icp-aes光谱仪价格 ICP检测仪价格
价格:398000.00起
产品规格:
产品数量:
包装说明:
关 键 词:icp-aes光谱仪价格
行 业:仪器仪表 分析仪器 元素分析仪器
发布时间:2020-05-09
金属镧中铈、镨、钕、镝的ICP-AES法测定与谱线选择
根据GB/T 15677-2010 金属镧的产品标准,不同的牌号金属镧(14030,14025,14020)的稀土杂质分别不得多于0.1%,0.5%,1%。因此需要对金属镧中的稀土杂质元素进行定量分析。由于稀土元素之间的光谱干扰比较严重,因此选择合适的谱线则尤为重要。本文通过对plasma 1000/2000轴向观测和安捷伦700系列的仪器进行比较,选择合适的分析仪器,合适的分析谱线,及测定其检出限及检测下限。
1 实验部分
1.1 仪器参数及试剂
本次试验采用plasma 1000/2000水平/安捷伦700系列对样品进行试验 ,仪器工作参数见表1-表3.
表1 plasma 2000(水平)测定参数
工作条件 参数
冷却气流量L/min 15
辅助气流量L/min 0.5
载气流量L/min 0.7
射频功率W 1250
曝光时间s 8
观测方向 轴向
氩气纯度 >99.999%
表2 plasma 1000仪器测定参数
工作条件 参数
冷却气流量L/min 18
辅助气流量L/min 0.5
载气流量L/min 0.7
射频功率W 1200
观测方向 径向
氩气纯度 >99.999%
表3 安捷伦700系列测定参数
工作条件 参数
冷却气流量L/min 15
辅助气流量L/min 1.5
载气流量L/min 0.7
射频功率W 1200
观测方向 径向
氩气纯度 >99.999%
1.2 样品处理
称取1g样品,缓慢滴入10ml盐酸,溶解样品,而后补加10ml盐酸,放在加热板上加热20min。
La基体溶解:称取10g氧化镧(La/REO>99.999%)于250ml烧杯中,加入10ml水,缓慢滴入盐酸(反应较为剧烈,滴入时小心)。直至反应完全,放在加热板上加热20min,冷却后转入100ml容量瓶中,定容摇匀。此溶液1ml中含有0.1g氧化镧。
2 结果与讨论
2.1 分析谱线的选择
稀土元素的谱线较为复杂,因此谱线选择尤其重要。谱线选择的时候,需要充分考虑谱线间的干扰。Plasma 1000的谱线图见图1-图9。其中左边的图为Plasma 1000谱图,中间为Plasma 2000谱图,右边谱图为安捷伦700系列谱图。通过比较三种仪器的分析谱图发现,plasma1000的分辨率相对较好,优于plasma 2000及安捷伦700系列。因此选用plasma 1000测定以下元素。同时三种仪器的可选的分析谱线见表4。
表4 谱线选择(红色为推荐谱线)
元素 Plasma1000谱线 Plasma2000(水平)谱线 安捷伦700系列
Ce 413.380/399.924/418.659/446.021 413.380/418.660 446.021/418.659
Nd 406.109/401.225/430.357 --- 430.357
Pr 400.869 --- 400.869
Dy 353.170 353.170 340.780/353.171
图1 镧基体中Ce413.380峰型图
图2 镧基体中Ce399.924峰型图
图3 镧基体中Ce446.021峰型图
图4 镧基体中Ce418.659峰型图
图5 镧基体中Pr400.869
图6 镧基体中Nd406.109
图7 镧基体中Nd401.225
图8 镧基体中Nd430.357
图9 镧基体中Dy353.170
2.2 实际样品的测定
2.2.1溶液系列的配置
取4个100 mL容量瓶,分别加入各待测元素的标准溶液,补加10 mL盐酸,定容,摇匀。此标准溶液系列中各元素质量浓度相当于样品中各元素含量见表5。实际样品按照本文方法进行分析。
表5 标准溶液系列中各元素含量 %
元素 Ce Pr Nd Dy
空白 La基体+0 La基体+0 La基体+0 La基体+0
标准1 La基体+0.005 La基体+0.005 La基体+0.005 La基体+0.005
标准2 La基体+0.01 La基体+0.01 La基体+0.01 La基体+0.01
标准3 La基体+0.05 La基体+0.05 La基体+0.05 La基体+0.05
2.2.2校准曲线和检出限
测定plasma1000的检出限及测定下限。按照仪器设定的工作条件对标准溶液系列进行测定。在仪器工作条件下对标准溶液系列的空白溶液连续测定11次,以3倍标准偏差计算方法中各待测元素检出限,以30倍标准偏差计算方法中各待测元素的测定下限,结果见表5。
表5线性回归方程和检出限
元素 线性范围
/(%) 线性回归方程 相关系数 检出限
/(%) 测定下限
(%)
Ce 0.005-0.05 Y=677070x+683.59 0.9999 0.0003 0.003
Pr 0.005-0.05 Y=267204x-147.57 0.9999 0.0009 0.009
Nd 0.005-0.05 Y=819298x+1793 0.9999 0.0003 0.003
Dy 0.005-0.05 Y=5125968x-1109.7 0.9999 0.0003 0.003
2.2.3 测定结果
实际样品按照本文方法进行分析,其结果见表6.
表6 实际样品分析结果 %
元素 ICP-AES
Ce 0.0422
Pr 0.0034
Nd 0.0078
Dy <0.001
3 结论
本文通过对plasma 1000/2000轴向观测和安捷伦700系列的仪器进行比较,选择合适的分析仪器,认为plasma1000的分辨率相对较好,优于plasma 2000及安捷伦700系列合适的分析谱线, plasma 1000的测定下限在0.003%-0.009%之间。可以为金属镧中的稀土元素检测提供依据。
如何选择合适的ICP-OES
用户可以根据分析对象选择适合自己的观测方式的ICP类型:
高分辨单扫描:plasma1000(适合需要高分辨的钨钼钽铌、稀土等基体复杂分析)
全谱径向直读:plasma2000(适合地质、冶金等基体复杂物质分析)
全谱双向观测:plasma3000(适合地质、冶金分析及环保、水质等低含量分析)
根据进样类型配置不同附件:
MEINHARD同心雾化器、氢化物发生器、有机进样系统、耐高盐、耐氢氟酸系统
选择ICP-OES分析前提:
1、样品的含量应该符合其检测灵敏度要求(含量一般为μg/mL、μg/L级别);
2、样品前处理彻底和稳定;
3、干扰性小,并能利用方法排除;
4、方法各种参数的选择和优化;
5、进行正确性和精密性等试验.
镨钕合金中La、Ce、Sm的测定
根据GB/T 20892-2007 镨钕合金的产品标准,不同的牌号镨钕合金(045080,045075,045070)的稀土杂质含量要求见表1。因此需要对镨钕合金中的稀土杂质元素进行定量分析。由于稀土元素之间的光谱干扰比较严重,因此选择合适的谱线则尤为重要。本文通过对plasma 1000/2000轴向观测和安捷伦700系列的仪器进行比较,选择合适的分析仪器,合适的分析谱线, 建议报数的范围为:La报数1ug/ml(0.01%)以上,Ce报数10ug/ml(0.1%)以上,Sm报数5ug/ml(0.05%)以上。
表1 国标镨钕合金稀土(%)
牌号 RE不小于 Pr/RE Nd/RE La/RE Ce/RE Sm/RE
1 实验部分
1.1 仪器参数及试剂
本次试验采用plasma 1000/2000水平/安捷伦700系列对样品进行试验 ,仪器工作参数见表2-表3.
表2 plasma 1000仪器测定参数
工作条件 参数
冷却气流量L/min 18
辅助气流量L/min 0.5
载气流量L/min 0.7
射频功率W 1200
观测方向 径向
氩气纯度 >99.999%
表3 安捷伦700系列测定参数
工作条件 参数
冷却气流量L/min 15
辅助气流量L/min 1.5
载气流量L/min 0.7
射频功率W 1200
观测方向 径向
氩气纯度 >99.999%
1.2 样品处理
称取1g样品,缓慢滴入5ml盐酸,溶解样品,而后补加10ml盐酸,放在加热板上加热20min。
Pr、Nd基体溶解(单独溶解,终得到0.1g/ml的氧化钕和0.1ml/ml的氧化镨各一瓶):称取10g氧化镨、氧化钕于250ml烧杯中,加入10ml水,缓慢滴入盐酸(反应较为剧烈,滴入时小心)。直至反应完全,放在加热板上加热20min,冷却后转入100ml容量瓶中,定容摇匀。此溶液1ml中含有0.1g氧化镨、氧化钕。
2 结果与讨论
2.1 分析谱线的选择
稀土元素的谱线较为复杂,因此谱线选择尤其重要。谱线选择的时候,需要充分考虑谱线间的干扰。Plasma 1000的谱线图见图1-图3。在实际实验过程中通过比较1000,水平2000和安捷伦700系列三种仪器的分析谱图发现,plasma1000的分辨率相对较好,优于plasma 2000及安捷伦700系列。因此选用plasma 1000测定以下元素。同时三种仪器的可选的分析谱线见表4。
在镨钕基体中,La492.179峰型较为明显,在1ug/ml时即可出现峰型,在5ug/ml时有明显峰。建议出数据时出具1ug/ml(0.01%)以上的数据。
Ce413.380干扰较为严重,0.5ug/ml,1 ug/ml之间没有明显区别,5ug/ml时有较小峰型,50ug/ml有较明显峰型。建议出数据时出具10ug/ml(0.1%)以上的数据。
Sm443.432干扰较为严重,0.5ug/ml,1 ug/ml之间没有明显区别,5ug/ml时有较小峰型,5ug/ml与10ug/ml可以明显区分。建议出数据时出具5ug/ml(0.05%)以上的数据。
表4 谱线选择
元素 Plasma1000谱线 Plasma2000(水平)谱线 安捷伦700系列
La 492.179 -- --
Ce 413.380 -- --
Sm 443.432 -- --
图1 镨钕合金中Ce413.380峰型图
图2 镨钕合金中La峰型图
图3 镨钕合金中Sm峰型图
2.2 实际样品的测定
2.2.1溶液系列的配置
取4个100 mL容量瓶,分别加入各待测元素的标准溶液,补加10 mL盐酸,定容,摇匀。此标准溶液系列中各元素质量浓度相当于样品中各元素含量见表5。实际样品按照本文方法进行分析。
表5 标准溶液系列中各元素含量 %
元素 La Ce Sm
空白s0 镨钕基体+0 镨钕基体+0 镨钕基体+0
标准1(s0.5) 镨钕基体+0.005 镨钕基体+0.005 镨钕基体+0.005
标准2(s1) 镨钕基体+0.01 镨钕基体+0.01 镨钕基体+0.01
标准3(s2) 镨钕基体+0.05 镨钕基体+0.05 镨钕基体+0.05
标准4(s3) 镨钕基体+0.1 镨钕基体+0.1 镨钕基体+0.1
标准5(s4) 镨钕基体+0.5
2.2.2 测定结果
实际样品按照本文方法进行分析,其结果见表6.
表6 实际样品分析结果 %
元素 ICP-AES
La <0.01(0.0048)
Ce <0.1(0.083)
Sm <0.05(0.02)
3 结论
本文通过对plasma 1000/2000轴向观测和安捷伦700系列的仪器进行比较,选择合适的分析仪器,认为plasma1000的分辨率相对较好,优于plasma 2000及安捷伦700系列合适的分析谱线, 使用plasma 1000可以为镨钕合金中的稀土元素检测提供依据。
ICP电感耦合等离子发射光谱原理
电感耦合等离子体(ICP)是由高频电流经感应线圈产生高频电磁场,使工作气体形成等离子体,并呈现火焰状放电,是一个目前用于原子发射光谱,具有良好的蒸发-原子化-激发-电离性能的光谱光源。
1.ICP原理
电感耦合等离子体(ICP)是由高频电流经感应线圈产生高频电磁场,使工作气体形成等离子体,并呈现火焰状放电,是一个目前用于原子发射光谱,具有良好的蒸发-原子化-激发-电离性能的光谱光源。
其具有环形结构、温度高、电子密度高、惰性气氛等特点,用它作为激发光源具有检出限低、线性范围广、电离和化学干扰少、准确度和精密度高等分析性能。
在测量过程中,样品由载气引入雾化室雾化后,以气溶胶形式进入等离子体的中心通道,在高温惰性气氛中被充分蒸发、原子化、电离和激发,使所含元素发射各自的特征谱线。根据各元素特征谱线的存在与否,定性分析样品中元素的存在与否;由特征谱线的强度,定量分析相应元素的含量。ICP电离源一般配有MS检测器或者OES(AES)检测器。这两者都可以同时分析多个样品、精度高、准确度好、应用范围广(图1)。由于检测器的不同,这两种检测手段在用途上有些不同:ICP-OES(AES)高灵敏度,低检测限(ppm级),较宽的动态线性范围和多元素同时分析,通常用于痕量及部分常量元素定性定量分析,应用的行业范围也较广;ICP-MS具有元素、同位素、形态分析等定性定量分析能力,检测下限水平优于ICP-OES(ppb级)。由于其方便、快捷、精度高、准确度高,在配方分析中都有着广泛的应用。
图1.ICP-MS(OES/AES)的应用范围
试样在分析前需要进行前处理,常见的试样分解方法有:
稀释法:用高纯去离子水或者无机酸(HNO3)稀释至合适的浓度进行测试。
湿分解法:用单一酸(HF, HNO3, HCl等)或者混酸(HNO3/HClO4/HF强氧化体系,HNO3/H2SO4/HClO4强氧化体系,HNO3/HCl体系)。
高压分解法:可以提高难分解体系的分解,污染少,酸分解效率高,操作简单。
微波消解法:HNO3微波消解;HNO3/H2O2微波消解;HNO3/H2O2/HF微波消解,污染小、元素损失小、快速。
熔融分解法:可以分为碱金属熔法(使用碳酸盐、氢氧化物、过氧化物或硼酸盐等);酸熔法(硫氰酸盐和焦硫酸盐,酸性氟化物和氟硼酸盐,硼酸盐和氧化硼)以及还原熔法(适用于贵金属试金法)。
2.ICP在配方分析中常见方法应用举例
一种金属焊药的定性、定量分析
样品分析前,首先是对样品的前处理,该种金属焊药中含有金属,常用的为王水法处理(硝酸/硫酸=1/3)。处理后样品的水溶液使用ICP-OES进行测量,对得到的结果进行分析、计算,可以得到该样品中含有锡92%、银5%、钛3%。
一种磷化液中金属成分及含量分析
样品为液体试样,因此前处理比较复杂,通过我们工程师细致准确的处理,可以得到样品水溶液,进行ICP-MS测试。实验结果显示,样品中含有金属Zn,Cu以及Na,同时含有一定量的P。结合其他测试(XRD,阴离子色谱等)可以定性、定量出样品中含有磷酸41%,27.5%,硝酸锌30%,碳酸铜3%,氟化钠2%。
-/gbahabd/-