高分辨电感耦合等离子体质谱分析地质样品中痕量元素的应用进展

高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)是以电感耦合等离子体为离子源、以扇形磁场质谱为检测器的元素及同位素分析技术,具有灵敏度高、检出限低、多元素同时分析等优点.作为克服质谱干扰最简单、最有效的技术,HR-ICP-MS已被逐渐应用于地质、环境、冶金、生物等领域.文章对HR-ICP-MS的工作原理及技术特点进行了...     

电感耦合等离子体质谱分析技术在国内矿石矿物分析中的应用

综述了2012—2019年近8年来电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析技术在矿石矿物中的应用情况。ICP-MS应用主要集中在元素检测、同位素和同位素比值检测等方面;并对现行或即将实施的矿石矿物ICP-MS检测标准进行了介绍。全文共引用文献77篇,各类标准28项。     

锍试金—电感耦合等离子体质谱法测定勘查地球化学样品中超痕量的铂族元素

配制合适比例的试金配料,不加入同位素稀释剂,熔融获得的镍扣直接用水浸泡粉化后,加入盐酸分解、过滤,沉淀物用3 mL王水溶解,定容后用ICP-MS测定,Lu作内标。采用该方法对铂族元素地球化学分析标准物质(GBW 07288、GBW 07289和GBW 07295)中的铂族元素含量进行测定,其结果与标准值相吻合。该方法检出限为0.01～0.1 ng/g,精密度(RSD,n=6)为1.67%～12.9%。     

锡试金-电感耦合等离子体质谱法测定铬铁矿石中铂族元素

采用锡试金富集、盐酸溶解锡扣, 建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定铬铁矿石中铂族元素的方法。结果表明, 选用15 g Sn粉, 30 g Na₂CO₃, 20 g K₂CO₃, 20 g SiO₂, 40 g硼砂, 10 g面粉, 5 g CaO, 2 g CaF₂, 5 g NaCl作为试金配料的组分, 在1 100 ℃进行熔矿, 可以得到合格的锡扣;选择¹⁹⁵Pt、¹⁰⁵Pd、¹⁰¹Ru、¹⁰³Rh、¹⁸⁹Os和¹⁹³Ir为待测元素同位素, 以Lu(10 ng/mL)校正了基体效应和信号漂移的影响。方法检出限(以下单位均为ng/g)分别为:0.18(铂)、0.21(钯)、0.15(钌)、0.15(铑)、0.12(锇)、0.15(铱)。采用方法对铬铁矿石成分分析标准物质GBW07201和GBW07202进行测定, 结果与认定值一致, 各元素的相对标准偏差(RSD, n=12)在1%~10%之间。     

电感耦合等离子体质谱分析中金属元素的基体效应

电感耦合等离子体质谱是目前痕量元素分析领域最重要的方法,基体效应制约了该技术在复杂基体样品中的应用。文章梳理了金属元素基体效应的产生机理,包括电离抑制、空间电荷效应和协同作用等,其中,协同作用能更好地解释在不同条件下的基体干扰,受到越来越多研究者的认同。讨论了碱金属、碱土金属、铁、铜基体下痕量元素检测面临的基体干扰情况,高浓度的金属元素基体可能会导致采样锥堵塞,造成信号的不规律损失,使分析精度变差,也可能抑制部分待测元素的信号,导致测定结果偏低。总结了基体效应常用消除或校正方法,包括仪器硬件优化、仪器测试参数优化、校准方法优化及化学分离等。文章可为金属元素基体中痕量元素的准确测定提供参考借鉴。     

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。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定纯金中的杂质元素

研究并建立了在同一体系中经溶剂萃取用电感耦合等离子体发射光谱测定纯金中10种杂质元素的方法。银、铜、铁、铅、锑、铋、钯、镍、铬、锰的检出限分别为0．0048,0．0046,0．0022,0．016,0．015,0．0054,0．0058,0．0037,0．0053,0．0006μg／ml,回收率均在98．7％∽102．9％之间,相对标准偏差为1．2％∽5．8％。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定纯银中的杂质元素

研究并建立了纯银样品经硝酸溶解,标准基体匹配,直接用电感耦舍等离子体发射光谱测定纯银中铜、铁、铅、锑、铋、钯、硒、碲、锌杂质元素的方法。其检出限分别为0．0039,0．0033,0．015,0．015,0.0073,0．024,0.0080,0．0042,0．0030μg／ml;回收率均在97．2％-102.5％之间;相对标准偏差为0．76％-5.02％。     

锑试金-电感耦合等离子体质谱法测定钒钛磁铁矿原矿中铂族元素

考虑到镍锍试金时Os会有损失,铅试金时Ru、Os会有损失,因此采用Sb₂O₃作试金捕集剂,锑扣经灰吹后用50%王水(V/V)溶解合粒,通过加入50mg/L酒石酸抑制锑的水解,建立了锑试金-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定钒钛磁铁矿原矿中铂族元素的分析方法。通过样品还原力测试,确定试金配料组分为8g Na₂CO₃、6g K₂CO₃、6g Sb₂O₃、6g Na₂B₄O₇·10H₂O、4g玻璃粉、0.8g面粉。考察了酒石酸含量和雾化气流速对铂族元素信号强度的影响,最终确定测定介质为5%王水-50mg/L酒石酸,雾化气流速为0.7L/min。讨论了测定同位素的选择及干扰消除,最终确定测定同位素为¹⁰²Ru、¹⁰³Rh、¹⁰⁶Pd、¹⁹²Os、¹⁹³Ir、¹⁹⁵Pt;控制灰吹末期锑珠直径在1.5mm左右,采用内标¹¹⁵In校正¹⁰²Ru、¹⁰³Rh、¹⁰⁶Pd,内标¹⁸⁵Re校正¹⁹²Os、¹⁹³Ir、¹⁹⁵Pt,可以有效克服基体效应和信号漂移。方法中各元素校准曲线的相关系数均在0.999以上,方法检出限在0.037~0.18ng/g之间。按照实验方法测定钒钛磁铁原矿样品中铂族元素,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为4.5%~12%,加标回收率在93%~105%之间。     

微波消解电感耦合等离子体质谱法测定铝合金中多元素

应用微波消解进行前处理,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对铝合金中的铍、镁、钒、铬、锰、铁、镍、铜、锌、镓、镉、锑、锡和铅等14种元素同时定量分析。通过优化等离子体条件减少质谱干扰,并采用内标法校正基体抑制与信号漂移,无需基体匹配。工作曲线的相关系数大于0.999,方法检出限为0.01~0.45μg/g(3σ,n=11)。直接测定了两种铝合金标准物质中的14种元素,测定值与认定值吻合,各元素的相对标准偏差(RSD)小于6.7%。     

电感耦合等离子体质谱法测定Oleflex催化剂中铂

Oleflex工艺越来越受到关注,其所用Oleflex催化剂中的Pt含量对催化剂活性有较大影响,因此迫切需要一种高效稳定的检测Pt的方法。采用王水溶解样品,通过对绘制校准曲线用标准溶液系列进行Al基体匹配的方法消除基体效应,以¹⁹⁵Pt为测定同位素,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Oleflex催化剂中Pt含量的方法。对等离子体气流量、测定介质进行了优化,确定等离子体气流量为10.5L/min,测定介质为2%HCl(V/V)。考察了基体Al对Pt测定的影响,结果表明,其负影响比较显著。用ICP-MS对样品溶液中的Al含量进行了测定,结果表明,无论称样量为0.1g还是0.2g,最终被溶解的Al₂O₃占催化剂的质量比均为19%左右。因此,实验选定称样量为0.1g,采用基体匹配法使得校准曲线用标准溶液系列中Al的质量浓度均为40μg/mL来消除基体效应。在选定的实验条件下测定Pt标准溶液系列,以Pt的质量浓度为横坐标,其对应的分析信号强度为纵坐标绘制校准曲线。方法的线性范围为0.001~2.00μg/mL,线性相关系数为0.9999,检出限为0.0004μg/mL。对新鲜Oleflex催化剂、再生Oleflex催化剂和废Oleflex催化剂样品按实验方法测定Pt含量,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=5)为1.5%~2.8%,加标回收率为97%~104%。用实验方法与标准方法GB/T 23524—2009分别测定上述3种Oleflex催化剂样品中Pt,用t检验对测定结果进行验证。结果表明,两种方法测定样品中Pt含量的结果没有显著性差异。     

电感耦合等离子体质谱法测定硅铁中杂质元素

探讨了应用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定硅铁中B、Mg、V、Co、Cr、Ni、Cu、Mo、Sn共9种杂质元素的分析方法。为了避免Cl^-对待测元素的干扰,选择硝酸和氢氟酸来溶解样品,并考察了硼元素损失情况。通过对各待测元素同位素潜在干扰、试剂空白等效浓度及干扰程度的探讨,确定了测量用同位素¹¹B、²⁴Mg、⁵¹V、⁵⁹Co、⁵²Cr、⁶⁰Ni、⁶³Cu、⁹⁸Mo、¹²⁰Sn。采用基体匹配法消除基体干扰对测定元素的影响。方法用于硅铁标准物质分析,测定值与认定值符合较好,方法的检出限为0.03 μg/L(Sn)～0.45 μg/L(B),各元素测定结果的相对标准偏差(RSD)均小于10%,加标回收率为80%~110%。     

电感耦合等离子体质谱法测定煤中11种元素

样品经混酸溶解后,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了煤中磷、钒、铬、钴、镍、铜、锌、镓、镉、铅、铀的含量。对仪器工作参数进行了优化：选择适宜待测元素的同位素以及选用干扰元素校正方程克服了质谱干扰：以¹⁰³Rh和¹⁸⁷Re为内标进行校正,降低了分析信号漂移对测定结果的影响。结果表明,磷、钒、铬、钴、镍、铜、锌、镓、镉、铅、铀的检出限在0.02～3.75μg/g之间。方法用于煤实际样品分析,所得结果与标准方法相一致,相对标准偏差(n=11)小于5.4%,加标回收率为94%～107%。     

电感耦合等离子体质谱法测定石油焦中18种金属元素

以硝酸为溶剂,采用微波消解法处理样品,建立了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定石油焦中锂、钠、镁、铝、钾、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镉、锑、铅等金属元素的分析方法。研究表明:实验所用超纯水和含HNO₃(φ=2.5%)的空白溶液对分析结果的影响均可忽略不计;利用碰撞/反应池(CRC)系统,分别采用氦碰撞模式(氦气流速为5.2 mL/min)、氢反应模式(氢气流速为5.8 mL/min)和普通模式,可有效地消除多原子离子质谱干扰;采用内标元素⁴⁵Sc、⁷²Ge、⁸⁹Y、¹¹⁵In、²⁰⁹Bi校正了基体效应,提高了分析方法的准确性。各元素线性关系良好,线性相关系数不小于0.999 7,方法的检出限为11.2～216.7 ng/L。采用实验方法对石焦油样品中18种金属元素进行测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)在1.5%～4.1%之间,加标回收率在91%～110%之间。方法应用于3批石油焦实际样品分析,结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法一致。     

电感耦合等离子体质谱法测定生铁中痕量元素

建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定生铁中的硼、锌、钴、钼、铅、砷、锡、锑、铋的方法。讨论了样品溶解方法、质谱干扰与同位素选择、基体效应及内标的校正作用。确定了用硝硫混酸溶解样品,¹¹B、⁶⁶Zn、⁵⁹Co、⁹⁸Mo、²⁰⁸Pb、⁷⁵As、¹¹⁸Sn、¹²¹Sb、²⁰⁹Bi作为待测元素的测量同位素。通过以高纯铁粉进行基体匹配和采用Sc作为质量数小于100的元素的内标,In作为质量数在100～130的元素的内标,Tl作为质量数大于130的元素的内标来消除基体效应和仪器信号漂移的影响。方法应用于生铁标准样品中各元素的测定,测定值与认定值吻合,除了Bi因含量较低其相对标准偏差(RSD,n=8)为16.5%外,其余元素的RSD(n=8)都小于10.0%。 方法应用于实际样品分析,测得结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法吻合。     

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...     

电感耦合等离子体质谱法测定车用金属催化剂中铂钯铑

车用金属催化剂经盐酸溶解,过滤滤渣经灰化研磨为试验样品。将样品碱熔融后采用碲共沉淀分离富集其中的Pt、Pd和Rh,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定样品中Pt、Pd和Rh的方法。设计正交试验L₉(3⁴)对过氧化钠用量、熔融温度、盐酸体积、碲沉淀时间等溶解条件进行了研究。通过选择合适的测定同位素消除了可能存在的质谱干扰;选用In作为 Pd和Rh的内标,Tl作为Pt的内标消除了信号漂移的影响。方法应用于车用金属载体催化剂企业标准样品KTA038中Pt、Pd和Rh的测定,测定值与参考值一致,相对标准偏差在3.1%～4.9%之间,回收率在98%～102%之间。     

激光烧蚀进样电感耦合等离子体质谱法在冶金分析中的应用进展

从仪器发展、分析技术应用研究等方面介绍了近年来激光烧蚀进样电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)在冶金分析领域的最新进展。着重介绍了整体分析和深度分析、表面夹杂物分析、偏析分析等微区分析方面的应用进展情况。