乙醚萃取分离-电感耦合等离子体质谱法测定岩石样品中铊

准确测定岩石样品中铊的含量,对于有效监控矿物开采和加工过程中的铊污染,具有重要意义。因岩石样品中铊含量很低,故一般在测定前需对铊进行分离富集以消除大量基体元素对铊测定的干扰。实验采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸分解岩石样品,在样品溶液中加入氢溴酸使之与三价铊(Tl³⁺)发生络合反应生成溴化铊,用乙醚萃取溴化铊,实现了铊与基体元素的分离。将乙醚萃取液于60℃电热板加热挥发以除去乙醚,再用加入硝酸加热消解的方式除去残余乙醚,加硝酸和沸水浸取,以5.0ng/mL ¹⁸⁵Re为内标,²⁰⁵Tl⁺为测定对象,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行测定,实现了对岩石样品中铊的测定。实验表明,铊质量浓度在5.00~40.00ng/mL范围内与铊信号强度和内标元素信号强度的比值呈线性关系,相关系数为0.9998,方法检出限为0.0049ng/mL。将实验方法应用于岩石实际样品,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)均小于5%,加标回收率为96%~103%。采用实验方法测定岩石标准物质中铊,测定值与认定值基本一致。     

电感耦合等离子体质谱法测定稀土系贮氢合金中镉和铅

采用硝酸低温溶解试样,以2%(V/V)硝酸为测定介质,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定稀土系贮氢合金中镉和铅的方法。以~(111) Cd和~(208)Pb作为测定同位素,消除了同量异位素和多原子离子的质谱干扰;以10.0ng/mL的~(133) Cs为内标校正了基体效应和仪器信号漂移。镉和铅元素的校准曲线相关系数均大于0.999 8,线性关系良好,方法检出限分别为0.03ng/mL和0.04ng/mL,方法测定下限分别为0.10ng/mL和0.13ng/mL。采用在稀土系贮氢合金试样中加入镉和铅标准溶液的方法配制稀土系贮氢合金合成试样,按实验方法进行处理并测定,测得结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定结果基本一致。采用实验方法对稀土系贮氢合金中铅进行测定,相对标准偏差(n=11)为4.2%,镉和铅的加标回收率分别为96%~104%和95%~102%。     

过氧化钠熔融-电感耦合等离子体质谱法测定黑钨矿中铊

黑钨矿中铊会污染土壤和水源,开采之前需要对黑钨矿中的铊含量进行检测。采用过氧化钠熔融分解样品,用30 mL硝酸浸取分解产物,选择²⁰⁵Tl为测定同位素,以10 ng/mL铱为内标进行校正,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定黑钨矿中铊的分析方法。对过氧化钠用量及熔融时间进行优化,结果发现,对于0.30 g样品,采用2.5 g过氧化钠于700 ℃熔融20 min后,样品中铊可被硝酸浸取完全。在优化的实验条件下,校准曲线相关系数为0.999 9,线性范围为0.05~10 ng/mL,方法检出限为0.03 μg/g,定量限为0.099 μg/g。按照实验方法对黑钨矿样品中铊进行测定,结果的相对标准偏差(RSD, n=11)小于3%。将实验方法应用于钨矿石成分分析标准物质中铊的测定,结果与认定值的相对误差小于5%。先用酸消解法处理黑钨矿样品,所得不溶物继续用过氧化钠熔融处理,合并两次分解所得溶液后用火焰原子吸收光谱法进行测定,结果与实验方法保持一致。     

离子交换分离-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锰矿中铊

锰矿用盐酸、硝酸、氢氟酸和高氯酸溶解,以氢氧化钠溶液调整试液酸度至pH 1.7～2.0,用溴水氧化Tl 为Tl,过D401离子交换树脂柱,经0.015 mol/L硝酸淋洗后,用2 mL 3 g/L亚硫酸溶液还原柱上的Tl为Tl,再用0.015 mol/L硝酸洗出Tl,选择Tl 190.857 nm为分析谱线,电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定分离后溶液中的铊。方法中铊的检出限为1 ng/mL,测定下限为0.8 μg/g。干扰试验结果表明,测定0.1 μg/mL铊,不大于50 μg/mL铁、2 μg/mL锰、10 μg/mL铝、镉、铬、镍、铅、锌不干扰。一般锰矿样品按实验方法分离和测定,铁、锰、铝、镉、铬、镍、铅、锌不影响铊的测定。按照实验方法测定锰矿样品中的铊,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=8)在1.6%～11%之间,加标回收率为90%～108%。     

电感耦合等离子体质谱法测定镍铬合金中砷硒锡锑铅铋

准确测定镍铬合金中砷、硒、锡、锑、铅和铋含量,对镍铬合金的生产、应用具有重要意义。考虑到被测元素砷和硒的易挥发性质,采用10 mL盐酸-1 mL硝酸溶解镍铬合金,选用⁷⁵As、⁷⁷Se、¹²⁰Sn、¹²¹Sb、²⁰⁸Pb和²⁰⁹Bi为测量同位素,采用铑内标校正砷、硒、锡、锑的测定;铼内标校正铅、铋的测定,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定镍铬合金中砷、硒、锡、锑、铅和铋含量的方法。实验表明,在200 ℃加热蒸发样品溶液中Cl^—,将盐酸介质转化为硝酸介质,可消除多原子离子⁴⁰Ar³⁵Cl⁺、⁴⁰Ar³⁷Cl⁺对⁷⁵As、⁷⁷Se的干扰。对测定介质进行了进一步优化,确定以2%(V/V)盐酸为介质测定锡、锑、铅、铋含量;以2%(V/V)硝酸-乙醇为介质测定砷、硒含量。在优化的实验条件下,在2.00~25.00 ng/mL范围内,被测元素与相应内标元素信号强度的比值与被测元素质量浓度呈良好的线性关系,相关系数大于0.999 5。各元素的检出限为0.012~0.21 ng/mL,定量限为0.04~0.70 ng/mL。采用实验方法测定镍铬合金中砷、硒、锡、锑、铅和铋含量,测定结果与原子荧光光谱法(AFS)基本一致,相对标准偏差(n=11)为5.4%～12%,加标回收率为96%～120%。     

电感耦合等离子体质谱法测定低合金钢中镧铈镨钕

采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸溶解样品,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定低合金钢中镧、铈、镨、钕的含量。根据丰度高和无干扰的原则来选择¹³⁹La(99.911)、
¹⁴⁰Ce(88.48)、¹⁴¹Pr(100)、¹⁴⁶Nd(17.62)为测量同位素;对仪器工作条件进行了优化,确定功率为1200W,载气流量为0.84L/min;讨论了测定条件对结果的影响,确定测定介质为2%硝酸;考察了基体质量浓度对待测元素信号强度的影响,确定基体质量浓度在0.5g/L以下;以铑、铟、铯和铊为内标元素对仪器信号漂移和基体效应进行校正试验,选择10ng/mL铯为内标。基体浓度小于0.5mg/mL。方法检出限为0.00072~0.0017ng/mL,方法测定下限为0.0024~0.0057ng/mL。采用实验方法对低合金钢实际样品进行测定,测定结果与电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6)在1.2%~4.0%之间。     

固相萃取-电感耦合等离子体质谱法测定钢铁冶炼工业废水中铊

准确测定钢铁冶炼工业废水中铊,对钢铁冶炼排出的工业废水进行源头监测和控制铊污染具有重要意义。因钢铁冶炼工业废水盐分较高且铊含量较低,基体效应较为显著,故实验以γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)改性纳米二氧化硅材料作为吸附剂,用固相萃取技术对铊离子进行分离富集,以2.0 μg/L ¹⁰³Rh作为内标,²⁰⁵Tl作为检测对象,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定钢铁冶炼工业废水中铊的方法。优化后的固相萃取条件如下:吸附pH值为8.5,吸附时间为15 min,样品体积为40 mL,吸附速率为1.5 mL/min,用5.0 mL 1.0 mol/L硝酸以0.5 mL/min的速率进行洗脱,富集倍数为8。在优化的实验条件下,在铊的质量浓度为0.10~10.0 μg/L范围内,以铊质量浓度为横坐标,铊信号强度与铑内标元素强度的比值为纵坐标,绘制校准曲线,其线性相关系数为0.999 9。检出限为0.002 3 μg/L,定量限为0.007 7 μg/L。将实验方法应用于钢铁冶炼工业废水中铊的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=7)为0.55%~2.8%,加标回收率为93%～101%。将实验方法应用于模拟钢铁冶炼工业废水中铊的测定,测定值与理论值基本一致。     

固相萃取-电感耦合等离子体质谱法测定钢铁冶炼工业废水中铊

准确测定钢铁冶炼工业废水中铊,对钢铁冶炼排出的工业废水进行源头监测和控制铊污染具有重要意义。因钢铁冶炼工业废水盐分较高且铊含量较低,基体效应较为显著,故实验以γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)改性纳米二氧化硅材料作为吸附剂,用固相萃取技术对铊离子进行分离富集,以2.0 μg/L ¹⁰³Rh作为内标,²⁰⁵Tl作为检测对象,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定钢铁冶炼工业废水中铊的方法。优化后的固相萃取条件如下:吸附pH值为8.5,吸附时间为15 min,样品体积为40 mL,吸附速率为1.5 mL/min,用5.0 mL 1.0 mol/L硝酸以0.5 mL/min的速率进行洗脱,富集倍数为8。在优化的实验条件下,在铊的质量浓度为0.10~10.0 μg/L范围内,以铊质量浓度为横坐标,铊信号强度与铑内标元素强度的比值为纵坐标,绘制校准曲线,其线性相关系数为0.999 9。检出限为0.002 3 μg/L,定量限为0.007 7 μg/L。将实验方法应用于钢铁冶炼工业废水中铊的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=7)为0.55%~2.8%,加标回收率为93%～101%。将实验方法应用于模拟钢铁冶炼工业废水中铊的测定,测定值与理论值基本一致。     

石墨炉原子吸收光谱法测定磷酸中铅镉

研究了使用超声振荡混匀试液,通过计算扣除试样空白的石墨炉原子吸收光谱测定磷酸中铅、镉的方法。实验发现硝酸具有与硝-磷混酸相同的基体改进效果,从而在校准曲线溶液中仅使用硝酸,而无需再使用磷酸即可以克服基体干扰。室温下,试样在硝酸中超声搅拌1h,试液可完全混匀。试液中铅和镉用石墨炉原子吸收光谱仪直接测定,检出限为0.19ng/mL(铅)和0.068 ng/mL(镉),回收率为100%~113%(铅)和94%~112%(镉)。该方法适用于测定磷酸中铅镉。     

电感耦合等离子体质谱法测定铈及富铈烧结永磁体中镓

铈及富铈烧结永磁体中镓的含量可影响其磁性能,因此准确测定铈及富铈烧结永磁体中镓的含量对其应用意义重大。采用硝酸(1+1)-过氧化氢低温溶解样品,以2%(V/V)硝酸为测定介质,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定铈及富铈烧结永磁体中镓含量的分析方法。考虑到试样中主量元素铈和杂质元素镧的双电荷干扰,选择⁶⁹Ga⁺作为测定同位素,并采用双电荷离子干扰校正公式进一步校正了¹³⁸La²⁺(0.089%)和¹³⁸Ce²⁺(0.25%)对⁶⁹Ga⁺的质谱干扰;以10.00ng/mL的¹⁰³Rh为内标校正了基体效应和仪器信号漂移。实验表明,镓质量浓度和镓与铑内标元素响应值的比值呈良好的线性关系,镓校准曲线的线性相关系数为0.99991。方法检出限为0.07ng/mL,定量限为0.23ng/mL。采用实验方法测定铈及富铈烧结永磁体中镓,其质量分数为0.0181%和0.0221%时,测得结果的相对标准偏差(RSD,n=11)分别为2.5%和2.1%,加标回收率为99%~104%。     

电感耦合等离子体质谱法测定镍基单晶高温合金中痕量稀土元素

镍基单晶高温合金中稀土元素的含量会对其热学性能和稳定性能产生重要影响,因此需要对其中稀土元素进行准确监控和严格测定。采用3 mL盐硝混酸(盐酸与硝酸体积比为5∶1)-1.5 mL过氧化氢溶解镍基单晶高温合金样品,以Sr为内标对Sc进行校正,以Rh为内标对La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y进行校正,用基体匹配法绘制校准曲线克服基体效应,以氦气作为碰撞气采用碰撞池反应模式消除轻质稀土元素所形成氧化物、氢氧化物离子对重质稀土元素¹⁵³Eu、¹⁵⁷Gd、¹³⁶Dy、¹⁶⁶Er的干扰,实现了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对镍基单晶高温合金中痕量稀土元素的测定。在优化的实验条件下,校准曲线线性相关系数均达到了0.999以上,线性范围为4~100 ng/mL,方法检出限为0.013~0.027 μg/g,定量限为0.04~0.09 μg/g。将实验方法应用于镍基单晶高温合金实际样品中稀土元素的测定并进行加标回收试验,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=7)不大于5.6%,回收率为94%~106%。     

电感耦合等离子体质谱法测定空气中氧化镨

用微孔滤膜采样, 硝酸和高氯酸溶解样品, 建立了电感耦合等离子体质谱测定稀土企业电解车间空气中氧化镨浓度的方法。试验结果表明:用硝酸和高氯酸溶解样品并加热溶液冒高氯酸烟, 不但样品溶解完全, 而且能使采样过程中吸附在微孔滤膜上的氟挥发而除去, 从而消除了氟对测定的干扰;仪器信号漂移和基体效应对测定的影响可通过加内标元素铯的方法消除。氧化镨浓度在5～50 ng/mL范围内校准曲线呈线性关系, 相关系数为0.999 9。方法的检出限为0.012 ng/mL, 测定下限为0.040 ng/mL, 样品的加标回收率在97%～102%之间。方法已应用于稀土企业电解车间空气中氧化镨的测定, 测定结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法一致, 相对标准偏差(RSD, n=6)在0.8%～2.3%范围。     

电感耦合等离子体质谱法测定离子吸附型稀土矿中全相稀土总量

采用硝酸-氢氟酸-高氯酸混酸溶解试样,以电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对试样溶解液进行测定,提出了以ICP-MS测定离子吸附型稀土矿中全相稀土总量的方法。对氢氟酸用量和测定液中硝酸的含量进行了考察,最终确定氢氟酸用量为5.0mL,测定液介质为体积分数为2%的硝酸。在优化的仪器条件下,15种单一稀土元素校准曲线的线性相关系数均大于0.9999,方法检出限为2.4μg/g。采用实验方法对稀土矿石国家标准物质GBW07158、GBW07160、GBW07161(用于标样制定的样品均采自江西省龙南离子吸附型稀土矿区)中的稀土总量进行测定,测定结果与认定值基本一致。将实验方法应用于稀土矿石国家标准物质GBW07159、GBW07160与离子吸附型稀土矿实际试样中稀土总量的测定,测得结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为1.7%~3.1%。     

电感耦合等离子体质谱法测定镧镁合金中稀土杂质

采用硝酸溶解样品, 建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定镧镁合金中稀土杂质的含量。选择合适的测定同位素以及选用干扰元素校正方程克服了质谱干扰。对仪器工作条件进行了优化, 确定功率为1 100 W, 载气流量为0.80 L/min。讨论了测定条件对结果的影响, 确定测定介质为1%硝酸, 内标元素为Cs, 基体浓度小于0.3 mg/mL。方法测定下限为0.006 9～0.046 ng/mL。采用方法对实际样品进行测定, 回收率为98%～102%。与电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)进行方法对照, 两种方法测定结果基本一致, 相对标准偏差(RSD, n=6)在1.7%~4.5%之间。     

电感耦合等离子体质谱法测定钇铁合金中14种稀土杂质

采用硝酸-双氧水处理钇铁合金样品,以0.3mol/L硝酸为测定介质,选用¹⁰³Rh和¹⁸⁵Re作为内标元素对基体效应和测量信号进行补偿和校正,实现了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对钇铁合金中14种稀土杂质元素的测定。通过选择合适的同位素和干扰校正方程消除了质谱干扰;通过选择稀释因子为2000,即控制基体质量浓度为0.5mg/mL进行测定消除了基体效应的影响。在优化的实验条件下,14种稀土元素的校准曲线线性相关系数都在0.9999以上,各元素的检出限为0.003~0.020μg/L。将实验方法应用于钇铁合金样品中稀土杂质的测定,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)介于0.97%~6.5%之间,加标回收率为96%~104%。采用实验方法对钇铁合金样品进行测定,同时采用基体匹配结合电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)进行方法对照试验,两种方法测定结果基本一致。