铝锂合金样品的前处理及其Ag和Li的光谱分析

针对铝锂合金样品检测其Ag和Li,采用等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)同时测定Ag和Li,火焰原子吸收光谱法(FAAS)分别测定Ag和Li,单宁酸分光光度法(VS)测Ag,对不同的光谱测定方法进行了比较,证明了ICP-OES检测铝锂合金中的Ag和Li具有较高的抗干扰性。对比了三种不同的样品消解方法,确定了FAAS测Li采用王水溶样最佳,ICP-OES,FAAS和VS测Ag采用HCl+H₂O₂体系溶样准确度更高。详细讨论了样品中共存元素Al, Mg, Zr, Ti, Cu的干扰及消除方法。用氨水沉淀消除共存元素Al,Ti,Zr,8-羟基喹啉沉淀分离Mg和Cu的方法消除原子吸收光度法测Ag的干扰;采用磷酸盐沉淀分离Ti而消除原子吸收光度法测Li的干扰;采用与原子吸收光度法测银相同的消除干扰方法,消除上述离子干扰,滤去干扰沉淀后,用硝酸赶盐酸解蔽Ag+离子,同时分解消除8-羟基喹啉的颜色,以消除分光光度法测银的干扰。对比消除干扰前后的结果发现准确度显著提高,证明消除干扰的方法切实有效。将选择的最佳消解体系和干扰消除方法应用于铝锂合金样品的测定,ICP-OES测Li和Ag回收率分别在100.39%～103.01%和100.42%～103.73%之间,FAAS测Li和Ag 回收率分别在95.91% ～99.98%和98.04%～103.67%之间,分光光度法测Ag回收率在98.00%～101.00%之间,测定结果满足分析要求。     

开放式微波消化-ICP-MS法快速测定食品中多种微量元素

开放式微波消解系统消化食品样品 ,以 45Sc、89Y、1 1 5In、2 0 9Bi作内标元素抑制分析信号的动态漂移 ,加入 1 %异丙醇消除 C元素对 As、Se等元素的干扰 ,建立食品中多种元素同时测定的ICP- MS方法。对 4类食品 (奶粉、鹅肝酱、水果片、燕麦片 )中的 1 2种元素 (Al、Cr、Ni、Ge、As、Se、Ag、Cd、Sn、Sb、Pb、Hg)进行了直接测定 ,绝大部分回收率在 85 %— 1 1 0 %之间 ;线性相关系数均大于 0 .999;精密度 (RSD)值 <1 0 %。对国家标准物质 (SRM)进行了分析 ,测得值与标准参考值相吻合。该法灵敏度、精密度和准确度都能满足有关标准的要求 ,具有多元素同时分析、样品前处理简单、干扰少、测定快速准确 ,省事省力等优点。     

电感耦合等离子体质谱法测定锰酸锂中杂质元素

采用硝酸+盐酸混合酸消解体系对锰酸锂样品进行微波消解处理制样,用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定锰酸锂中Na,Mg,Al,K,Ca,Ti,Cr,Fe,Cu,Zn,As,Ag,Cd,Pb共14种杂质元素的含量。详细研究了质谱干扰影响及校正,选用Sc,Rh,Tl作内标元素校正基体效应和信号漂移,对14种待测元素的检出限为0.007～0.209μg.L-1,通过添加标准进行加标回收,所有待测元素的回收率在92.66%～108.34%之间,相对标准偏差(RSD)均小于4.80%,结果准确可靠。该法可为锰酸锂中杂质元素的快速检测提供科学依据。     

微波消解-ICP-MS同时测定母乳中Ca和P的方法研究

采用微波消解法作为保鲜母乳的样品前处理方法,应用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定其中的Ca和P含量。通过优化试样消解条件及ICP-MS仪器测定条件,选择适宜的内标元素、同位素质量数、EPA200.8标准干扰校正方程,利用奶粉(GBW10017)国家标准物质及添加回收率实验验证方法的准确度与可靠性,元素测定值均在标准值允许范围内;试样平行测定相对标准偏差(RSD)≤2.40%,添加回收率在102.8%～104.0%。研究方法准确、可靠,线性动态范围宽,不必稀释样品,适合批量样品多元素同时分析,弥补了原有国家标准中不同元素不同方法分别测定的不足。     

ICP-AES法测定难分解钽铌矿渣中多种金属元素

采用ICP-AES方法测定了富锡难分解钽铌矿渣中的Ta,Nb,Sn,Ti,W,Fe,Mn,Al,Pb,Ce,Y,Sc,Pr,Sm,Nd,U,Th等17种元素的含量。样品前处理分两步进行,首先用碳酸钾-硼酸在950 ℃熔融15 min,然后用盐酸-酒石酸在90 ℃浸取30 min即可将样品溶解完全。分析过程中采用基体匹配的方法消除了熔融剂及锡对其他元素测定的干扰。该方法的相对标准偏差为0.27%～5.48%,加标回收率为94.0%～109.6%。通过对测定结果的分析,得出钽铌矿渣中含有丰富的Sn,Ta,Nb,Ti,W,Ce等有价金属,具有很高的综合利用价值。同时渣中还含有少量放射性元素,属放射性污染源。文章建立的分析方法,操作简单、快速并可以实现多元素同时测定, 为研究难处理钽铌矿渣的综合利用提供了依据。     

电感耦合等离子体质谱法测定食品级磷酸盐中杂质元素

建立了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定食品级磷酸盐中Mg,Ti,V,Cr,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,As,Cd,Pb等12种杂质元素的分析方法。样品经硝酸消解后直接进行分析,应用碰撞/反应池(ORS)技术有效地消除了多原子离子对待测元素的干扰,选用Sc,Y,In,Bi等元素为内标混合液校正基体干扰和漂移。研究结果表明,该方法对12种待测元素的检出限在0.004～0.362 μg·L-1之间。本法简便,快速,能满足食品级磷酸盐中多种杂质元素同时测定的分析需求。     

离子交换-电感耦合等离子体质谱法测定锆锡合金中痕量杂质元素

锆锡合金具有优异的核性能,被广泛应用于核工业领域,其中的杂质元素含量通常控制在很低水平。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)是一种可进行多元素同时分析的无机质谱技术,已普遍应用于冶金分析领域。ICP-MS具有图谱简单、灵敏度高等优点,但也不可避免地存在质谱干扰问题,需要用其他辅助手段予以解决。ICP-MS测定锆锡合金中Cd含量时其所有同位素均被Zr和Sn的多原子离子或同质异位素干扰,需要进行基体分离。建立了ICP-MS测定锆锡合金中Cd, Al, B, Mg等11种痕量杂质元素含量的方法,其中Cd, Mg等6种元素经微型阳离子交换柱分离富集后测定,同时采用干扰校正方程校正了~(113)In对~(113)Cd的潜在干扰;其他杂质元素离子不经分离直接采用内标法测定。在稀氢氟酸介质中, Cd~(2+)等杂质离子被吸附在阳离子交换柱上,而Zr则形成络阴离子不被吸附,杂质元素与基体元素Zr分离并获得富集。杂质离子以盐酸洗脱后用ICP-MS检测,消除了测定Cd时Zr基体对其产生的干扰。主要研究了Cd元素与Zr基体的分离条件,包括上柱酸度、淋洗酸度、洗脱酸度、进样浓度和流速,同时考察了其他杂质元素在经优化实验获得的分离条件下的行为。结果表明, Mg, Mn, Co, Cu, Pb 5种元素具有与Cd类似的分离富集行为,可以同时进行测定。最终获得的分离条件为:流速2 mL·min~(-1),泵入2 mL浓度为50 mg·mL~(-1)的样品(上柱酸度为0.5%氢氟酸),用0.5%氢氟酸淋洗9 min,用10%盐酸洗脱4.5 min后测定。方法的分离周期约为15 min,各元素的检出限介于0.005 8～0.21μg·g~(-1)之间,回收率在85%～110%之间, RSD值小于5%。采用本方法测定了Zr-zirlo核级锆锡合金样品中11种杂质元素的含量,结果的精密度和准确度均满足相应产品标准的要求。     

钢铁中钒、钛元素的激光诱导击穿光谱定量检测

采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术测量钢铁中钒、钛元素的含量。选取V Ⅰ 440.85 nm和Ti Ⅰ 334.19 nm作为定量分析谱线、基体元素谱线Fe Ⅰ 438.35 nm作为内标谱线,分别建立了基本定标法和内定标法的钢铁样品中V和Ti含量的光谱分析定标曲线,并将它们用于检验样品的定量分析。研究表明,V和Ti基本定标曲线的拟合相关系数R2分别为0.987 5和0.990 9,对检验样品中V和Ti元素的测定相对误差最大分别为11.1%和4.0%;而采用内定标法时,V和Ti的拟合相关系数R2分别达到0.995 2和0.992 1,对检测样品中V和Ti元素的测定相对误差均可降低到4.0%以下。结果证明,采用内定标的激光诱导击穿光谱分析方法更适于钢铁样品中钒、钛含量的测定。     

ICP-OES/ICP-MS测定煤中多种元素的微波消解方法研究

对比了不同温度以及HNO3,HNO3/H2O2,HNO3/HF和HNO3/HF+H3BO3等四种用酸对煤样微波消解效果和元素检测的影响。以SARM20作为煤标准物质。建立了一套两步微波消解及多元素检测方法。即用9mL的HNO3与1mL的HF分解0.1g煤样,再加入10mL 4%(ρ)的H3BO3中和过量HF及氟化物沉淀。使用ICP-OES检测Al,Ca,Fe,Mg,K,Na,S,Si,Sr和Ti等十种矿物元素,元素回收率在87.5%～98.8%;使用ICP-MS检测Li,Be,Sc,V,Cr,Mn,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,As,Se,Zr,Sn,Cs,Ba,Ce,Eu和Pb等20种重金属元素,元素回收率在85%～112.5%。各元素检测的RSD均小于3%。     

基于便携式拉曼高光谱成像技术的散装奶粉中硫脲可视化现场快速检测方法研究

硫脲是一种含氮量高、毒性较大的潜在蛋白掺假化合物,常规的实验室检测方法过程复杂、效率低,无法满足口岸对大批次散装奶粉样本质量快速筛查的需求。为解决口岸抽样监管缺乏快速实时评价方法的难题,利用自主搭建的便携式点扫描拉曼高光谱成像系统,开发了一种简单高效的奶粉中硫脲现场可视化快速检测方法,确保散装奶粉在进出口环节的精准监管。研究以不同添加浓度（0.005%~2.000%）的硫脲奶粉混合物为样本,分别用Whittaker平滑方法和自适应迭代重加权惩罚最小二乘算法（airPLS）消除光谱数据的背景随机噪音信号和荧光背景干扰,峰值识别后对硫脲特征位移处的单波段数据进行二值化处理,得到混合样本感兴趣区域的二值热图,通过二值图中硫脲像素点的有无和坐标,对奶粉中的硫脲进行定性判别和定位分析。进一步分析得感兴趣区域内硫脲像素点数目与添加浓度的关系,结果表明随着添加浓度的增加,硫脲像素点数目呈线性增长趋势,其中线性拟合的决定系数(R2)为0.991 3,硫脲的最低检出浓度为0.05%。在0.25%,0.60%,1.20%和1.50%的添加水平下,利用像素点数目和线性拟合关系预测奶粉中硫脲的浓度,结果显示预测浓度的相对误差范围为-9.41%~4.01%,相对标准偏差小于7%。该点扫描拉曼高光谱成像系统能在10 min内完成单个样本的检测,结合软件控制系统,实时对奶粉中的硫脲颗粒进行定性、定量和污染分布分析,方法简单高效、准确性好、灵敏度高、稳定性强,为口岸现场对散装奶粉中硫脲掺假物的实时快速检测提供了技术监管手段,能显著提升口岸现场散装样本的监管环节质量评价的精准性,为进口奶粉快速通关提供技术保障。     

基于激光诱导击穿光谱的合金钢组分偏最小二乘法定量分析

在炼钢中合金浓度的检测和控制对产品质量影响很大,激光诱导击穿光谱(laser induced breakdown spectroscopy, LIBS)技术具有快速、非接触、无需制样等特点,非常适合应用于合金成分的在线分析。但是由于合金中的C, S, P元素的成分含量都很低,其原子发射谱线极易淹没在复杂的铁元素特征谱线之中,造成这些重要元素在线定量分析困难。以合金钢标准光谱样品为研究对象,获取激光诱导击穿光谱数据,采用定标曲线法(calibration curve, CC)和偏最小二乘法(partial least squares, PLS),对合金钢样品的主量和微量元素进行定量分析。比较两种方法的定标结果得出：对于主量元素,PLS方法的定量分析水平优于传统的CC法;更重要的是对于微量元素,由于特征谱线极弱,CC法无法得出定量结果,而PLS法仍然具有良好的定量分析能力。同时,将PLS法回归模型特征谱线处的回归系数与原始有背景干扰的光谱强度数据进行比较,阐述了LIBS数据定量分析中PLS方法的优势。结果表明,在激光诱导击穿光谱合金成分分析中,PLS方法适合用于C等微量元素的定量分析。     

研究重元素原子谱学性质的可能性

论述了重元素,特别是超重元素原子谱学的重要意义。指出了对这些元素原子谱学进行研究的必要性。探讨了通过核反应产生重元素的几率和产额, 以及可能的收集方法,表明了这可为重元素原子谱学研究提供必要的条件。 同时也简单描述了研究重原子谱学的方法——激光共振电离法。 The importance of the atomic spectroscopy of heavy elements,especially the superheavy elements has been briefly reviewed. It is pointed that studies of the atomic spectroscopy of very heavy elements is necessary from the atomic physics and the identification of new superheavy elements. The production probability and yields of heavy elements in the heavy ion induced reactions were discussed. And the possible collection methods for heavy residue of reactions were also retrospected. Those techniques which have been used in the heavy ion reactions and superheavy element identifications will provide some possible support to the studies of heavy element spectroscopy.     

Mössbauer investigation of austenite formation together with Cr depletion in aged turbine blade steels

Mössbauer spectroscopy and hardness measurements were used to study annealing effect on turbine blade steels. Hyperfine field distribution method was applied to follow the changes in the concentration of alloying elements being in the martensite after various heat treatments. Our results imply that upon annealing at a given temperature (400–640°C), formation of austenite takes place (similarly as found earlier [1] in some cases), simultaneously with a significant depletion (up to 4%) of Cr (and other alloying elements) in the martensite.     

Low energy gamma rays from thermal neutron capture

The beam tubeP2 of the 4 MW FRM pool reactor was used as the neutron source for this nuclear spectroscopy study. An 8.5 and 13.5 cm lithium drifted germanium detector were used as gamma ray detector to measure the low energy prompt photon emissions from thermal neutron capture in 18 elements (12 rare earth elements) having aσ/A value greater than 0.1. The energy region was from 50–500 keV. Energy and intensity of the gamma ray lines are given.     

激光诱导等离子体光谱法(LIPS)测定不锈钢中微量元素

激光诱导等离子体光谱技术(LIPS)是一种非接触式实时检测技术,将其用于对钢铁成分检测,可满足大型钢铁企业高速化、连续化、自动化生产要求。以波长为1 064 nm的Nd∶YAG调Q固体激光器为激发光源,ICCD为探测器,标准不锈钢1Cr18Ni9Ti系列为样品在建立的LIPS实验装置上对样品中微量金属元素铝、锰、钴、钼和钛的含量进行了测量。实验中通过对ICCD工作的延迟时间和积分时间的合理设置得到高信噪比的谱线信号,在光谱数据处理时采用了基于基体效应的内标法。实验结果显示,测量元素的浓度与定标元素铁的浓度之比与它们的谱线强度之比均呈很好的线性关系,测试的五种微量元素探测极限不大于150 μg·g-1。     

Oxidation-state-specific detection of uranium in aqueous solution by photoacoustic spectroscopy

By means of photoacoustic spectroscopy it has been possible to detect U(IV) and U(VI) in aqueous solution in the 10^?6 M/L range. Piezoelectric transducer detection, pulsed laser radiation and a differential method to reduce solvent and window absorption has been used. Photoacoustic spectroscopy seems to be a suitable method for the low level detection of actinide elements.     

Experimental variation in the spatial deposition of trace metals in feathers revealed using synchrotron X-ray fluorescence

Feathers can be used to investigate exposure to pollution in birds because they are a secondary route for the excretion of trace elements. Evidence based on analytical imaging and spectroscopy suggests that the spatial distribution of the essential trace element zinc within feathers is related to melanin pigmentation. However, our understanding of how trace elements are deposited into growing feathers is poor and has been hampered by a lack of analytical tools to examine the localization of trace elements within a feather. Here, synchrotron micro X-ray fluorescence spectroscopy was used to map zinc directly within the barb and barbules of lesser scaup (Aythya affinis) feathers grown after experimental increases in dietary zinc. The results showed distinct spatial variation in zinc within barbs and barbules, with higher levels observed in the latter. Furthermore, increases in dietary zinc were found to increase the relative levels of zinc throughout the barbules from the base to the tip of the feather. Finally, analysis of feather cross sections revealed that regions of the feather barb and barbules with higher melanosome density also contained higher levels of zinc. These results provide a more detailed understanding of zinc and melanosome arrangement within the feather barb and barbules. Moreover, these results provide further support for the use of feathers as a noninvasive tool to study exposure to trace elements and highlight the utility of X-ray spectroscopy in studies investigating impacts of a rapidly changing environment on wild bird health.     

Detection of multiple elements in coal samples from Bangladesh by laser-induced breakdown spectroscopy

Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) was used to analyze the coal samples from the Barapukuria coal mine of Bangladesh and coal from eastern India. Besides the major elements carbon and silicon, a number of minor and trace elements, such as iron, titanium, aluminum, calcium, sodium, copper, zirconium, neodymium, ytterbium, cerium, samarium, dysprosium and gadolinium were identified. In earlier work some researchers identified the lines around 279 and 280 nm as due to Mg II rather than Yb III. The reasons for identifying these two lines as due to ytterbium in the present work are explained. The detection of multiple elements in one experiment in a commonly used fuel demonstrated the versatility and multi-elemental capability of LIBS.     

激光诱导击穿光谱对污染鱼体内重金属元素分布与含量的分析

环境污染可造成生物体的中毒、病变及死亡。生物体各组织对污染物质的吸收、积累情况是不同的。生物体各组织对污染物质重金属元素的吸收是生物医学中的一项重要研究。采用激光诱导击穿光谱(LIBS)方法对受污染的鱼体各组织进行了重金属元素定量分析。实验中得到了一组探测鱼类组织元素成份的LIBS最佳条件,拟合了Pb和Ba元素的定标曲线并通过外标法测定了重金属含量。实验结果表明,鱼体中肝脏及口腮等部位有重金属积累,而在鱼肉中重金属含量极低。所提出的方法可用于生物体受污染影响的评估研究, 在生物医学领域有重要推广价值。