ICP-OES研究平板太阳能集热器闷晒水质中的重金属元素

摘要：

平板太阳能集热器为人们的日常生活提供热水,微量的重金属元素和杂质会随着热水从集热器内部流出,对环境产生潜在影响,同时也威胁人们的身体健康.因此,有必要对平板太阳能集热器闷晒的水质样品进行检测分析.为了提高集热器水质样品检测结果的可信度,集热器在闷晒时所使用的水均为超纯水,且在闷晒前利用超纯水对集热器进行冲洗,以降低管道内的杂质对结果的影响.所测试的平板太阳能集热器的管道材料均为TP2 磷脱氧铜.检测的标准溶液包含As,Ca,Cu,Mg,Ni和Zn等2 1 种重金属元素,浓度梯度分别为0.2 ,0.4,0.8 和 1.6 mg·L-1 .以铝基底蓝膜、黑铬和阳极氧化三种涂层的平板太阳能集热器闷晒后的水质样品为研究对象,采用ICP-OES(inductively coupled plasma optical emission spectrometry)法定量分析水质样品中重金属元素的含量,并通过信噪比确定了各重金属元素的最佳分析谱线.标准溶液中部分重金属元素的最佳分析谱线分别为(nm):As(188.979),Ca(3 1 7.933),Zn(206.200),V(290.880),Cu (327.393),Ni(231.604),Sb(206.836),Pb(220.353).结果表明,ICP-OES可以同时准确分析多种重金属元素的含量,水质样品中重金属元素的含量越高,则元素谱线的振幅越大.平板太阳能集热器闷晒的水质样品中不含有Be,Co,Cd,Cr,Fe,Li,Mn,Mo,Se,Sr,Tl和Ti等 1 2 种重金属元素,但含有 As,Ni,Cu, Ca,Mg,V,Pb,Zn和 Sb等 9 种重金属元素.水质样品中重金属元素含量的变化规律是随着平板太阳能集热器闷晒时间的增加而增大,增大至峰值后又随着集热器闷晒时间的增加而减小,且逐渐减小至较低含量.得出了重金属元素随闷晒时间的变化规律,给出了不同种类重金属元素的超标量和超标的闷晒时间.以城市供水水质标准(CJ／T 20 6—2005)对相关重金属元素的限值作为参考,水质样品中 Cu,Ni,Zn元素的含量均未超过该标准中的限值.但是,平板太阳能集热器水质样品中As,Pb和Sb重金属元素的含量在闷晒了8 d后均出现了不同程度的超标,As,Pb 和 Sb 的最大超标量分别为 0.007,0.006 和 0.004 mg·L-1 .其中,蓝膜集热器水质样品中 As元素的超标量最高,黑铬集热器水质样品中 Pb 的超标量最高,阳极氧化集热器水质样品中 As的超标量最高.检测结果对厂家和用户都具有一定的参考意义,说明了集热器管道材料的制备工艺有待进一步提高,以减少重金属元素的析出量.也为后续对平板太阳能集热器的研究和国家标准的制定提供一定的参考.

关键词：ICP-OES、重金属元素、平板太阳能集热器、定量分析

所属期刊栏目：39

分类号：O661.1

资助基金：国家自然科学基金项目;国家科技支撑计划项目

在线出版日期：2020-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1947-1952