(天津市理化分析中心、天津市半導(dǎo)體技術(shù)研究所,天津 300051)
鎳絲應(yīng)用范圍很廣,對(duì)鎳絲的品質(zhì)需對(duì)其中的微量元素進(jìn)行檢測(cè)。鐵、錳、銅元素是鎳絲中普遍含有的微量元素。本文采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)[1~3]法對(duì)其進(jìn)行定量檢測(cè),對(duì)試樣溶解方法,元素分析譜線(xiàn)以及加標(biāo)回收、檢出限實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究,確定儀器最佳工作條件,從而得出準(zhǔn)確結(jié)果。
儀器名稱(chēng):電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES),型號(hào):Prodigy High Dispersion ICP型,生產(chǎn)廠(chǎng)家:美國(guó)利曼公司,工作參數(shù):高頻發(fā)射功率:1100W;冷卻氣流量:20LPM;輔助氣流量:0.4 LPM;霧化氣流量:30PSI;樣品提升量:1.5mL/min;樣品沖洗時(shí)間:30s;積分時(shí)間:20s;觀測(cè)方式:徑向Radial;測(cè)樣次數(shù):4次
分析操作使用分析純?cè)噭┖投握麴s水,試劑取用均取自同一瓶。
硝酸(ρ=1.42 g/mL),鹽酸(ρ=1.19 g/mL),高純鎳:純度大于99.98%
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)貯備液。
1.3.2 基體匹配
稱(chēng)取高純鎳0.5000g,稱(chēng)準(zhǔn)至0.0001g,于300mL三角瓶中,加入10mL水、5ml硝酸低溫加熱至溶解,加入5mL鹽酸煮沸,取下,冷卻,按照表1加入鐵、錳、銅元素標(biāo)準(zhǔn)溶液,以水定容于100mL容量瓶中,混勻。
1.3.3 工作標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度
由鐵、錳、銅標(biāo)準(zhǔn)貯備液,按比例逐級(jí)稀釋?zhuān)尤腈嚮w溶液配制成鐵、錳、銅元素基體標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)(見(jiàn)表1)。
表1 鐵、錳、銅元素標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)(μg/mL)
稱(chēng)取試樣0.5000g,稱(chēng)準(zhǔn)至0.0001g,于300mL三角瓶中,加入10mL水、5mL硝酸低溫加熱至溶解,加入5mL鹽酸煮沸,取下,冷卻,以水定容于100mL塑料容量瓶中,混勻。隨同試料作基體空白。待電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀穩(wěn)定后,使用儀器中檢測(cè)。
由于鎳絲中鐵、錳、銅元素含量較低,在選擇背景、共存元素干擾小的前提下,靈敏度應(yīng)盡量較高。再通過(guò)基體匹配后對(duì)鐵239.563nm、錳260.569nm、293.930nm及銅324.754nm譜線(xiàn)1.0μg/mL基體對(duì)比實(shí)驗(yàn)后,本實(shí)驗(yàn)選擇鐵239.563nm、錳260.569nm及銅324.754nm作為工作譜線(xiàn)。
通過(guò)使用高純鎳做基體匹配曲線(xiàn),再通過(guò)對(duì)鐵239.563nm、錳260.569nm及銅324.754nm處元素(1.0μg/mL)基體實(shí)驗(yàn),表明該溶液對(duì)鐵239.563nm、錳260.569nm及銅324.754nm譜線(xiàn),干擾很小,基本可以忽略。
根據(jù)ICP-AES線(xiàn)性范圍及實(shí)際樣品中鐵、錳、銅元素含量范圍,按照表1制作標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn),曲線(xiàn)的線(xiàn)性回歸方程的相關(guān)系數(shù)為0.9999,并使用此工作曲線(xiàn)檢測(cè)。
最佳譜線(xiàn)線(xiàn)性范圍以保證最好線(xiàn)性擬合,研究了各主體元素對(duì)鐵、錳、銅元素的背景干擾程度,確定了鐵、錳、銅元素的扣背景位置,消除了主體元素引起的連續(xù)背景干擾。
應(yīng)用稀釋標(biāo)準(zhǔn)工作溶液系列,建立工作曲線(xiàn),按照檢出限測(cè)定方法測(cè)定方法空白13次,并計(jì)算出鐵、錳、銅元素的基體檢出限,見(jiàn)表2。
表2 鐵、錳、銅元素背景校正和方法檢出限(n=13)
于同批樣品中加入10.00mL鐵、錳、銅標(biāo)準(zhǔn)溶液(C(Fe)=10.00μg/m L,C(Mn)=10.00μg/m L,C(Cu)=10.00μg/m L),隨同樣品處理,測(cè)定其回收率?;厥章示?6.0%~99.0%之間,標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于0.8%。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 鐵、錳、銅元素回收率(n=4)
選取兩個(gè)鎳絲樣品,使用上述實(shí)驗(yàn)方法消解,在選定的儀器條件下,使用基體匹配曲線(xiàn)進(jìn)行定量檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 檢測(cè)結(jié)果(n=8)
實(shí)驗(yàn)證明使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)測(cè)定鎳絲中的鐵、錳、銅元素,操作簡(jiǎn)便,分析快速,結(jié)果準(zhǔn)確。
[1]辛仁軒,等離子體發(fā)射光譜分析[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.
[2]Ebert K H.Analysis of Portland Cement by ICP-AES[J].Atomic troscopy,1995(3):102-103.
[3]Rao R.N.TaⅡuri M.V.N.K.An overview of recent applications of inductively coupled plasma mass spectrometry[ICP-AES]in determination of inorganic impurities in drugs and pharmaceuticals[J].Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis,2007.43(1):1-13.