激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法测定纯铜中铁锌砷锡锑铅铋

采用激光剥蚀固体进样和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)相结合的技术测定了纯铜中Fe、Zn、As、Sn、Sb、Pb、Bi共7种痕量元素。对激光剥蚀参数进行了优化,确定实验条件如下所示:激光能量为100%,剥蚀孔径为200μm,扫描速率为50μm/s,载气流量为0.4L/min。在优化的实验条件下,对纯铜标准样品进行测定,根据标准样品的认定值确定了测定元素的相对灵敏度因子(RSF),各元素仪器检出限为0.0065~0.31μg/g。将实验方法应用于纯铜样品中痕量杂质的测定,测得结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为6.6%~26%。参照国家标准方法GB/T 5121.28—2010中的ICP-MS以及实验方法分别对纯铜实际样品中的杂质元素进行定量分析,同时对两种方法的测定结果进行一致性检验,结果表明,对于Fe、Zn、Sn、Bi这4个元素,t＜t_0.05,9,说明这两种方法测定结果的一致性较好,具有可比性。由于其余3个元素的含量低于国家标准方法GB/T 5121.28—2010检出限,因此未做平均值一致性检验。     

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法测定高纯草酸中锌镍钡铅

高纯草酸是电子工业中重要的试剂,其纯度和洁净度对于产品的成品率、电性能和可靠性有很重要的影响。若用化学湿法对其中杂质进行测定,则前处理过程较为繁琐。由于缺少相应的标准物质,使得元素分馏效应和基质效应得不到很好的校正,故而激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)在定量分析中受到限制。在系统研究激光剥蚀条件对LA-ICP-MS测定结果影响的基础上,通过在高纯草酸中添加不同量的待测元素标准溶液,烘干研磨后压片,自制了一系列高纯草酸校准样品片以绘制校准曲线,同时将实际样品也压制成片,实现了采用LA-ICP-MS对高纯草酸中Zn、Ni、Ba、Pb这4种杂质元素的测定。在优化的实验条件下,各元素的线性范围为50.0~600.0ng/g,相关系数均大于0.98,方法检出限为3.2~21.1ng/g。按照实验测定6个不同批次的高纯草酸样品中Zn、Ni、Ba、Pb,每个样品平行测定5次,同时采用微波消解-ICP-MS进行方法比对试验。结果表明,两种方法测定值基本一致,相对标准偏差(RSD)为3.0%~15%;连续3天重复测定同一样品,每天重复测定5次,测定结果的相对标准偏差为5.7%~16%。     

辉光放电质谱法测定高纯锆中36种痕量杂质元素

测定锆及锆合金中杂质元素的研究较为常见,而针对高纯锆中化学成分检测的相关研究较少。在讨论各杂质元素质谱干扰的基础上,通过选择合适的同位素及分辨率,建立了辉光放电质谱法(GDMS)测定高纯锆中Na、Al、Si、P、Ti、V、Cr、Fe等36种痕量杂质元素的分析方法。对仪器参数进行了优化,最终选择氩气流量为370mL/min,放电电流为32mA,预溅射时间为15min。利用建立的实验方法对高纯锆样品中痕量杂质元素进行了测定,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=7)均小于30%,质量分数大于0.1μg/g的杂质元素的RSD(n=7)均小于10%。采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行了方法比对,实验方法与ICP-MS的结果具有一致性。     

电感耦合等离子体质谱技术进展及其在冶金分析中的应用

综述了近年来电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术的发展趋势,重点对其关键部件离子透镜系统、碰撞/反应池、质量分析器及检测器的现状及研究进展进行了评述。归纳了ICP-MS及激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术在冶金分析中的应用,阐述了其中的干扰问题及消除与校正方法,并介绍了冶金分析中定量分析方法。     

辉光放电质谱法测定高纯钨中10种杂质元素

高纯钨广泛应用于电子信息行业,其电子特性很大程度上取决于其杂质含量,因此,有必要对高纯钨中杂质元素进行测定。通过优化辉光放电工艺参数、选择合适的同位素及分辨率,建立了辉光放电质谱法(GDMS)测定高纯钨中10种痕量杂质元素的分析方法。优化后的放电条件为:放电电流3.0 mA,放电气体流量500 mL/min,预溅射时间20 min。为提高痕量杂质元素的检测准确度,利用高纯钨标准样品对10种元素的相对灵敏度因子(RSF)进行了校正,获得了与基体匹配的RSF。方法中10种元素的检出限为0.005~0.019 μg/g,定量限为0.017~0.064 μg/g。按照实验方法测定高纯钨中10种杂质元素,并用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)的测定结果作为比较以验证准确性。结果表明:样品中杂质元素的含量为0.027~155.07 μg/g,质量分数小于100 μg/g的杂质元素,其结果相对标准偏差(RSD,n=6)均小于30%;质量分数大于100 μg/g的杂质元素,其结果RSD(n=6)小于10%。除Mg、Sn、Pb低于ICP-MS的检出限外,其余各杂质元素的测试结果与ICP-MS结果基本一致。     

基于激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱的管线钢裂缝区域分布分析方法研究

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)微区分布分析技术对于管线钢的氢致开裂机理研究具有重要意义。实验系统优化了激光剥蚀载气流量、剥蚀孔径、剥蚀速率及ICP-MS载气流量、元素积分停留时间等工作参数。通过线扫描方式剥蚀GSBH40068-X-93系列标准样品,以~(57)Fe为内标,绘制了校准曲线。建立了基于管线钢中Al、Mn、Ni、Cu、Mo等元素的LA-ICP-MS定量分析方法,并利用实验方法对X80管线钢裂缝区域进行了成分分布分析。LA-ICP-MS定量分析结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定结果相吻合,裂缝区域各元素二维分布结果与电子探针X射线显微分析(EPMA)线扫描结果相一致,证实了LA-ICP-MS方法应用于管线钢样品分布分析的准确性和有效性。各元素二维分布图直观反映了不同位置处的偏析状态,进一步揭示了样品裂缝的形成可能与Al_2O_3、MnS夹杂物、富碳相的存在及元素Mo偏析有关。实验方法有望为氢致开裂机理研究及新材料研发提供一种有效的分析及质量控制手段。     

电感耦合等离子体质谱法测定硒时多元素干扰的碰撞/反应研究及其在地质样品中的应用

采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)在常规模式下测定硒时,由等离子体中大量氩原子所形成的多原子离子干扰不容忽视,使得硒的准确测定成为难题。控制碰撞气流量为4.5 mL/min,载气流量为0.85 L/min,ICP功率为1 300 W,采用碰撞/反应模式,以氢氦(体积比为7∶93)混合气为碰撞气体,⁸⁰Se为测定同位素,降低了多原子离子的干扰,建立了一种电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中硒的分析方法。在优化的实验条件下,方法检出限为0.08 μg/g。采用实验方法对地质样品标准物质GBW07106、GBW07401、GBW07404及实际样品中的硒进行测定,结果与认定值或标准方法NY/T1104—2006测定值基本一致,相对标准偏差(RSD,n=5)不大于6.0%。     

冷焰模式-电感耦合等离子体质谱法测定高纯石英中痕量铁

铁元素作为石英砂产品等级划分的重要指标元素,对其快速、准确测定非常重要。采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定铁时,会受到ArO⁺多原子分子离子的干扰。实验采用氢氟酸和硝酸溶解高纯石英样品,用硝酸提取测定元素,以冷焰模式进行测定消除了多原子分子离子ArO⁺的干扰,以100 ng/mL 钴为内标元素,⁵⁶Fe为测定同位素,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定高纯石英样品中痕量铁的方法。对射频功率和采样深度、基体质量浓度进行了优化,确定射频功率为850 W,采样深度为5.3 mm。对基体质量浓度进行了考察,结果表明,通过控制称样量和稀释样品溶液的方式,控制测定溶液的基体质量浓度不大于10 mg/mL可有效克服基体效应。在优化的实验条件下,铁质量浓度在0.100~100 ng/mL范围内与其质谱强度呈线性相关,相关系数为0.999 6。以1.000 0 g称样量计,方法检出限为0.039 μg/g,定量限为0.13 μg/g。采用实验方法分别对5个铁含量水平的高纯石英样品中铁进行测定(n=9),并进行加标回收试验和方法比对试验,测定值和动能歧视碰撞池模式-电感耦合等离子体质谱测定结果基本一致,相对标准偏差(RSD)在3.2%~5.1%之间,加标回收率在96%~102%之间。     

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。     

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法测定镀锌钢板镀层中的铅、镉、砷、锡和锑

本文以64Zn为内标,以纯锌标准物质作校准曲线,建立了激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法（LA-ICP-MS）测定镀锌层中Pb、Cd、As、Sn和Sb的方法。研究了镀锌钢板镀层表面状态和LA的深度分辨率,选择单点剥蚀方式和ICP-MS时间分辨模式采集数据。在优化工作参数基础上,探讨了分馏效应,Pb、Sn的分馏因子接近1,As、Cd、Sb的分馏因子都小于0.8,因而认为Pb、Sn没有分馏效应,As、Cd、Sb存在分馏效应。测定了标准物质和实际样品,测定结果与标称值（ICP-MS测定值）基本相吻合,因而认为该方法是可行的。Pb、Cd、As、Sn和Sb的检出限分别为3、0.3、3、3和0.5 μg/g。     

电感耦合等离子体质谱法测定锡粉基体的记忆效应研究

锡在质谱仪中的记忆效应较为严重,故消除锡粉基体效应是采用质谱法对锡粉中杂质元素进行测定的前提。采用王水加热溶解锡粉样品后,加入4 mL氢溴酸-盐酸混酸(V/V=1∶1),于110 ℃高温下挥发除锡约0.5 h,重复挥发过程共3次,以气溶胶稀释-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了样品中铅、铟、锰、锌的含量。实验表明:锡粉经过前处理后,样品溶液中锡的残留量均小于样品质量的0.04%;优化后的仪器参数为,载气流量0.60 L/min,稀释气流量0.42 L/min。将方法应用于锡粉实际样品中铅、铟、锰和锌的测定,相对标准偏差为3.6%～4.7%,回收率为89%～110%。选取一锡粉样品,分别按照实验方法和电感耦合等离子体原子发射光谱法对这4种元素进行测定,结果基本一致。     

电解重量法-电感耦合等离子体质谱法联合测定纯铜中铜和痕量元素

纯铜中铜及痕量元素影响材料的物理化学性能，准确测定其含量具有重要意义。本文用硝酸溶解纯铜样品后，用直流电源对消解液进行电解，通过称量得到电解前后铂金网的质量差值，用其除以样品质量计算得到样品中铜的含量；采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定电解液中的痕量元素含量。据此，通过电解重量法和ICP-MS联合使用，建立了一次电解后即可实现纯铜中铜和痕量元素测定的方法。采用电感耦合等离子体原子发射光谱法对电解液中铜基体的含量进行了测定，结果表明，铜基体在试液中的质量浓度约为0.5μg/mL;基体效应试验表明电解液中铜基体对痕量元素测定的影响可忽略。在选定的实验条件下，各痕量元素校准曲线线性相关系数均大于0.999 0,方法检出限为0.010～0.025μg/L,定量限为0.03～0.08μg/L。将实验方法应用于纯铜标准样品和实际样品分析。结果表明：测定值与认定值基本一致，测定结果的相对标准偏差(RSD,n=9)为0.097%～4.8%,加标回收率为96%～105%;对于实际样品，各元素测得结果与标准方法基本一致，测定结果的相对标准偏差(RSD,n=9)为0.096%～5.0%。     

电感耦合等离子体质谱法测定高纯二氧化碲中10种杂质元素

杂质元素含量对保证高纯二氧化碲产品的纯度具有重要的意义.采用1.0 mL硝酸-5.0 mL盐酸-3.0 mL酒石酸溶液溶解样品,以133CS为内标元素,用动能歧视碰撞池(KED)模式测定钙、铁和硒,采用标准模式测定其他元素,建立了采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定高纯二氧化碲中镁、铝、钙、铁、镍、铜、硒、锑...     

辉光放电质谱法测定高纯铬中杂质元素

高纯铬作为钢铁的添加材料,其杂质含量关系到材料的性能,高效、准确测定其杂质元素的含量至关重要。试验将粒度为150μm的高纯铬粉压制成片,建立了辉光放电质谱法(GD-MS)测定高纯铬中Na、Mg、Al、Si等68种杂质元素的方法。试验表明:通过优化仪器工作条件,铬压片放电信号稳定且强度可满足测试要求;高分辨模式下测定K、Zn、Ga、Ge、Se、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Sn元素,其余元素则在中分辨模式下消除质谱干扰。Na、Al、Si、P、S等13个元素采用校正后的相对灵敏度因子(RSF)进行测定,其余元素则采用仪器预设标准RSF(std-RSF)进行测定。方法检出限为0.001~0.50μg/g。按照实验方法测定两个高纯铬中杂质元素,其中56种常见元素的测定结果与采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)、原子吸收光谱法(AAS)、原子荧光光谱法(AFS)、红外光谱法(IR)的测定结果相一致;其余12种元素的测定结果也与ICP-MS半定量参考值相吻合。     

辉光放电质谱法测定稀土氧化物中35种杂质元素

稀土元素是重要的战略资源，对稀土氧化物中杂质元素含量的分析日益受到重视。用高纯金属铟做导电介质，将稀土氧化物样品压制在铟片上，选择合适的同位素及分辨率，建立了辉光放电质谱法(GDMS)测定稀土氧化物中35种杂质元素的方法。以氧化镧样品为试验对象对仪器工作参数进行了优化，确定条件如下所示：放电电流40 mA;气体流量330 mL/min;先对铟片进行20 min的预溅射以去除其表面污染，然后添加稀土氧化物样品进行12 min预溅射后再进行测定。其他稀土氧化物的测试参数可参考氧化镧的条件进行微调。对制样条件进行了优化，确定取样量为10 mg,及全覆盖制样方式。各元素的方法检出限小于0.05μg/g,定量限小于0.1μg/g。将实验方法应用于氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕4种稀土氧化物样品中35种杂质元素含量的测定，测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)均小于25%。采用其他方法进行比对，结果表明，实验方法测定氧化镧样品中稀土元素的结果与铜粉混合压片-辉光放电质谱法基本一致；实验方法测定氧化镧样品中各杂质元素的结果与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)基本一致。方法弥补了高纯铜粉较难获得...     

基于激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法的金属镝棒统计分布分析初探

高效、高灵敏度的原位微区分析技术开发对于固态电迁移等稀土提纯工艺具有重要意义。实验以固态电迁移提纯后金属镝棒为研究对象,将激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)应用于高纯稀土金属的微区分布分析。研究了激光剥蚀速率对样品覆盖率和分析时间的影响,确定了剥蚀速率为50μm/s;考察了剥蚀池及ICP-MS载气流量对待测元素信号强度、氧化物产率及元素分馏效应的影响,确定了载气流量分别为0.60L/min(He)和1.0L/min(Ar)。采用线扫描方式,以基体元素~(158)Dy为内标,获得了不同电迁移区域各杂质元素的二维相对强度分布图,初步探究了各杂质元素的迁移规律。结果显示:在电迁移过程中,Al、Si、Ti、Fe、Mo、W元素从阴极向阳极迁移;Ni、Cu元素从中间区域向两极迁移。这一迁移趋势与辉光放电质谱法(GD-MS)分析结果相一致。同时,LA-ICP-MS还得到更丰富的微区统计分布信息。不同电迁移区域各杂质元素最大偏析度、相对标准偏差(RSD)值及最大偏析位置进一步揭示了各元素的迁移状态,可能与固态电迁移工艺相联系。因此,LA-ICPMS有望为稀土金属提纯工艺解析及优化提供一种新的有效分析手段。     

高纯锌的制备及检测技术研究进展

高纯锌是制备化合物半导体材料、精密铸件、还原剂、高纯金属盐和高纯金属有机化合物的重要材料。高纯锌的重要应用依赖于制备和检测技术的发展。围绕超高纯锌产品和高纯锌化学分析两个行业标准，重点介绍了高纯锌的电解法、真空蒸馏法和区域熔炼法等制备方法以及辉光放电质谱法(GD-MS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、极谱法、氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)、原子吸收光谱法(AAS)、分光光度法等检测方法。高纯锌的制备需要逐级提纯，包括电解法初级提纯、真空蒸馏法提纯、区域熔炼精炼和超纯化。高纯锌中的杂质元素检测主要采用辉光放电质谱法和电感耦合等离子体质谱法，并辅以极谱法、氢化物发生-原子荧光光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法等方法作为验证手段和补充。文章可以为高纯锌制备和检测方法的研究者提供相关借鉴和指导。高纯锌制备和检测技术的发展也促进了材料应用领域的拓展，目前高纯锌越来越多在电子信息、生物医药等高新技术领域得到应用。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定金属锂中21种微量元素

应用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定金属锂中铝、金、钡、钙、钴、铬、铜、铁、铟、镁、锰、钼、镍、铅、钯、铂、锡、钛、钒、钇和锌21种微量元素。选择了元素的分析线,考察了载气流量、硝酸浓度和基体锂对测定的影响。当试液中锂和钠的浓度分别小于12 mg/mL和22μg/mL,铝、铁、铬、钙、镍、镁、铅等浓度分别小于10μg/mL时,对选择的分析线的干扰不明显。基体效应通过基体匹配和背景校正克服。试液中锂的浓度为10 mg/mL时,元素的测定范围为20~640μg/g。用本法测定-金属锂样品中的21种杂质元素,     

电感耦合等离子体质谱法测定高纯锌中7种痕量元素

高纯锌中铁、铜、镉、锑、铅、锡、砷元素含量低,基体和多原子离子干扰严重,这使得溶样后直接采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对这7种元素进行测定的难度较大。实验表明:采用15 mL硝酸(1+2)低温溶解0.100 0 g样品,不进行基体分离,通过优化仪器参数、选择合适的同位素避免质谱干扰,采用标准加入法绘制校准曲线消除基体效应,可实现电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对高纯锌中铁、铜、镉、锑、铅、锡和砷共7种痕量元素的测定。各元素校准曲线的相关系数在0.995 8到0.999 7之间,方法检出限为0.05~7.53 μg/L。采用实验方法对高纯锌实际样品中铁、铜、镉、锑、铅、锡和砷进行分析,测得结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为2.4%~5.3%,加标回收率为96%~109%。按照实验方法测定纯锌样品中7种痕量元素,砷测得结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)基本一致,锡和锑与原子荧光光谱法(AFS)基本一致,铁、铜、镉和铅与采用锌基体分离—ICP-MS基本一致。     

辉光放电质谱法分析颗粒状高纯铬的样品制备方案探讨

为了建立辉光放电质谱法(GD-MS)测定颗粒状高纯铬中痕量元素的方法,深入研究了颗粒状高纯铬样品的制备方案。比较了不同研磨方式和压片方案,考察了不同粒度、模具或压力下压制的高纯铬样品片中基体铬在不同放电参数下的信号强度。实验表明,当样品粒度为100目(150μm),采用铝杯模具在75t压力下压制时,样品成形效果较好,且对应基体铬信号强度与放电电压、放电气流和脉冲时间的线性关系较好,信号强度最高可达到5×10¹⁰ cps以上,较为理想;采用研磨仪自动研磨50~100g样品1min,100目(150μm)样品产率可达90%以上,因此采用此种方式处理样品。采用实验方法制备样品,用GD-MS分析颗粒状高纯铬中主要痕量元素的结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和原子吸收光谱法(AAS)测定值吻合较好,μg/g含量级别的钠、铝、硅、钙、钛、钒、锰、铁、镍、铜这10个杂质元素测定值的相对标准偏差(RSD,n=7)在0.80%~11.6%之间,ng/g含量级别的钼、锑、铅这3个杂质元素的RSD(n=7)则在3.7%~13.6%之间。方法为进一步研究颗粒状高纯铬样品全元素分析和纯度分析提供了可靠的试验方案。