液体電極プラズマによる分子発光スペクトルを利用したハロゲン分析法の開発

开发利用液体电极等离子体的分子发射光谱的卤素分析方法

基本信息

批准号：
21K05155
负责人：
保倉明子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo Denki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

環境中の水や土壌、微生物や植物の細胞などに含まれる微量金属の分析は、人間の社会活動が環境に与える影響を明らかにする際の指標の一つである。微量金属の濃度は、通常、原子吸光分析法、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ICP-AES）、質量分析法（ICP-MS）などで測定されている。しかし、これらの装置はかさばるため、現場での測定には適していない。ここ数十年、元素分析のための液体放電プラズマが注目され、いくつかの放電方式が提案されている。溶液の放電法の一つである液体電極プラズマ（LEP）は、水溶液中で2つの電極間に電圧を印加することで発生させることができる。LEPによって溶液中の元素が励起されるため、試料溶液中の元素に由来する原子発光スペクトル（AES）が観測される。LEP-AESの原理を応用した元素分析装置が市販されており、小型で携帯性に優れているため、現場での測定に適している。しかし、LEP-AESは、発光強度が試料溶液中のマトリックスの影響を受けることが知られており、その挙動が定量精度に影響することが多い。本年度は，アルカリ金属を含む酸溶液中におけるInとGaの原子発光強度について検討した。その結果，LEP-AESにより、Ga, In, Li, Na, K, H, O, OHの発光ピークを観測することができ，アルカリ金属（Li, Na, K）の濃度が高くなると、GaとInの発光強度は低下することを見出した。アルカリ金属共存下では、Inの発光強度の減少比率がGaのそれよりも高くなった。また，GaとInの発光強度に対するアルカリ金属間の差は観察されなかった。

对环境水、土壤、微生物、植物细胞中所含微量金属的分析，是阐明人类社会活动对环境影响的指标之一。痕量金属的浓度通常通过原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）、质谱法（ICP-MS）等来测量。然而，这些设备体积庞大，不适合现场测量。近几十年来，用于元素分析的液体放电等离子体引起了人们的关注，并且已经提出了几种放电方法。液体电极等离子体（LEP）是溶液放电方法之一，可以通过在水溶液中的两个电极之间施加电压来产生。由于溶液中的元素被 LEP 激发，因此可以观察到源自样品溶液中元素的原子发射光谱 (AES)。采用LEP-AES原理的元素分析仪已经上市，且体积小、便携性强，适合现场测量。然而，众所周知，LEP-AES 的发射强度受到样品溶液中基质的影响，这种行为往往会影响定量精度。今年，我们研究了 In 和 Ga 在含有碱金属的酸性溶液中的原子发射强度。结果，我们能够使用 LEP-AES 观察到 Ga、In、Li、Na、K、H、O 和 OH 的发射峰，并且随着碱金属（Li、Na、K）浓度的增加， Ga和We发现In的发光强度下降。碱金属共存时，In发光强度的降低率高于Ga。另外，Ga和In的发光强度在碱金属之间没有观察到差异。