手持式XRF分析仪在土壤检测中的应用
近年来，重金属污染事故频发，如陕西凤翔儿童血铅超标、山东临沂污染事件、湖南浏阳镉污染事件、紫金矿业污染事件、广西龙江镉污染事件等。这些重金属污染事件不但给社会带来了重大的经济损失也威胁着人们的健康生活，也引起相关环保部门的高度重视，同时把重金属污染，深化重金属监测工作摆在了更加紧迫、更加重要的位置上。目前，由环保部牵头制定的《全国土壤环境保护“十二五”规划》已进入审批程序，该规划预计将带动产业总投资达数千亿元。
与此同时，2015年12月14日环境保护部发布了土壤和沉积物环境标准HJ 780 -2015——《土壤和沉积物 无机元素的测量波长色散X射线荧光光谱法》。此标准2016年2月1日执行。此标准对25种无机元素和7中氧化物的质量分数范围提出了要求。针对这一标准，天瑞仪器推出便携式X射线荧光光谱仪，能够快速、准确地分析土壤中金属元素，K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Y、Ba、Sr、Br、Th、Pb、As和Zr元素的检出限和定量限完全满足HJ 780-2015环境保护标准要求。
X射线荧光光谱法测试原理：
X射线荧光光谱法是一种现代仪器分析方法，通过X射线管产生入射X射线（一次X射线），激发被测样品；受激发的样品中的每一种元素会发出特征X射线（二次X射线）——这种特征X射线具有特定的能量和波长特性（莫塞莱定律），这些放射出来的二次X射线的能量及数量被探测系统测量，通过配套软件将这些射线转化为样品中各种组分元素的具体含量。
1 仪器测试方法
图1 X射线荧光分析流程图
1.1 设备及试剂
设备：X射线荧光光谱仪一台explorer5000；电子天平一台（精度0.01g）；自动压片机一台（压力不小于40T）；鼓风干燥箱一台；振动磨一台；非金属样品筛（200目）
试剂： 粉末（分析纯）；土壤标准物质；土壤样品
1.2 样品的采集、保存和前处理
土壤样品的采集和保持按照HJ/T166执行，样品的风干或烘干按照HJ/T166相关规定进行操作，样品研磨后过200目筛，于105℃烘干备用。
用电子天平称量5.00g过筛（200目）的土壤标准物质或样品和12.00g粉末（镶边材质），称量误差±0.05g。然后放入压片机中压片成型，压力30T（压力范围20～30T）,保压时间30s。
1.3 工作曲线的建立和样品分析
设定适当的测量条件，使用EDX3200S PLUS扫描标准物质（简称标样）GSS-1～GSS-15，建立土壤标样中关注元素含量与强度的线性工作曲线。然后，对未知样品进行测量。
2. 测量及数据分析
2.1 土壤中关注的金属元素及氧化物检出限测量
EDX 3200S PLUS 配有三组滤光片，根据土壤中关注元素的特性，设置测试条件。用土壤标样GSS-1-GSS-15标定仪器，建立环境土壤工作曲线。在环境土壤工作曲线下，使用高纯SiO2 做空白基体，连续测试11次，根据检出限公式： 3倍的空白基体的标准偏差除以仪器的灵敏度
终获得EDX 3200S PLUS测量土壤样品的方法检出限
ROHS重金属分析仪的微机系统，的控制功能
性能的微机温度控制系统，采用了国际的控制技术，控温精度高（优于±0.05℃）、可靠性高、抗干扰能力强；具有5个的控温区，控制温度达400℃；极限温度设定及过温保护功能，确保仪器的安全运行。全中文键盘设定各种控制和使用参数（包括检测器操作参数），逻辑性强，容易操作；机内具有自诊断、断电保护、10种方法文件存储及调用、2个外部事件控制、温控定时启动和关闭，时间程序、检测器设定、量程，极性和电流设置与显示等功能，可准确显示各路温控设定值、实际值、保留和分析时间等。
PoHS指令简介
据了解，挪威《消费性产品中禁用特定有害物质》(PoHS)禁令即将实施。
挪威要求禁止在消费产品中使用某些有害物质的禁令(PoHS:Prohibition on Certain Hazardous Substances in Consumer Products)建议预定于2007年12月15日通过,2008年1月1日生效。
PoHS名字与欧盟RoHS指令不仅仅是外形相似,无疑,这一禁令将被缩写为PoHS供大家引用.虽然该立法只适用于挪威,但是可能会成为类似出口到欧洲的电气和电子产品使用的事实上的RoHS标准,因为很少有公司会单为一个市场生产一种针对性的产品.除非不打算把产品销往挪威。
这一新标准覆盖范围比RoHS更大.它涵盖了几乎所有消费品(只有少数例外). 它包括的产品类别除电子电气类消费品外,还包括衣服、箱包、建筑、玩具等.该规定不适用于食品、食品包装、化肥、设备和,以及运输工具、运输工具上的固定装置、轮胎和类似运输工具配件。
新规定建议限制18种物质,其中只有2种(铅和镉)为欧盟RoHS指令所包含的,另还有规定了16种物质禁止使用。18种物质列举如下:
1、 HBCDD:六溴环十二烷
2、 TBBPA:四溴双A
3、 C14-C17 MCCP:14-17碳氯化石腊
4、 As:及其化合物
5、 Pb:铅及其化合物
6、 Cd:镉及其化合物
7、 TBT:三丁基锡
8、 TPT:三苯基锡
9、 DEHP:邻苯二甲酸二己酯
10、 Pentachlorphenol:
11、 musk xylene:
12、 musk ketone:酮
13、 DTDC:双(氢化牛油烷基)二甲基
14、 DODC/DSDC:二硬脂基二甲基
15、 DHTDC:二(硬化牛油)二甲基
16、 Bisphenol A(BPA):双A,即二基丙烷
17、 PFOA:全氟辛酸铵
18、 Triclosan:三氯生,即三氯羟基二苯醚
自欧盟RoHS指令实施以来，天瑞仪器在分析仪器行业中一直保持技术创新，在创新中发展，为很多企业提供了实现绿色生产的解决方案。根据PoHS指令的要求，天瑞仪器研发的等离子体发射光谱仪（简称ICP）以及气相（GC）、液相（LC）色谱系统，完全能达到这些物质检测要求。
二、检测仪器详细信息
1528331825961496.png型：ICP 2000
仪器介绍
可测定各种物质中从微量到常量的约70种元素，在地质、冶金、稀土材料、电镀、水泥、石油、化工、环境监测、有色金属、卫生、食品、农业等科研院所和工矿企业中得到广泛应用。
性能特点
多元素同时测定
检出限低：可以达到0.1－10ppb，甚至更低
分析的浓度动态线性范围宽，可达5－6个数量级
化学干扰少，准确高， RSD≤2％
分析速度快，分析成本低
技术指标
射频发生器技术指标：
1. 电路类型：电感反馈式自激振荡电路，同轴电缆输出，匹配调谐，功率反馈闭环自动控制。
2. 工作频率：40MHz±0.05％
3. 频率稳定性：＜0.1%
4. 输出功率：800W—1200W
5. 输出功率稳定性：＜0.3%
6. 电磁场泄漏强度：距机箱30cm处电场强度E：＜2V/m
高频箱
本装置采用电感反馈自激式振荡电路，同轴电缆输出，匹配调谐，采用功率反馈进行闭环自动控制（获得发明），
使等离子体火焰极为稳定，该发生器可使用工业氩气工作，不但点燃ICP火焰容易，同时还节省采用高纯氩气的昂贵费用。
匹配箱
由真空陶瓷可调电容及空气可调电容等组成的性能优良的匹配箱，使之达到的匹配状态，在负载线圈上获得的有效输出功率。
定向耦合器
功率控制是采用从定向耦合器取出功率经检波放大后，控制振荡电子管的阳极电压，达到功率输出稳定的目的。
进样装置技术指标：
输出工作线圈内径25mm，3匝
矩管：三同心型，外径20mm的石英矩管
同轴型器外径6mm
双筒形雾室外径34mm
氩气流量计规格和载气压力表规格：
①. 等离子气流量计（100-1000）L/h (1.6-16L/min)
②. 气流量计（10-100）L/h (0.16-1.66L/min)
③. 载气流量计（10-100）L/h (0.16-1.66L/min)
④. 载气稳压阀（0-0.4MPa）
⑤. 冷却水：水温：15-25℃ 流量>5L/min 水压>0.1MPa 电阻率>1MΩ
分光器技术指标
1． 光路： Czerny-Turner
2． 焦距： 1000 mm
3． 光栅规格： 离子刻蚀全息光栅，刻线密度3600线/mm，刻线面积（80×110） mm
(可选用刻线密度2400线/mm，刻线面积：80×110mm
4． 线色散率倒数：0.26nm/mm
5．分辨率： ≤ 0.008nm
6. 扫描波长范围：
3600线/mm扫描波长范围：195—500 nm
2400线/mm扫描波长范围：195—800 nm
7． 步进电机驱动小步距: 0.0006 nm
8． 出射、入射狭缝：20μm
9. 反射镜规格： （78×105×16）mm
10． 透镜φ30，1：1成像
11． 分光器恒温装置：32℃±1℃
应用领域
石油化工
矿石分析
金属冶炼
地质研究
品安全
实验研究
环境检测
食品安全
高性能大容量柱箱
大容量柱箱可方便安装且能同时容纳毛细管柱和双填充柱；柱箱具有快速加热和快速降温即自动后开门机构(7分钟以内从350度到50度)，且可实现准室温控制，柱箱程序升温5阶6平台。
高精度双重稳定气路
载气流路采用稳压阀及稳流阀双重稳定设计；空气和氢气流路采用稳压阀加针形阀的稳定调节模式，稳流阀和针形阀均采用数字刻度式旋钮，具有高精度、重复性好、可靠性高且流量调节方便直观。
高灵敏度、高稳定性检测器
仪器可同时安装多达三个检测器，如FID、TCD、ECD检测器等。根据不同的分析应用采用不同的组合，能方便的实现检测器的串联和并联工作。
新型的FID具有更低的检测限，可方便地进行喷口和离子收集极的拆卸、清洗，固定的发射极安装结构确保每台仪器性能的高度一致。
高灵敏度TCD采用高阻值铼钨丝，可选配2倍电子放大电路板，灵敏度可达5000mV?mL/mg，特的空气隔热保温结构使TCD具有更高的稳定性。
调制脉冲式ECD恒流源，灵敏度、电流选择微机化
技术指标：
温度控制
控温范围
室温上7－400°C（增量1°C）
控温对象
柱箱、检测器、热导池、进样器、
型：LC310
性能特点
值得您信赖的LC-310 PLUS高压恒流泵
微处理器智能控制的往双柱塞并联泵，具有工作耐压值高，脉动小、稳定可靠，操作方便等特点，由于双泵头交替
输液，在同样输液量的情况下，活塞杆和密封圈寿命要比常规串联泵长一倍。
泵的机械组件均采用电脑设计。各主要零部件均在的数控加工中心制造。因此非同寻常的加工精度以及每
台泵都经过严格的耐压测试，使该泵泄露现象发生，让您放心使用。
具有过程检测功能。微处理器实时控制泵的流量和检测输液压力。在压力超限的情况下，并自动停止泵的运行。
LC-P310 带柱后清洗功能泵在使用含有缓冲盐做流动相分析的时候，如不及时清洗，将会导致柱后盐分堆积，从而造成机械磨损。采用带有柱后清洗功能的泵较好的解决了这一问题。采用双密封圈的设计，延缓密封圈的磨损，延长使用寿命。
高灵敏度可编程的LC-310 PLUS紫外检测器
国内首创的数字交换系统，检测器直接输出数字至WS1000工作站，避免了一般紫外检测器的色谱需多重模数
可以用检测、镉、铅、、铜、锌、镍、钴、钒、锰、铬、铁等引起土壤污染：主要来自厂矿排放的含废水，能在土壤中长期存在；镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，如公路两侧的土壤易受铅的污染；土壤的污染主要来自大量的、剂、 杀鼠剂、除草剂的使用和硫化矿产的开采、选矿、冶炼
2．快速普查超大范围的土壤地质污染区，绘制污染图、实时勘察
3．发现异常状况，做到优先考虑和治理
4．现场快速追踪污染异常，有效地寻找“污点”地带，圈定受到污染的边界
5．对土壤重金属元素能快速的现场原位分析，起到快速筛选排查的作用
6．快速普查各类居住用地、商业用地、工业用地等一级二级用地
7．PDA自带有GPS，可以与GIS系统进行联网，绘制地图
8．设备有数字多道技术，可以更加快速地分析，从第1秒就可以得出定性定量结果，设计成高计数率，大大提高了设备的稳定性，而稳定性在土壤中重金属测试更加重要。因为在土壤中其重金属含量都很低
9．超高地分辨率可以减少与铅的干扰和铁对镍的干扰。其地检出限也很适合用于环保土壤重金属的检测
技术参数
测量元素范围：镁（Mg）到铀（U）之间的元素均可测量
同时检测元素：数几十种元素可同时分析
处理器和内存：CPU：667MHz,内存：256M，扩展存储支持32G，可以海量存储数据和谱图达20000个。
含量范围：ppm～99.99%
检测时间：2-30秒
GPS、WIFI：内置系统
电池使用时间：可充电锂电池，电池电量7800H,可持续工作8小时以上；配有宽电压110V-220V通用适配器，可交流供电使用。
检测对象：固体、液体、粉末
探测器：25mm2 0.3mil，SDD探测器
探测器分辨率：分辨率145±5eV
激发源：50KV/100uA-银端窗一体化微型X光管及高压电源
准直器和滤光片：直径4.0和2.0mm准直器，6种滤光片组合自动切换，12种组合，世界上多的组合方式，可满足各种类样品的测试
冷却系统：冷却系统，保证仪器的精度，延长使用寿命
防：不含同位素激发源，环保性能强；X射线剂量≤0.06μsv/h
检测对象：固体、液体、粉末
测试支架：仪器可选配自旋功能的测试支架，使得测试更方便，结果更可靠
视频系统：高清晰摄像头
显示屏：半透半反式高亮度VGA彩色触摸屏，其分辨率是0*480
检出限：检出限达ppm级
安全性：自带模式，数据可随意保存
可充气系统：常压充氦气系统
数据传输：数字多道技术，SPI数据传输，快速分析，高计数率；
防水迷你U，并且可以外接台式电脑，具有U、232串口、存储卡、无线蓝牙
操作环境湿度：≤95%
操作环境温度：-20℃～+50℃
仪器外形尺寸：234×306×82mm（L×H×W）
仪器重量：1.9Kg（配备电池），1.6Kg（无电池）
环保土壤重金属行业应用案例：
土壤重金属普查：
仅需简单扣动，微量金属元素成分尽在掌握。可以进行大量的土壤普查工作。
土壤重金属污染后的应急处理：
能快速、现场追踪污染异常，圈定污染边界。
大量土壤重金属污染样筛查
手持四代Genius 9000 可以在很短的时间内圈点重点土壤污染区，进行重点优选治理。快速分别污染区与非污染区。整体提高了筛查生产效率，极大的减少化验和运输费用
售后服务：
天瑞仪器持续提供的设备、实惠的价格、快捷的服务、不断完善让每一位客户更加满意。公司售后服务团队有100多辆车，速度即时。我们的服务承诺是维修，百年不懈！
决定玩具质量优劣的因素包括原材料的选取、生产环节的以及终端产品的质量检测等。但目前的玩具企业在生产环节中，力度不力。众所周知，近广东一玩具厂生产的玩具因铅含量超标问题被召回，老板闻讯，该玩具厂使用上游供应商的“无铅油漆”前没有进行再检测，以及对玩具成品缺乏必要检测都是造成这起悲剧的直接原因。
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调查显示，像上述玩具厂这类情况在的玩具企业普遍存在，目前玩具安全形势不容忽视。在对一些中、小型玩具企业的采访中了解到：除了部分中小企业忽视玩具生产过程的“绿色”外，部分企业对生产过程“绿色”的成本过高感到力不从心，一台检测仪器动辄都是四五十万，甚至上百万的昂贵设备望而却步，如果再加上维护成本和使用成本，这些企业更是不堪重负。
随着玩具行业的发展，玩具安全法规在全世界范围内不断完善，如欧盟的《玩具安全指令》、美国的玩具安全标准-ASTM F963、ISO中一些关于玩具安全标准。这些安全标准对于玩具企业来说，执行这些标准责无旁贷；至于说到管控成本过高的问题，其实是玩具企业没有找到合适的解决方案。
针对玩具安全检测设备，X荧光光谱仪是经济有效的检测设备，它自身灵敏、的特征决定了适合生产过程的之用。X荧光光谱仪具有元素快速分析的功能，它可萃取玩具中重金属含量测试（铅、镉、铬、、锑、钡、、硒等）、包装物料的有元素测试、邻苯二甲酸酯类含量、EN71，测试结果度极高。X荧光光谱仪的检测结果可以和化学检测媲美，还大大节省仪器购置成本、使用成本和检测时间成本。目前X荧光光谱仪已成为企业倡导绿色生产过程中必不可少的检测工具。
三、适用仪器
（1）型：EDX3000D
仪器介绍
更准确的检测结果是天瑞人坚持不懈的追求，同时天瑞人还时刻牢记为客户提供更的服务。全新开发研制的EDX 3000D正是秉承了这一理念。它不仅继承了天瑞仪器EDX系列准确、快速、无损、直观及环保特点，同时EDX 3000D还采用了天瑞仪器产品的信噪比增强器进一步提升了检测结果的准确性。
性能特点
半导体硅片电制冷系统，摒弃液氮制冷
自动滤光片选择
多种准直器自动切换
三重安全保护模式
相互的基体效应校正模型
多变量非线性回归程序
样品腔自动开关
软件定位样品平台，小位移 0.01 mm
自动切换准直器和滤光片，分别针对不同样品
特别开发测量软件，操作界面十分友好
内置高清晰摄像头，方便用户随时检测样品
高贵时尚的外型，带给您全新的视觉冲击
的自动平台，更方便地调节样品位置
采用天瑞仪器产品--信噪比增强器 SNE，大幅提高光谱仪测量的确定性和度
配合自动平台全新开发的样品定位系统，实现“点”哪测哪
鼠标轻点样品视图中需要检测部位，EDX 3000D 将样品至位置，完成检测。
技术指标
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型：EDX 3000D
元素分析范围从硫(S)到铀(U)
元素含量分析范围为1 PPm到99.99%
RoHS指令规定的有害元素（限Cd/Pb/Cr/Hg/Br）检测限达1PPM；
测量时间：60-200秒
能量分辨率为155±5电子伏特
管压：5~50KV
管流：50~1000μA
温度适应范围为15℃至30℃
电源：交流220V±5V（建议配置交流净化稳压电源）
三维度超大的样品腔设计，样品腔尺寸：Φ450 x 90 mm
一次可同时分析24个元素
重量：110 kg
标准配置
样品平台
加强金属元素感度分析器
放大电路
信噪比增强器（SNE）
计算机、喷墨打印机
应用领域
电子电器行业，电镀行业、各种材质，塑胶，木头，玻璃等等物质中的有害元素检测
电镀行业检测
（2）型：EDX0
仪器介绍
EDX0 是天瑞根据多年的RoHS检测技术和经验，以特的产品配置、功能齐全的测试软件、友好的操作界面来满足RoHS的成分检测的需要，人性化的设计，使测试工作更加轻松完成。
性能特点
RoHS检测，亦可用于镀层检测和全元素分析
内置信噪比增强器可有效提高仪器处理能力25倍以上
针对不同样品可自动切换准直器和滤光片
电制冷硅针半导体探测器，摒弃液氮制冷
智能RoHS检测软件，与仪器硬件相得益彰，且操作简单
技术指标
测量元素：从硫到铀等 75 种元素
元素含量分析范围：1ppm-99.99%
RoHS 指令规定的有害元素（限 Cd/Pb/Cr/Hg/Br）检测限达 1ppm
测量时间：60-300s
能量分辨率：165±5eV
管压：5-50 kV
管流：50-1000μA
标准配置
信噪比增强器
特的光路增强系统
电制冷硅针半导体检测器
内置高清晰摄像头
自动切换准直器和滤光片
的平台
加强金属元素感度分析器
相互的基体效应校正模型
任意多个可选择的分析和识别模型
应用领域
电子电器行业，电镀行业、各种材质，塑胶，木头，玻璃等等物质中的有害元素检测
电镀行业检测
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（3）型：3600B
仪器介绍
EDX3600B X荧光光谱仪是利用XRF技术解决国内水泥厂、钢铁公司对复杂成份、多类型榈中元素的快速、准确分析。该技术的主要特征为：利用低能X光激发待测元素，对Si、S、AI、Na、Mg等轻元素有良好的激发效果，并且测试时间短，大大提高了检测效率和工作效率； 采用UHRD探测器，具有良好的能量线性和能量分辨率，及良好的能谱特性，较高的峰背比； 采用自动稳谱装置，保证了仪器工作的一致性； 利用解谱技术使谱峰分解，使采用UHRD探测器的分析仪对Si、S、AI等轻元素的测试具有和的分析精度；采用相似自动分类技术使分类更准确，有效地克服基效应对测量带来的影响；采用多参数的线性回归方法，使元素间的吸收、增强效应得到明显的消除。
性能特点
的水泥、钢铁、矿料等全元素分析，亦可用于镀层检测和RoHS检测。
内置信噪比增强器可有效提高仪器处理能力25倍。
针对不同样品可自动切换准直器和滤光片。
电制冷UHRD探测器，摒弃液氮制冷。
智能全元素分析软件，与仪器硬件相得益彰，且操作简单。
技术指标
测量元素范围：从钠（Na）至铀（U）
元素含量分析范围：1ppm—99.99%
同时分析元素：24种元素同时分析
测量镀层：镀层厚度测量薄至0.005微米，可分析5层以上的镀层
分析精度：0.05%
测量对象状态：粉末、固体、液体
测量时间：60s—200s
能量分辨率为：（±5）eV
管压：5KV—50KV
管流：50uA—1000uA
标准配置
电制冷UHRD探测器
信噪比增强器
光路增强系统
内置高清晰摄像头
可自动切换型准直器和滤光片
的升降平台
加强的金属元素感度分析器
应用领域
钢铁和有色金属检测
水泥检测
矿料分析
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http://www.tianruiyiqi.com
