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—PAGE—《HG/T455.3-2013廢棄化學(xué)品中鎘的測(cè)定第3部分:鎘試劑分光光度法》最新解讀目錄一、鎘試劑分光光度法為何能在廢棄化學(xué)品鎘測(cè)定領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭?專家深度剖析其原理優(yōu)勢(shì)與未來潛力二、廢棄化學(xué)品種類繁雜,鎘試劑分光光度法究竟適用于哪些?權(quán)威解讀適用范圍與行業(yè)拓展趨勢(shì)三、試劑與材料選擇關(guān)乎測(cè)定成敗,在未來,哪些新的選擇將重塑鎘測(cè)定的精準(zhǔn)度?專家詳解門道四、工欲善其事必先利其器,用于鎘測(cè)定的儀器設(shè)備該如何優(yōu)化升級(jí)?專業(yè)視角展望發(fā)展方向五、樣品處理暗藏玄機(jī),怎樣的創(chuàng)新處理方式能讓鎘測(cè)定結(jié)果更上一層樓?深度解讀操作要點(diǎn)六、分析步驟步步為營(yíng),如何在遵循標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化?資深專家分享關(guān)鍵技巧七、結(jié)果計(jì)算精準(zhǔn)是關(guān)鍵,新的計(jì)算方法與質(zhì)量控制如何保障數(shù)據(jù)可靠性?深度探討八、鎘試劑分光光度法與其他測(cè)定方法相比,優(yōu)劣勢(shì)在哪?未來又該如何取長(zhǎng)補(bǔ)短?專業(yè)對(duì)比分析九、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施多年,實(shí)際應(yīng)用中有哪些常見問題?未來又該如何針對(duì)性解決?權(quán)威答疑十、行業(yè)邁向綠色精準(zhǔn),鎘測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)將何去何從?專家解讀鎘試劑分光光度法的未來走向與發(fā)展趨勢(shì)一、鎘試劑分光光度法為何能在廢棄化學(xué)品鎘測(cè)定領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭?專家深度剖析其原理優(yōu)勢(shì)與未來潛力(一)鎘試劑分光光度法的核心原理究竟是什么?深度解析其基于光吸收特性的測(cè)定機(jī)制鎘試劑分光光度法的核心原理基于朗伯-比爾定律,當(dāng)特定波長(zhǎng)的光通過含有鎘離子與鎘試劑反應(yīng)產(chǎn)物的溶液時(shí),溶液對(duì)光的吸收程度與溶液中鎘離子濃度成正比。在該方法中,鎘離子與鎘試劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),具有特定顏色的絡(luò)合物。不同波長(zhǎng)的光連續(xù)照射此溶液,會(huì)得到不同波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的吸收強(qiáng)度,以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)、吸收強(qiáng)度為縱坐標(biāo),可繪制出吸收光譜曲線。通過測(cè)定最大吸收波長(zhǎng)處的吸光度,就能依據(jù)預(yù)先繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線來計(jì)算溶液中的鎘離子濃度,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢棄化學(xué)品中鎘含量的測(cè)定。(二)相較于其他原理的測(cè)定方法,它具有哪些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)?從靈敏度、選擇性等方面對(duì)比分析與原子吸收光譜法等其他測(cè)定方法相比,鎘試劑分光光度法在靈敏度方面,對(duì)于低濃度鎘離子(試液中鎘含量為0.01mg/L-0.12mg/L)有較好的檢測(cè)能力,能滿足一般廢棄化學(xué)品中鎘含量的檢測(cè)需求。在選擇性上,通過控制合適的反應(yīng)條件,如pH值、反應(yīng)時(shí)間等,鎘試劑能與鎘離子特異性地絡(luò)合,有效減少其他離子的干擾。而且該方法儀器設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,成本較低,易于在一般實(shí)驗(yàn)室普及。不像電感耦合等離子體質(zhì)譜法需要昂貴且復(fù)雜的儀器設(shè)備,對(duì)操作人員要求也極高。(三)隨著行業(yè)對(duì)精準(zhǔn)度要求的提升,該原理在未來還能如何進(jìn)一步挖掘潛力?專家預(yù)測(cè)發(fā)展方向未來,隨著對(duì)廢棄化學(xué)品中鎘測(cè)定精準(zhǔn)度要求的不斷提高,可從優(yōu)化反應(yīng)條件入手進(jìn)一步挖掘潛力。例如,開發(fā)更精準(zhǔn)控制反應(yīng)pH值、溫度的自動(dòng)化設(shè)備,使鎘離子與鎘試劑的絡(luò)合反應(yīng)更完全且穩(wěn)定。還能研發(fā)新型鎘試劑,提高其與鎘離子絡(luò)合物的穩(wěn)定性和吸光特性,從而增強(qiáng)方法的靈敏度和選擇性。同時(shí),結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)吸收光譜曲線進(jìn)行更精準(zhǔn)的分析和處理,減少人為誤差,進(jìn)一步提升測(cè)定的準(zhǔn)確性。二、廢棄化學(xué)品種類繁雜,鎘試劑分光光度法究竟適用于哪些?權(quán)威解讀適用范圍與行業(yè)拓展趨勢(shì)(一)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中明確指出的適用廢棄化學(xué)品類型有哪些?詳細(xì)解讀各類別特點(diǎn)與檢測(cè)要點(diǎn)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)明確該方法適用于化學(xué)廢渣、廢水(液)、廢表面處理劑、油漆渣等廢棄化學(xué)品中鎘含量的測(cè)定?;瘜W(xué)廢渣成分復(fù)雜,檢測(cè)時(shí)需充分研磨、消解,確保鎘元素完全溶出。廢水(液)相對(duì)容易取樣,但可能存在基體干擾,需進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。廢表面處理劑中鎘可能以多種形態(tài)存在,要根據(jù)其特性選擇合適的消解方式。油漆渣由于有機(jī)物含量高,消解過程中需注意溫度控制,避免鎘元素?fù)p失,同時(shí)要去除有機(jī)物對(duì)測(cè)定的干擾。(二)在實(shí)際應(yīng)用中,該方法在不同行業(yè)的廢棄化學(xué)品檢測(cè)中面臨哪些挑戰(zhàn)?又該如何應(yīng)對(duì)?在電子行業(yè)廢棄化學(xué)品檢測(cè)中,常含有多種金屬離子,易對(duì)鎘的測(cè)定產(chǎn)生干擾,需采用更高效的分離技術(shù),如離子交換樹脂法,先分離干擾離子。在化工行業(yè),廢棄化學(xué)品可能具有強(qiáng)腐蝕性或強(qiáng)氧化性,會(huì)影響儀器設(shè)備和試劑,需對(duì)樣品進(jìn)行中和、還原等預(yù)處理。在金屬加工行業(yè),廢渣中鎘的賦存形態(tài)復(fù)雜,可能需要采用微波消解等強(qiáng)化消解手段,提高鎘的溶出率。針對(duì)這些挑戰(zhàn),要不斷優(yōu)化樣品處理流程和分析方法。(三)未來幾年,隨著新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,該方法的適用范圍有望拓展到哪些新領(lǐng)域?專家展望發(fā)展前景隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的興起,廢舊動(dòng)力電池中含有一定量的鎘,未來該方法有望應(yīng)用于廢舊動(dòng)力電池中鎘含量的測(cè)定。在光伏產(chǎn)業(yè),廢棄光伏材料也可能含有鎘,可通過優(yōu)化檢測(cè)條件,將該方法用于此類廢棄化學(xué)品檢測(cè)。還有3D打印行業(yè),在打印材料廢棄后,若含有鎘,也可能成為該方法新的適用領(lǐng)域。通過不斷探索和研究新領(lǐng)域廢棄化學(xué)品的特性,針對(duì)性地改進(jìn)方法,將大大拓展鎘試劑分光光度法的適用范圍。三、試劑與材料選擇關(guān)乎測(cè)定成敗,在未來,哪些新的選擇將重塑鎘測(cè)定的精準(zhǔn)度?專家詳解門道(一)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的用于鎘測(cè)定的試劑與材料有哪些?詳細(xì)說明其在測(cè)定過程中的作用與影響標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試劑與材料主要有鎘試劑、緩沖溶液、掩蔽劑、硝酸、高氯酸等。鎘試劑是與鎘離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)的關(guān)鍵試劑,其純度和質(zhì)量直接影響絡(luò)合物的和測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。緩沖溶液用于控制反應(yīng)體系的pH值,合適的pH值能保證鎘離子與鎘試劑的絡(luò)合反應(yīng)順利進(jìn)行。掩蔽劑可消除其他金屬離子對(duì)測(cè)定的干擾。硝酸、高氯酸等用于樣品消解,使廢棄化學(xué)品中的鎘元素轉(zhuǎn)化為離子態(tài),便于后續(xù)測(cè)定。任何一種試劑或材料的質(zhì)量波動(dòng)都可能對(duì)最終測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生較大影響。(二)在實(shí)際操作中,如何確保這些試劑與材料的質(zhì)量符合要求?分享實(shí)用的質(zhì)量控制方法采購試劑與材料時(shí),要選擇正規(guī)、信譽(yù)良好的供應(yīng)商,確保產(chǎn)品質(zhì)量有保障。對(duì)于每一批次的試劑,在使用前需進(jìn)行純度檢驗(yàn)。例如,鎘試劑可通過高效液相色譜法檢測(cè)其純度。緩沖溶液要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)配方配制,并使用pH計(jì)準(zhǔn)確測(cè)量其pH值。對(duì)硝酸、高氯酸等強(qiáng)酸,要檢查其濃度是否符合要求,可通過滴定法進(jìn)行標(biāo)定。同時(shí),要注意試劑的保存條件,如避光、低溫等,防止試劑變質(zhì)。定期進(jìn)行空白試驗(yàn),監(jiān)測(cè)試劑與材料中的雜質(zhì)對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。(三)隨著技術(shù)發(fā)展,未來可能會(huì)出現(xiàn)哪些新型試劑與材料用于鎘測(cè)定?分析其潛在優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用前景未來可能會(huì)出現(xiàn)具有更高選擇性和靈敏度的新型鎘絡(luò)合劑,相較于傳統(tǒng)鎘試劑,能更特異性地與鎘離子結(jié)合,減少干擾,提高測(cè)定的精準(zhǔn)度。還可能研發(fā)出新型的高效掩蔽劑,能同時(shí)掩蔽多種干擾離子,簡(jiǎn)化分析流程。在樣品消解方面,可能會(huì)有綠色環(huán)保型消解試劑出現(xiàn),替代現(xiàn)有的強(qiáng)酸,減少對(duì)環(huán)境的污染。例如,利用生物酶消解技術(shù),既能有效消解廢棄化學(xué)品,又不會(huì)引入新的雜質(zhì)。這些新型試劑與材料將極大地提升鎘測(cè)定的效率和準(zhǔn)確性,具有廣闊的應(yīng)用前景。四、工欲善其事必先利其器,用于鎘測(cè)定的儀器設(shè)備該如何優(yōu)化升級(jí)?專業(yè)視角展望發(fā)展方向(一)目前用于鎘試劑分光光度法的主要儀器設(shè)備有哪些?全面介紹其工作原理與性能特點(diǎn)目前主要儀器為分光光度計(jì),其工作原理是通過光源發(fā)出不同波長(zhǎng)的光,經(jīng)單色器分光后,選取特定波長(zhǎng)的光照射樣品溶液,檢測(cè)器檢測(cè)透過溶液后的光強(qiáng)度,并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào),經(jīng)放大器放大后,由顯示裝置顯示吸光度數(shù)值。不同類型的分光光度計(jì)性能有所差異,如紫外-可見分光光度計(jì)可用于檢測(cè)在紫外光區(qū)和可見光區(qū)有吸收的物質(zhì),其波長(zhǎng)范圍一般為200-760nm,具有較高的波長(zhǎng)準(zhǔn)確度和光度準(zhǔn)確度。而便攜式分光光度計(jì)則具有體積小、便于攜帶的特點(diǎn),適用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè),但在精度上可能略遜于實(shí)驗(yàn)室型分光光度計(jì)。(二)這些儀器設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中存在哪些局限性?從檢測(cè)精度、操作便捷性等方面深入分析在檢測(cè)精度方面,當(dāng)廢棄化學(xué)品中鎘含量極低或存在復(fù)雜基體干擾時(shí),現(xiàn)有的分光光度計(jì)可能難以準(zhǔn)確測(cè)定,導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果誤差較大。操作便捷性上,部分分光光度計(jì)的操作較為復(fù)雜,需要專業(yè)人員進(jìn)行調(diào)試和維護(hù),對(duì)操作人員的技能要求較高。而且一些儀器設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),在需要快速得到檢測(cè)結(jié)果的場(chǎng)景中無法滿足需求。此外,儀器的穩(wěn)定性也有待提高,長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用可能會(huì)出現(xiàn)漂移現(xiàn)象,影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。(三)為滿足未來行業(yè)發(fā)展需求,儀器設(shè)備將朝著哪些方向優(yōu)化升級(jí)?專家預(yù)測(cè)技術(shù)革新趨勢(shì)為滿足未來行業(yè)對(duì)高精度、快速檢測(cè)的需求,儀器設(shè)備將朝著智能化、小型化、高靈敏度方向發(fā)展。智能化方面,儀器將具備自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)診斷故障、自動(dòng)分析數(shù)據(jù)等功能,減少人為操作誤差。小型化可使儀器更便于攜帶,滿足更多現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)場(chǎng)景,如在廢棄化學(xué)品產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)。高靈敏度方面,通過改進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)器等部件,提高儀器對(duì)微弱光信號(hào)的檢測(cè)能力,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)更低濃度鎘的準(zhǔn)確測(cè)定。同時(shí),還可能會(huì)開發(fā)出與其他先進(jìn)技術(shù)聯(lián)用的儀器設(shè)備,如與微流控芯片技術(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)樣品的快速前處理與測(cè)定一體化。五、樣品處理暗藏玄機(jī),怎樣的創(chuàng)新處理方式能讓鎘測(cè)定結(jié)果更上一層樓?深度解讀操作要點(diǎn)(一)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的廢棄化學(xué)品樣品處理流程是怎樣的?詳細(xì)拆解每一步驟的目的與操作要點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的樣品處理流程一般包括采樣、樣品保存、消解等步驟。采樣時(shí)要確保樣品具有代表性,對(duì)于不同形態(tài)的廢棄化學(xué)品采用不同的采樣方法,如對(duì)于化學(xué)廢渣要多點(diǎn)采樣并混合均勻。樣品保存需在合適條件下,防止鎘元素的損失或形態(tài)變化,通常采用低溫、避光保存。消解是關(guān)鍵步驟,一般采用酸消解,如用硝酸和高氯酸的混合酸對(duì)樣品進(jìn)行消解,目的是將廢棄化學(xué)品中的鎘元素轉(zhuǎn)化為離子態(tài),以便后續(xù)與鎘試劑反應(yīng)。消解過程中要嚴(yán)格控制溫度和時(shí)間,避免鎘元素?fù)]發(fā)損失,同時(shí)要確保消解完全,使樣品中的鎘全部溶出。(二)在傳統(tǒng)處理方式中,容易出現(xiàn)哪些影響測(cè)定結(jié)果的問題?從樣品損失、污染等角度分析傳統(tǒng)處理方式中,樣品損失是常見問題。在消解過程中,若溫度控制不當(dāng),尤其是溫度過高,鎘元素可能會(huì)以揮發(fā)性化合物的形式損失,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。樣品污染也不容忽視,如在采樣、保存和消解過程中,若使用的容器不干凈或操作環(huán)境不潔凈,可能會(huì)引入外來的鎘或其他干擾物質(zhì),使測(cè)定結(jié)果偏高。而且對(duì)于一些復(fù)雜樣品,傳統(tǒng)消解方法可能無法將所有形態(tài)的鎘完全轉(zhuǎn)化為離子態(tài),導(dǎo)致部分鎘未被檢測(cè)到,影響結(jié)果準(zhǔn)確性。(三)近年來出現(xiàn)了哪些創(chuàng)新的樣品處理技術(shù)?對(duì)比傳統(tǒng)方式,分析其在提高測(cè)定準(zhǔn)確性方面的優(yōu)勢(shì)近年來出現(xiàn)的微波消解技術(shù),相較于傳統(tǒng)酸消解,能在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高溫度,使消解更快速、更完全,減少了鎘元素在消解過程中的損失風(fēng)險(xiǎn)。固相萃取技術(shù)可有效去除樣品中的干擾物質(zhì),提高樣品的純度,從而提高測(cè)定的準(zhǔn)確性。還有超聲輔助提取技術(shù),能強(qiáng)化樣品與試劑的反應(yīng),提高鎘的提取效率。這些創(chuàng)新技術(shù)通過更精準(zhǔn)地控制反應(yīng)條件、更有效地去除干擾和提高提取率等方式,顯著提高了廢棄化學(xué)品中鎘測(cè)定的準(zhǔn)確性,為更可靠的檢測(cè)結(jié)果提供了保障。六、分析步驟步步為營(yíng),如何在遵循標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化?資深專家分享關(guān)鍵技巧(一)完整的鎘試劑分光光度法分析步驟包括哪些環(huán)節(jié)?詳細(xì)闡述各環(huán)節(jié)的具體操作與注意事項(xiàng)完整分析步驟包括樣品溶液制備、顯色反應(yīng)、吸光度測(cè)定和結(jié)果計(jì)算。樣品溶液制備即前面所述的樣品處理后得到含鎘離子的溶液。顯色反應(yīng)環(huán)節(jié),在樣品溶液中加入鎘試劑及相關(guān)試劑,控制反應(yīng)條件如pH值、溫度、反應(yīng)時(shí)間等,使鎘離子與鎘試劑充分絡(luò)合有顏色的絡(luò)合物。吸光度測(cè)定時(shí),將顯色后的溶液置于分光光度計(jì)中,選擇合適波長(zhǎng)(一般為鎘絡(luò)合物的最大吸收波長(zhǎng))測(cè)定吸光度。結(jié)果計(jì)算則根據(jù)預(yù)先繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線,由測(cè)得的吸光度計(jì)算出樣品中鎘的含量。每個(gè)環(huán)節(jié)都需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作,如顯色反應(yīng)時(shí)pH值的微小偏差都可能影響絡(luò)合物量,進(jìn)而影響吸光度測(cè)定結(jié)果。(二)在遵循標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,有哪些細(xì)節(jié)可以優(yōu)化以提高分析效率和準(zhǔn)確性?分享實(shí)用經(jīng)驗(yàn)與技巧在樣品溶液制備階段,可采用超聲振蕩等方式加速樣品溶解,縮短消解時(shí)間。顯色反應(yīng)時(shí),使用高精度的pH計(jì)準(zhǔn)確調(diào)節(jié)pH值,并利用恒溫裝置精確控制反應(yīng)溫度,確保顯色反應(yīng)穩(wěn)定且充分。在吸光度測(cè)定前,對(duì)分光光度計(jì)進(jìn)行多次校準(zhǔn),減少儀器誤差。同時(shí),可采用雙樣平行測(cè)定的方式,提高結(jié)果的可靠性。在繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí),增加標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量,使曲線更準(zhǔn)確地反映吸光度與鎘濃度的關(guān)系。通過這些細(xì)節(jié)優(yōu)化,既能提高分析效率,又能提升結(jié)果的準(zhǔn)確性。(三)隨著科技發(fā)展,未來可能會(huì)有哪些新的分析技術(shù)或手段融入該方法的分析步驟?展望創(chuàng)新方向未來可能會(huì)將微流控技術(shù)融入分析步驟,實(shí)現(xiàn)樣品、試劑的精確混合與反應(yīng),減少試劑用量,同時(shí)提高反應(yīng)速度和準(zhǔn)確性。還可能利用人工智能技術(shù)對(duì)吸光度數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理,自動(dòng)識(shí)別干擾信號(hào)并進(jìn)行校正。而且,與在線監(jiān)測(cè)技術(shù)結(jié)合,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)廢棄化學(xué)品中鎘含量的變化,無需繁瑣的采樣和實(shí)驗(yàn)室分析過程。這些新的技術(shù)或手段將極大地革新鎘試劑分光光度法的分析步驟,使其更高效、更智能。七、結(jié)果計(jì)算精準(zhǔn)是關(guān)鍵,新的計(jì)算方法與質(zhì)量控制如何保障數(shù)據(jù)可靠性?深度探討(一)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中采用的結(jié)果計(jì)算方法是怎樣的?詳細(xì)解析其計(jì)算公式與計(jì)算邏輯現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中一般采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行結(jié)果計(jì)算。首先,配制一系列已知濃度的鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照與樣品相同的分析步驟進(jìn)行顯色反應(yīng)和吸光度測(cè)定,以鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo),對(duì)應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。對(duì)于樣品溶液,測(cè)定其吸光度后,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得對(duì)應(yīng)的鎘濃度。計(jì)算公式為:樣品中鎘含量=從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的濃度×樣品溶液總體積/樣品質(zhì)量。其計(jì)算邏輯基于朗伯-比爾定律,即吸光度與溶液濃度成正比關(guān)系,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線建立起這種定量聯(lián)系,從而計(jì)算出樣品中的鎘含量。(二)在結(jié)果計(jì)算過程中,容易出現(xiàn)哪些誤差來源?從數(shù)據(jù)測(cè)量、曲線擬合等方面深入分析數(shù)據(jù)測(cè)量誤差是常見來源,如分光光度計(jì)測(cè)定吸光度時(shí)存在儀器誤差,樣品溶液體積、質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確也會(huì)引入誤差。在標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合方面,若標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量過少或標(biāo)準(zhǔn)溶液配

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