时间的严重影响,从而影响同位素比值测定的精度和准确度,因此必须对死时间进行校正。一般仪器在计算比值时会自动扣除隐含的死时间。仪器的死时间会随着仪器使用时间和电子倍增器性能的变化而有改变,对于要求精确的同位素比值测定最好经常测定一下。死时间校正公式为Vanhaecke1998年得出:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:Ccorr为经过死时间校正后的同位素计数值;Cobs为未作仪器死时间校正时观测到的同位素的计数值;τ为检测器死时间。
测定死时间的主要步骤为:配制一组不同浓度的普通Re溶液;在死时间设置为零的条件下测定每个溶液的同位素比值;对各浓度测定的同位素比值分别用0ns、10ns、20ns、30ns、40ns、50ns、60ns、70ns死时间进行校正;计算同位素比值归一化值R,R为死时间校正后的Re同位素比值(187/185)除以推荐值1.674(Bohlkea,2005);以归一化值R为纵坐标,校正所用的死时间为横坐标作图,得到不同浓度系列的数条直线;各浓度直线的相交点对应的时间即为需要确定的检测器的死时间(图86.2)。从理论上讲,不同浓度的直线应交汇于一点,但实际测定值总有一定误差。从图上可见,此次死时间的测定结果约为43ns。
图86.2 检测器死时间测定
死时间的测定不可能完全准确,所以即使经过死时间校正,仍会存在一定误差,特别是高计数率时。在测定比值的时候,分子和分母都会受到影响;如果比值接近1时,最后给比值带来的误差会由于相互抵消而减小,即比值测定结果受死时间误差的影响较小。假定死时间的误差为5ns,经过上面公式计算,如果测定的同位素比值分别为0.2、0.5和0.8,要求比值的偏差在0.1%以下,那么分母同位素计数率的上限值分别为20×104、40×104和100×104。一般控制在40×104以下。
质量分馏效应和同位素干扰校正
1)质量分馏效应校正。与N-TIMS相比,ICP-MS的一个严重缺点是质量分馏较大,这直接影响同位素比值测量的准确性,必须加以校正。普通Os有7个同位素,其中187Os和186Os属放射成因同位素,其他5个稳定同位素之间的比值是不变的,很适合于用内标法进行质量分馏校正。内标法要求质量分馏和同位素质量之间存在着某种函数关系(线性规律、指数规律和对数规律)。实验结果表现出近似的线性关系和对数关系。对于未加稀释剂的普通锇溶液,可以用内标在线校正。因为一般认为,在Os的7个同位素中,187Os是放射成因的,在不同的岩石矿物中它与其他同位素的原子数比值变化很大。188、189、190、192这4个同位素的原子数之间的比值不变且具有较高的同位素丰度,因此可以根据它们之间质量分馏和同位素质量之间的函数关系求得187/188的分馏系数,从而对实际测量的187/188值进行校正。为了得到较准确的质量分馏和同位素质量之间的函数关系,每个质量峰都要有足够高的计数率。
Re只有两个同位素,不适合用内标法进行分馏校正。曾尝试在测量Re的同位素组成时,在Re的待测溶液中添加Ir,利用Ir同位素组成对Re进行在线同位素分馏校正;但是只有当Ir浓度与Re浓度接近时,才能得到好的分馏校正结果(杨胜红等,2007)。
以上的分馏校正方法都取得了一定的效果。从方便、简单和实效方面考虑,常采用与稀释法所得到的同位素比值接近的同位素比值标准为外标来进行分馏校正。采用外标法要求仪器比较稳定。为了得到准确的比值,有时测一个试样,紧跟一个同位素比值标准的测定。
质量分馏校正采用外标法,按下式校正:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:Rtrue表示待测试样真正的同位素比值;Rmeas表示ICP-MS实测待测试样的同位素比值;F分馏系数。
按下式计算分馏系数:
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式中:R(iso.std)meas表示同位素比值标准溶液ICP-MS实测的同位素比值;R(iso.std)N表示同位素比值标准溶液N-TIMS多次测量所得同位素比值的平均值。由于NTIMS的质量分馏远好于ICP-MS,故以N-TIMS所测同位素比值作为校正ICP-MS所测同位素比值的标准。
2)Re、Os同位素干扰校正。
等离子体质谱仪(ICP-MS)同位素干扰校正187Re和187Os是同质异位素,虽然已对Re、Os进行了化学分离,难免有分离不够完全的情况。在测量Re的同位素组成时,应该监测190Os以检查是否存在有少量187Os的干扰;在测定Os的同位素组成时,应该监测185Re以发现是否存在少量187Re的干扰。如果需要同时测定186Os,还必须监测182W质量峰,根据186W/182W丰度比值来扣除186W对186Os的质量干扰。
❽ 实验室超纯水设备的系统分析
实验室超纯水设备概述:
实验室超纯水在电阻率、有机物含量、颗粒和细菌含量方面接近理论上的纯度极限,通过离子交换、RO膜或蒸馏手段预纯化,再经过核子极离子交换精纯化得到超纯水。通常超纯水的电阻率可达18.2MΩ.cm,TOC<10ppb,滤除0.1μm甚至更小的颗粒,细菌含量低于1CFU/ml。超纯水适合多种精密分析实验的需求,如高效液相色谱(HPLC)、离子色谱(IC)和离子捕获-质谱(ICP-MS)。
实验室超纯水设备原理:
通常由原水预处理系统、反渗透纯化系统、超纯化后处理系统三部分组成。预处理的目的主要是使原水达到反渗透膜分离组件的进水要求,保证反渗透纯化系统的稳定运行。反渗透膜系统是一次性去除原水中98%以上离子、有机物及100%微生物(理论上)最经济高效的纯化方法。超纯化后处理系统通过多种集成技术进一步去除反渗透纯水中尚存的微量离子、有机物等杂质,以满足不同用途的最终水质指标要求。
实验室超纯水设备工艺流程:
1、采用离子交换方式
原水→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水器→精密过滤器→阳树脂过滤→阴树脂过滤→阴阳树脂混床→微孔过滤器→用水点
2、采用两级反渗透方式
原水→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水器→精密过滤器→一级反渗透→PH调节→中间水箱→二级反渗透→纯化水箱→纯水泵→微孔过滤器→用水点
3、采用EDI方式
实验室超纯水系统,超纯水设备原水→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水器→精密过滤器→一级反渗透机→中间水箱→中间水泵→EDI系统→微孔过滤器→用水点
4、原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→软化水器→中间水箱→低压泵→PH值调节→高效混合器→精密过滤器→高效反渗透→中间水箱→EDI水泵→EDI系统→微孔过滤器→用水点
❾ 实验室纯水分几个等级
实验室纯水分四个等级,即:
1、蒸馏水:
实验室最常用的一种纯水,虽设备便宜,但极其耗能和费水且速度慢,应用会逐渐减少。蒸馏水能去除自来水内大部分的污染物。
2、去离子水:
应用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子,但水中仍然存在可溶性的有机物,可以污染离子交换柱从而降低其功效,去离子水存放后也容易引起细菌的繁殖。
3、反渗水:
反渗水克服了蒸馏水和去离子水的许多缺点,利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体,细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。
4、超纯水:
超纯水在TOC、细菌、内毒素等指标方面并不相同,要根据实验的要求来确定,如细胞培养则对细菌和内毒素有要求,而HPLC则要求TOC低。
拓展资料:
实验室纯水的分类与标准:国家实验室纯水标准(GB/T 6682)依据水的纯度(水的导电性)分1、2、3级,1级电导率小于0.1μs/cm;2级电导率小于1.0μs/cm;3级电导率小于5.0μs/cm;
泉瑞QTCJ系列小型去离子水设备可满足用户的不同需求,产水水量10L-50L/h,水质完全符合国家实验室1、2、3级标准,不同级别的水其生产工艺、生产产本相差较大,所以其用途也相以区分。
三级水是**级别的实验室级纯水,推荐用于玻璃器皿洗涤;水浴、高压灭菌锅用水以及超纯水系统的进水。
二级水一般用于常规实验室应用,比如缓冲液、pH 溶液及微生物培养基的制备;为超纯水系统、临床生化分析仪、培养箱、老化机供水;也可为化学分析或合成制备试剂。
一级水往往用于严格的实验应用,如HPLC 流动相制备;GC 空白样制备和样品稀释、HPLC、AA、ICP-MS等高精度分析技术;缓冲液、哺乳动物培养基制备及试管婴儿;分子生物学试剂制备(DNA 测序、PCR 扩增等);电泳及杂交实验溶液配制等。
通常我们实验室工作人员为了实验的准确与精确性,采用一级标准的水用于二级水的实验应用中。
❿ 关于实验室用水标准
实验室用水的标准
实验中的用水,由于实验目的不同对水质各有一定的要求,如仪器的洗涤、溶液的配制,以及大量的化学反应和分析及生物组织培养,对水质的要求都有所不同。天然水中常常溶有钠、钙、镁的碳酸盐、硫酸盐、沙土、氯化物、某些气体以及有机物等杂质和一些微生物,这样的水不符合实验要求。因此需要把水提纯,纯水常用蒸馏法、离子交换法、反渗透法、电渗析法等方法获得。用蒸馏方制得的纯水叫做蒸馏水;用离子交换法等制得的纯水叫去离子水。
(一)蒸馏法制备纯水 蒸馏法制取纯水的原理是把水加热至沸,杀死微生物,并使水化成蒸汽,水中的不挥性物质,如大多数无机盐类不随水蒸发,而达到水与杂质分离的效果,然后把水蒸汽冷凝并收集起来。水中溶有的气体杂质可随水一起蒸发而逸出。将最初收集的冷凝水弃去,就可得到比较纯的水,这种水叫蒸馏水。欲想得到更纯净的水可在蒸馏水中加入少量高锰酸钾溶液再蒸馏一次,可以又除去残留水中的有机物杂质,但不宜作痕量分析用水。经过再次蒸馏的水称为重蒸馏水。对于要求较高的实验还可进行第三次蒸馏,有时用亚沸蒸馏法。
(二)离子交换法制备纯水 用离子交换法制备的纯水通常称作“去离子水”或“无离子水”。由于离子交换法制取纯水具有出水纯度高。操作简单。已为实验室广泛采用:有条件的实验室均应设立离子交换设备。