鋼研納克Plasma 2000 ICP光譜儀測定藥用玻璃制品中十一種元素
玻璃容器因其透明、美觀、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，一直被包裝界認(rèn)為是的包裝容器。更加純凈的高品質(zhì)藥用玻璃瓶更是飲料、藥品、食品、化妝品等的包裝材料。傳統(tǒng)的藥用玻璃質(zhì)量指標(biāo)及檢測項(xiàng)目只包含理化性能、規(guī)格尺寸及外觀質(zhì)量等項(xiàng)。近兩年，為了與國際產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)接軌從而進(jìn)一步提高國內(nèi)藥用玻璃制品的質(zhì)量，化學(xué)成分及有害物質(zhì)浸出含量的檢測也正在成為藥用玻璃制品的重要檢測項(xiàng)目。
采用鋼研納克檢測技術(shù)有限公司生產(chǎn)的Plasma 2000 CCD電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀對客戶的藥用玻璃制品中的As、Fe、Mg、Pb、Sb、Sn、Al、Na、K、Ca、Ba等十一中元素的含量進(jìn)行了準(zhǔn)確。
樣品前處理
準(zhǔn)確稱取樣品0.5000克于100mL鋼鐵量瓶中，加入10mL鹽酸（ ρ =1.19g/mL），低溫加熱溶解，冷卻后定容。再將上述溶液稀釋20倍，補(bǔ)加鹽酸（ρ=1.19g/mL）10mL，用于測定除Zr元素以外的元素。
另外準(zhǔn)確稱取樣品0.5000克于100mL聚四氟乙烯燒杯中，加入10mL鹽酸（ ρ =1.19g/mL），低溫溶解后加入10mL氫氟酸，微沸，冷卻后定容過濾，用于測定Zr元素。
儀器特點(diǎn)及工作條件
優(yōu)異的光學(xué)系統(tǒng)，連續(xù)波長覆蓋；科研級大面積CCD，所有元素一次測定；固態(tài)射頻發(fā)生器，高效可靠，自動調(diào)諧；高效進(jìn)樣系統(tǒng)，具備激光燒蝕固體進(jìn)樣功能；軟件操作方便、信息直觀、功能全面；可靠的安全防護(hù)措施
入射功率：1. 10kW；工作氣體：氬氣純度> 99. 95%，冷卻氣13.5L/ min、輔助氣0.5/ min、載氣0.6L/ min；進(jìn)液泵速20rpm；垂直觀測高度10mm；一次讀數(shù)時(shí)間8s；穩(wěn)定時(shí)間20s；進(jìn)樣時(shí)間20s。
方法特點(diǎn)
氫氟酸+高氯酸混酸加熱消解樣品，高氯酸冒煙后鹽酸溶解并定容，溶樣過程簡單；所選譜線干擾小并采用基體匹配消除譜線干擾；線性相關(guān)性好，各被測元素的線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999。
Ba校準(zhǔn)曲線
檢測結(jié)果
測得客戶藥用玻璃樣品中各元素含量結(jié)果見下表。
藥用玻璃中As、Fe、Mg、Pb等元素量測定結(jié)果（w/%）
元素 As Fe Mg Pb Sb Sn
Plasma2000 0.0025 0.0141 0.0109 <0.001 <0.001 <0.001
參考值 0.0026 0.0135 0.0103 <0.001 <0.001 <0.001
元素 Al Na Ca K Ba
Plasma2000 2.63 4.20 0.5914 0.4844 0.5506
參考值 2.67 4.20 0.6132 0.4807 0.5563

Plasma 1000 單道掃描ICP光譜儀可用于地質(zhì)、冶金、稀土及磁材料、環(huán)境、醫(yī)藥衛(wèi)生、生物、海洋、石油、化工新型材料、核工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品商檢、水質(zhì)等各領(lǐng)域及學(xué)科的樣品分析?？梢钥焖?、準(zhǔn)確地檢測從微量到常量約70種元素。
Plasma 1000 單道掃描ICP光譜儀
1. 光路形式：Czerny-Turner型 單道掃描ICP光譜儀
2. 光室恒溫：(30±0.2)℃
3. 光柵類型：離子刻蝕全息平面光柵
4. 分辨率：不大于0.007nm
5. 刻線密度：3600g/mm
6. 高頻發(fā)生器震蕩頻率：40.68MHz 功率穩(wěn)定度：0.1%（長期25℃典型值）
7. 震蕩類型：自激式
8. 進(jìn)樣方式：蠕動泵進(jìn)樣 配有多種霧室（旋流霧室、雙筒霧室和耐氫氟酸霧室）
9. 霧化器：同心霧化器
10. 重復(fù)性：RSD ≤1.0%
11. 穩(wěn)定性：RSD ≤2.0%（2小時(shí)）
12. 冷卻氣：10-20L/min
13. 輔助氣：0-1.5 L/min
14. 載氣：0.4-1L/min
15. 尺寸：1550mm×759mm×1340mm（長×寬×高）
16. 重量：240公斤
Plasma 1000 單道掃描ICP光譜儀儀器特點(diǎn)：
1. 分析流程全自動化控制，實(shí)現(xiàn)軟件點(diǎn)火、氣路智能控制功能；
2. 輸出功率自動匹配調(diào)諧，功率參數(shù)程序設(shè)定；
3. 優(yōu)良的光學(xué)系統(tǒng)，先進(jìn)的控制系統(tǒng)，保證峰位定位準(zhǔn)確，信背比優(yōu)良；
4. 極小的基體效應(yīng)；
5. 測量范圍寬，超微量到常量的分析，動態(tài)線性范圍5—6個(gè)數(shù)量級；
6. 檢出限低，大多數(shù)元素的檢出限可達(dá)ppb級；
7. 良好的測量精度，穩(wěn)定性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD≤1.5%（5ppm），優(yōu)于國家A級標(biāo)準(zhǔn)（JJG768-2005）；
8. Rf輸出功率的范圍750-1500W，輸出功率穩(wěn)定性小于0.1%；
9. 光電倍增管的負(fù)高壓可在0-1000V范圍內(nèi)獨(dú)立可調(diào)，可根據(jù)不同元素的不同譜線單獨(dú)設(shè)置條件，和全譜儀器比較有更好的檢出限；
10. 納克儀器采用高屏蔽和良好接地保證操作者的安全；
11. 高精度的光室恒溫系統(tǒng)，保證儀器優(yōu)良的長短期精度；
12. 多通道蠕動泵進(jìn)樣，保證儀器進(jìn)樣均勻，工作穩(wěn)定；
13. 使用鈸銅彈片和特殊處理的屏蔽玻璃，在吸收紫外線同時(shí)使儀器輻射小于2V/m（JJG768-2005規(guī)定小于10V/m）。
14. 具有較高的譜線分辨率，能分出Hg313.154和313.183nm雙線譜線，能分出鐵的四重峰。
15. 人性化的軟件設(shè)計(jì)，操作方便，終身免費(fèi)升級。功能強(qiáng)大、友好的人機(jī)界面分析軟件,可在測定過程中，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，方法編制和結(jié)果分析，是真正的多任務(wù)工作軟件；該軟件數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)大，提供了多種方法，如內(nèi)標(biāo)校正、IECS和QC監(jiān)測功能等，可獲得合適的背景扣除點(diǎn)以消除干擾；對輸出數(shù)據(jù)可直接打印或自動生成Excel格式的結(jié)果報(bào)告。

鋼研納克Plasma 2000 ICP光譜儀測定鍍銅鱗片石墨中Cu 含量
1 前言
石墨分為鱗片石墨、人造石墨和土狀石墨，其中，鱗片石墨警惕發(fā)育比較完整，石墨化度高，抗氧化能力強(qiáng)。鍍銅石墨改善了銅-石墨之間的界面結(jié)合，復(fù)合材料燒結(jié)性能好，有高的密度與強(qiáng)度。特別是將其作為潤滑減摩材料，不僅承載能力大幅度提高，而且潤滑減摩性能明顯改善。鍍銅后銅含量的多少影響著鍍銅鱗片石墨的材料性能，因此銅含量的測試非常重要，本文使用全譜型電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀Plasma2000對鍍銅鱗片石墨中Cu 含量進(jìn)行測試。
2 結(jié)果與討論
2.1 稱樣量的選擇
鍍銅鱗片石墨中Cu 含量約35%左右，含量較高，因此稱樣量不易過大，稱樣量太小，稱量誤差大，綜合考慮，實(shí)驗(yàn)中選用0.2g稱樣量。
2.2 前處理實(shí)驗(yàn)
鍍銅鱗片石墨中約有百分之六十多的碳，需要先將樣品中的碳除掉，所以應(yīng)該先將樣品灰化，常規(guī)方法是將石墨置于鉑金坩堝中1000℃灼燒至碳全部灼燒完全，但本實(shí)驗(yàn)中樣品中銅含量較高，高溫下可能會和鉑金坩堝合金化而損壞鉑金坩堝，為避免這種情況，本實(shí)驗(yàn)中選用將樣品置于鎳坩堝中，650℃灼燒石墨碳，終實(shí)驗(yàn)表明碳可以被完全除掉。表1是不同前處理方式，終選擇前處理方式1：灰化，堿熔，酸回溶。
表1 前處理選擇
序號 前處理 現(xiàn)象
1 灰化，堿熔，酸回溶 溶清
2 灰化，酸溶 沉淀較多
前處理方式1樣品溶解圖解（堿熔）
前處理方式2樣品溶解圖解（酸溶）
2.3 校準(zhǔn)曲線
以下單位是mg/L
配線,3mlHNO3,5mgNaOH，5mgNa2O2，定容至100ml
表2 校準(zhǔn)曲線配制
元素 Cu
S0 0
S1 1
S2 5
S3 7
S4 10
備注：對于高含量元素測定時(shí)，要充分考慮標(biāo)線與樣品基體的一致性，否則會導(dǎo)致結(jié)果偏差較大，見表3。
表3 不同配線結(jié)果對比
樣品 配線方式 Cu溶液中濃度mg/L Cu樣品中實(shí)際含量
1# 水標(biāo)配線 6.1938 30.9692
加等量堿配線 6.4031 32.0155
2# 水標(biāo)配線 7.0980 35.4900
加等量堿配線 7.3224 36.6118
2.4譜線選擇
表3譜線選擇（nm）
元素 儀器 Cu
譜線 Plasma2000 327.396 324.754
2.5 儀器參數(shù)
Plasma2000：功率 1.20 KW，冷卻氣流量 13.0 L/min，輔助氣流量 0.5L/min，載氣流量 0.5 L/min，蠕動泵泵速 20 rpm。玻璃霧化系統(tǒng)和矩管。
3分析結(jié)果
終結(jié)果客戶認(rèn)可。
表4 實(shí)際樣品測試結(jié)果（單位%）
樣品 儀器 Cu
1# Plasma2000 32.0155
Agilent 725 31.50
2# Plasma2000 36.6118
Agilent 725 37.25

鋼研納克國產(chǎn)ICP光譜儀測定硅鐵中雜質(zhì)元素含量
（鋼鐵研究總院，北京，100081）
摘要：硅鐵標(biāo)準(zhǔn)樣品于250mL聚四氟乙烯燒杯中，150℃下加入10 mL 王水，并逐滴加入HF，至樣品全部溶解，利用電感耦合等離子體光譜法測定硅鐵中Al、Ca、Cr、Cu、Mn、Ni、P和Ti等8種雜質(zhì)元素含量。優(yōu)化了儀器工作條件，對比了不同元素各譜峰的相互干擾，選擇各元素的合適譜線。雜質(zhì)元素的檢出限在0.33μg/g ~ 22.92μg/g之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，n=11）均小于5%，該方法適用于硅鐵樣品中痕量雜質(zhì)元素的測定。
關(guān)鍵字：硅鐵；電感耦合等離子體光譜法；雜質(zhì)元素
在硅鐵生產(chǎn)中，除了生成氣態(tài)組分外，隨爐料帶入到其他元素會被還原并作為硅鐵產(chǎn)品的組分而流出。因此，硅鐵產(chǎn)品中存在著多種雜質(zhì)元素，如Al、Ca等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，煉鋼工藝的不斷革新和成熟，對硅鐵中雜質(zhì)元素的要求越來越嚴(yán)格。本實(shí)驗(yàn)采用某一硅鐵標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行消解，并在自主研發(fā)的Plasma 2000型全譜電感耦合等離子體光譜儀上對硅鐵標(biāo)準(zhǔn)樣品中的Al、Ca、Mn、Cr、Ti、Cu、P和Ni 等8種雜質(zhì)元素進(jìn)行測定，為硅鐵行業(yè)的持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要儀器及技術(shù)特點(diǎn)
Plasma 2000電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（鋼研納克檢測技術(shù)有限公司）。
RF頻率：27.12 MHz
分析功率：1100W
工作氣體： 冷卻氣 13.5 L / min
輔助氣 0.50 L / min
載氣 0.45 L / min
1.2 主要試劑
Al、Ca、Mn、Cr、Ti、Cu、P和Ni標(biāo)準(zhǔn)溶液（國家鋼鐵材料測試中心）：1000 μg/ml；
鹽酸：優(yōu)級純，ρ=1.18 g/ml（北京化學(xué)試劑研究所）；
硝酸：優(yōu)級純，ρ=1.50 g/ml（北京化學(xué)試劑研究所）；
氫氟酸：優(yōu)級純，ρ=1.14 g/ml（北京化學(xué)試劑研究所）；
標(biāo)準(zhǔn)樣品：GBW 01432
實(shí)驗(yàn)用水均為超純水，電阻率≥18 MΩ·cm3；
氬氣：純度ωAr > 99.999 %（北京誠維峰氣體有限公司）。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 樣品制備
樣品消解：準(zhǔn)確稱取硅鐵標(biāo)準(zhǔn)樣品1.0000 g，置于250 mL聚四氟乙烯燒杯中，加入10 mL 王水，放在150℃的加熱板上加熱溶解，逐滴加入HF，至樣品全部溶解，取下冷卻至室溫后，定容至100 mL塑料容量瓶中。
隨同試樣做空白實(shí)驗(yàn)。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制
在7個(gè)100 mL容量瓶中，分別加入Al、Ca、Mn、Cr、Ti、Cu、P和Ni等標(biāo)準(zhǔn)溶液，使得上述元素分別在7個(gè)容量瓶中的含量如下表1所示，加入超純水定容至刻度。
表1 8個(gè)元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線
元素 S0 S1 S2 S3 S4 S5
Al 0 0.1% 0.3% 0.5% 0.7% 0.9%
0 1000μg 3000μg 5000μg 7000μg 9000μg
Ca 0 0.03% 0.06% 0.09% 0.12% 0.15%
0 300μg 600μg 900μg 1200μg 1500μg
Cr 0 0.002% 0.005% 0.008% 0.01% 0.015%
0 20μg 50μg 80μg 100μg 150μg
Cu 0 0.03% 0.06% 0.09% 0.12% 0.15%
0 300μg 600μg 900μg 1200μg 1500μg
Mn 0 0.03% 0.06% 0.09% 0.12% 0.15%
0 300μg 600μg 900μg 1200μg 1500μg
Ni 0 0.01% 0.03% 0.05% 0.07% 0.1%
0 100μg 300μg 500μg 700μg 1000μg
P 0 0.005% 0.01% 0.02% 0.05% 0.1%
0 50μg 100μg 200μg 500μg 1000μg
Ti 0 0.01% 0.03% 0.05% 0.07% 0.1%
0 100μg 300μg 500μg 700μg 1000μg
2 結(jié)果與討論
2.1 儀器工作參數(shù)的選擇
儀器調(diào)節(jié)的主要指標(biāo)是靈敏度，通常采用含有Mn元素的波長校正液（5μg/ml）對儀器的載氣流量和炬管準(zhǔn)直進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)。
2.1.1 載氣流量調(diào)節(jié)
以Mn元素（5μg/ml）波長校正液為依據(jù)，對新安裝的進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。實(shí)驗(yàn)得到的載氣流量為：載氣流量 0.45 L/min。
2.1.2 炬管準(zhǔn)直調(diào)節(jié)
以Mn元素（5μg/ml）波長校正液為依據(jù)，對新安裝的進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。實(shí)驗(yàn)得到的炬管準(zhǔn)直為（X:2，Z:2）。
2.2 基體元素干擾和元素譜線選擇
在ICP-OES測定中，基體效應(yīng)對待測元素產(chǎn)生抑制或增強(qiáng)作用，對測定結(jié)果有明顯的影響。在硅鐵雜質(zhì)元素的測定中，由于硅本體已經(jīng)和HF生成SiF4氣體并加熱揮發(fā)，因此主要考慮Fe基體對所測定元素的影響。表2給出了8個(gè)雜質(zhì)元素的靈敏譜線和相關(guān)的干擾元素，并終確定各元素的分析譜線。
表2 各元素分析譜線
Table 2 Analytical Line of the elements
元素
Elements 譜線選擇
Choose Line / nm 分析譜線
Analytical Line / nm
Al 308.215，存在V308.211干擾
394.401，附近無干擾，強(qiáng)度低
396.152，存在Mo396.150干擾，強(qiáng)度高 308.215
Ca 396.847，附近無干擾，強(qiáng)度高
422.673，存在Al422.682干擾 396.847
Cr 267.716，附近無干擾，強(qiáng)度高
206.149，附近無干擾，強(qiáng)度低 267.716
Cu 327.396，附近無干擾，強(qiáng)度低
324.754，附近無干擾，強(qiáng)度高 324.754
Mn 257.610，附近無干擾，強(qiáng)度高
259.373，存在Fe259.373干擾 257.610
Ni 231.604，附近無干擾，強(qiáng)度高
216.556，附近無干擾，強(qiáng)度低
341.476，附近無干擾，強(qiáng)度低 231.604
P 177.499，無譜圖
178.287，無譜圖
185.943，觀測不到
213.618，存在Cu213.698干擾，但是觀察譜圖，可以區(qū)分開
214.914，附近無干擾，強(qiáng)度低 213.618
Ti 336.121，附近無干擾，強(qiáng)度高
334.941，附近無干擾，強(qiáng)度低 336.121
2.3 各元素校準(zhǔn)曲線
根據(jù)樣品中各個(gè)元素的含量，將配制好的標(biāo)準(zhǔn)溶液（1.3.2）使用Plasma 2000進(jìn)行校準(zhǔn)測定。以各個(gè)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對譜線強(qiáng)度繪制校準(zhǔn)曲線，其線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)見表3所示。
3 結(jié)論
采用納克公司生產(chǎn)的Plasma 2000電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測定硅鐵標(biāo)準(zhǔn)樣品中的Al、Ca、Cr、Cu、Mn、Ni、P、Ti等8種元素，可一次性完成對多種元素的測定，測量準(zhǔn)確度和精密度良好，方法簡便快速，適用于各級檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行多批次、多項(xiàng)目產(chǎn)品的元素檢測。
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