地球化学样品中铌、钽的ICP-MS检测技术研究与应用

为给铌、钽资源勘查和开发提供分析测试技术支撑,基于地球化学样品中铌、钽的特殊化学性质,应用电感耦合等离子体质谱技术（ICP-MS）,对地球化学样品中铌、钽的检测方法进行了深入研究。结果表明：样品溶液制备和仪器测定参数对检测效果有重要影响,特别是前者,因此优化样品溶液制备的重要参数是检测技术的关键所在,试验选定条件是：试样重量为50 mg;氢氟酸用量为15 mL;样品溶液中硝酸、酒石酸浓度分别为2%和1.5%;溶液有效测定期限≤1 d。优化并确立的检测方法经国家一级地球化学标准物质验证,其准确度、精密度均达到行业标准的要求。方法检出限分别为Nb：1.05 μg·g-1和Ta：0.13 μg·g-1。实验研究证明：应用特定的样品溶液制备流程,并结合ICP-MS技术适用于地球化学样品中铌、钽的准确快速检测,尤其是样品量较大且铌、钽含量较低的地球化学勘查样品。     

直流电弧全谱直读原子发射光谱法(DC-Arc-AES)测定地球化学样品中痕量硼、钼、银、锡、铅的方法研究

建立了直流电弧全谱直读原子发射光谱法(DC-Arc-AES)测定地球化学样品中痕量硼、钼、银、锡、铅的分析方法。所使用直流电弧全谱直读原子发射光谱仪采用大面积固态检测器,具有全谱直读功能,并能实时背景校正。通过研究提出了新的电极和新的缓冲剂配方,方法采用内标法,以Ge元素作内标元素,同时选择了合适的分析线对。电流程序研究中设置多级电流,每级电流设置不同保持时间,升电流时选择连续升电流方式,可以有效消除试样的飞溅。以氩气为保护气消除CN带的产生并减少光谱背景,选择氩气流量为3.5 L·min-1。作各元素的蒸发曲线,得出各元素的蒸发行为基本一致,同时结合摄谱时间对各元素强度和背景的影响,得出最佳的设谱时间为35 s。方法选择国家一级地球化学标准物质作为标准系列,标准系列中包括了不同性质、不同含量的标准物质,满足地球化学样品中痕量硼、钼、银、锡、铅的测定。在优化的实验条件下,方法检出限为：B: 1.1 μg·g-1,Mo: 0.09 μg·g-1,Ag: 0.01 μg·g-1,Sn: 0.41 μg·g-1,Pb: 0.56 μg·g-1,精密度为(RSD, n=12)：B: 4.57%～7.63%,Mo: 5.14%～7.75%,Ag: 5.48%～12.30%,Sn: 3.97%～10.46%,Pb: 4.26%～9.21%,准确度通过国家一级地球化学标准物质验证,结果与标准值相符。本方法简便、快速,是测定地球化学样品中痕量硼、钼、银、锡、铅的一种先进的分析方法,具有一定的实用性。     

沸水浸提-电感耦合等离子体发射光谱法测定土壤中的有效硼

土壤中有效硼测定对评价土壤有效硼供应水平具有重要意义,土壤中有效硼含量的高低直接影响植物的生长过程,因此如何提取和测定有效硼的含量至关重要。然而传统的沸水浸提-姜黄素比色法和沸水浸提-亚甲胺比色法前处理部分流程长、速度慢和使用试剂较多且不易操作,检测结果容易造成较大的误差,随着土地质量地球化学调查、生态地球化学调查和农业地质调查项目工作的开展,该方法已经不能满足大批量及快速测定土壤样品的要求。采用沸水浸提土壤中的有效硼,浸提液采用电感耦合等离子体发射光谱测定,主要是从密闭和敞开环境浸提、最佳浸提时间、测定过程中谱线的干扰和不同的土壤类型进行实验的对比研究,优选出适合分析土壤中有效硼的实验条件。结果表明：不同类型的土壤中有效硼在敞开环境条件下,沸水浸提10 min中,测量值与标准物质推荐值最接近,在测定过程中,由于沸水浸提出的铁的含量较低,对测定有效硼的含量基本无影响。该方法的检出限为0.004 9 μg·g-1,测定结果的相对标准偏差（RSD,n=12）均小于9%,准确度经12个国家一级土壤有效态成分分析标准物质验证,测定结果与推荐值相符。沸水浸提-电感耦合等离子体发射光谱法前处理操作简单、流程短、检测快速,分析结果准确可靠,避免样品处理过程中的硼污染,且一次可浸提几十个土壤样品,大大提高了分析效率,适合于土壤中有效硼含量的测定。     

CS-800红外碳硫分析仪测定合金钢中的碳和硫

研究了碳硫分析在不同钨助熔剂加入量及不同分析时间的条件下所得碳、硫元素含量,首次结合分析曲线验证最佳条件,并对碳、硫分析可能存在的误差进行浅析.     

高频红外吸收法测定钛合金中的碳

应用高频红外碳硫仪测定钛合金中碳的含量。对助熔剂、称样量、比较水平等测定条件进行了优化研究。方法快速、简便 ,具有良好的精密度和准确度 ,结果满意     

热水解离子色谱法测定岩石样品中的氯和硫

研究开发了一种热水解离子色谱法测定岩石样品中的氯和硫的方法技术。所研究开发的方法具有灵敏、高效、无干扰和准确的特点。实验研究和选择了热水解离子色谱测定的最佳工作条件。用测定的方法对6个国家一级岩石地球化学标准物质GSR1－6进行了分析测定，并在研究我国东部上地壳区域元素丰度实践中测定了2000件岩石样品。测定结果表明，测定值与标准物质的标准值一致。该方法的检出限分别国；氯31×10^-6。方法的精密度（RSD，％）对氯含量水平为40×10^-6，硫酸根含量水平180×10^-6时分别为6.1%和3.0%。     

基准物质燃烧红外吸收法测定硅中总碳量

以碳酸钠为基准物质 ,配成一系列标准溶液 ,在通有纯氧气的高频炉中燃烧 ,红外吸收法测定碳含量 ,绘制校准曲线 ,测定硅中总碳量 ,与推荐值基本一致 ,方法准确、结果满意。方法适用范围为 0 .0 10 %—0 .2 0 % ,RSD在 0 .5 %— 2 .0 %之间     

王水分解-氢化物发生-原子荧光光谱法快速测定地球化学样品中的As、Sb、Bi和Hg

介绍了王水水浴分解试样,利用双道原子荧光光谱分析仪测定地球化学样品中的As、Sb、Bi和Hg,对仪器的最佳测试条件进行了实验,并研究确立了方法的检出限、精密度和准确度.经国家一级标准物质的验证,分析结果与推荐值的吻合性很好.经实验方法的检出限为:4.43×10-3-0.075μg·g-1,精密度RSD(n=12)为:1.12％-3.21％,准确度△lgC(n=12)为:-0.08-0.07,方法操作简便、快速、准确,适用于大批量地球化学样品的快速测定,经过实际生产的检验完全满足地质要求,适宜推广.     

助熔剂对无机质子导体BaZrO_3结构及形貌的影响

利用高温固相法制备了无机质子导体BaZrO3。研究了助熔剂的添加对材料的合成温度及微观形貌的影响。通过添加LiF及Li2CO3为助熔剂,可以在1500℃,保温8h合成很好的单相样品。且LiF为助熔剂制备样品的结晶性明显高于Li2CO3为助熔剂制备的样品。XRD精修表明所合成的样品为很好的单相样品。能带计算分析样品的带隙为3.236eV。通过加入LiF及Li2CO3为助熔剂,明显改善了样品的微观形貌,其中LiF为助熔剂样品的颗粒尺寸较小、团聚少,分散性好。当LiF及Li2CO3添加量为8%时,晶界处有小颗粒析出,这种小颗粒为提高材料的质子导电性提供了潜在的可能性。     

正丁醇萃取-稀盐酸溶解原子荧光光谱法间接测定中草药中钼

建立了正丁醇萃取稀盐酸溶解原子荧光光谱法间接测定中草药中钼的方法。基于As(Ⅴ)和钼酸铵在浓度为0.3 mol·L-1硫酸介质中能形成砷钼杂多酸,且该杂多酸可以被有机试剂萃取,萃取后蒸干有机试剂,残渣用稀盐酸加以溶解,原子荧光光谱法间接测定钼的含量。在优化的实验条件下,钼的含量在0～15 μg·L-1范围内呈良好的线性关系。方法的检出限是0.44 μg·L-1, 相对标准偏差1.1%。据此对中草药样品进行分析,平均加标回收率介于95.6%～101.3%之间。     

Standardization for oxygen isotope ratio measurement - still an unsolved problem

Numerous organic and inorganic laboratory standards were gathered from nine European and North American laboratories and were analyzed for their delta(18)O values with a new on-line high temperature pyrolysis system that was calibrated using Vienna standard mean ocean water (VSMOW) and standard light Antartic precipitation (SLAP) internationally distributed reference water samples. Especially for organic materials, discrepancies between reported and measured values were high, ranging up to 2 per thousand. The reasons for these discrepancies are discussed and the need for an exact and reliable calibration of existing reference materials, as well as for the establishment of additional organic and inorganic reference materials is stressed. Copyright 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

On-line delta(18)O measurement of organic and inorganic substances

A method for the automated sample conversion and on-line oxygen isotope ratio (delta(18)O) determination for organic and inorganic substances is presented. The samples are pyrolytically decomposed at 1400 degrees C in the presence of nickelized graphite. With the system presented organic as well as inorganic samples such as nitrates, sulphates and phosphates of 50-100 &mgr;g O can be analyzed for their delta(18)O values with a standard deviation usually better than 0.5 per thousand. Additionally, carbon isotope ratios of organic substances and nitrogen isotope ratios of inorganic nitrogenous compounds are available in the same sample run. Data for international and some inter-laboratory reference materials are presented to show the accuracy and reliability of the method. The effect of some additives on the CO yield was checked for substances which do not pyrolyze completely. Copyright 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

超声辅助盐酸提取-电感耦合等离子体发射光谱法测定焊接药剂中磷

熔炼焊剂、烧结焊剂等焊接药剂由多种硅酸盐、碳酸盐、氧化物、氟化物、铁合金、金属粉等无机物及有机物经熔炼、烧结、粘结或混合制成,在钢铁和镍基合金的熔化焊接过程中起到造渣、脱氧、造气、稳弧、合金化等作用,广泛应用于船舶、海工、能源、冶金、化工、机械等行业领域。磷是焊接药剂及钢铁材料的有害元素,引发冷脆,降低熔敷金属和焊缝的力学性能。准确和快速地测定磷含量对焊接药剂的性能评价、质量控制等具有重要意义。研究了超声辅助盐酸提取—电感耦合等离子体发射光谱法测定焊接药剂中磷的方法,并优化确定了射频功率、雾化气流量、辅助气流量、等离子体气流量与分析谱线等仪器参数。确定的工作参数如下,射频功率：1.2 kW,雾化气流量：0.75 L·min-1,辅助气流量：1.0 L·min-1,等离子体气流量：12 L·min-1,选择P 213.617 nm为分析谱线。称取0.5 g试样,于20 mL盐酸中超声浸取30 min;加入2 mL硝酸,加热煮沸溶液,冷却后定容至100 mL,干过滤取滤液待测。以20 mL盐酸和2 mL硝酸为基体配制系列校准曲线溶液,线性相关系数大于0.999 9。方法定量限为0.001 2%。按实验方法测定磷含量为0.003%~0.03%的实际样品和标准样品,测定结果与标准方法的测定值或标准样品的认定值相符,相对标准偏差（n=6~10）不大于8%,加标回收率为93%~110%。该方法快速准确、简便可行,适用于焊接药剂中磷的快速检验。     

固体发射光谱法测定地球化学样品中的高含量锡

介绍了一种固体发射光谱法测定地球化学样品中高含量锡的分析方法。研制了一套专用高含量锡光谱标准系列,以K₂S₂O₇,NaF,Al₂O₃,碳粉为缓冲剂,Ge为内标,样品、基物、缓冲剂比例为1∶1∶2。以弱灵敏线(Sn 242.170 0 nm)作为分析线,采用垂直电极法,交流电弧重叠摄谱,截取曝光,计算机定量译谱,同时扣除分析线和内标线背景。方法测定范围为：100～22 350 μg·g-1,检出限为：16.64 μg·g-1,精密度为(RSD, n=12)：4.11%～6.46%。测定了国家一级标准物质,结果与认定值符合。本方法可不用稀释直接测定地球化学样品中的高含量锡,提高了固体发射光谱法测定锡的检出上限,具有一定的实用价值。     

水泥样品的ICP-AES法同时多组分检测研究

水泥化学分析的传统方法,实验过程冗长。本文研究了以王水+氢氟酸+高氯酸+盐酸溶样及采用水泥标准样品配制工作用标准溶液,建立了水泥样品中CaO,MgO,Fe₂O₃,Al₂O₃和TiO₂五种组分含量快速测定的等离子体发射光谱法(ICP-AES)。讨论了基体干扰、元素的光谱干扰的影响。研究了方法的检出限和精密度,方法的检出限为3.79×10-4μg·mL-1～1.07×10-2μg·mL-1,回收率为87.5%～105.6%,RSD小于1%。研究结果表明,该方法能满足快速检验的要求。     

氢化物发生-原子荧光光谱法间接测定中草药中的稀土元素

稀土元素的化学性质十分相似,能与偶氮胂Ⅲ结合生成稳定的配位化合物,该配位化合物在二苯胍的作用下易被萃取到正丁醇中,再利用减压蒸馏法将有机相蒸干后用稀HCl溶解,加高锰酸钾溶液释放出配位化合物中的As后,用原子荧光光谱法测定As从而间接测定稀土元素。本法以硫酸铈为标准溶液对实验的萃取条件、KMnO₄用量、蒸馏温度、偶氮胂Ⅲ用量、干扰离子等条件进行了优化,并采用国家标准物质对方法的精密度和准确度进行验证,测定结果与标准值能很好吻合。在最优条件下,方法检出限为0.44 μg·mL-1,线性范围为0.2～25 μg·mL-1。采用低温灰化,HNO₃-H₂O₂消化法处理中草药样品,测定结果满意,相对标准偏差为1.3%～2.5%,加标回收率为94.4%～106.0%。该法该法简便快速,仪器设备简单,准确度高。将稀土元素富集到有机相,使待测元素与基体分离;将有机相蒸干后酸溶解试样,水相进样能避免有机溶剂对泵管的影响。     

氢化物发生原子荧光法测定钢铁中微痕量碲

碲是钢铁的微痕量有害杂质,易引发晶间脆化和微裂纹,降低材料的力学与抗疲劳性能,危及船海装备的服役安全,需要准确快速的检测和控制。原标准方法GB/T 223.55—2008《钢铁及合金 碲含量的测定 示波极谱法》使用滴汞电极,存在局部汞富集与危及人员健康和水体环境的风险。伴随《关于汞的水俣公约》在国内外的全面生效,该方法已于2017年废止。钢铁中碲的检验迫切呼唤绿色环保、准确快速的分析方法。基于碲可被新生态氢还原为易挥发氢化物的特点,采用氢化物发生进样技术从基体溶液中高选择性地分离和富集碲,并联用原子荧光法测定钢铁中微痕量碲。实验优化了负高压、灯电流、观察高度、载气流量、屏蔽气流量等光谱仪的工作参数,研究确定了消解用酸、试液介质、溶液酸度、载流酸度与硼氢化钾浓度等氢化物发生条件,系统考察了铁基体与铬、镍、锰、铜、钼、钨、钛、硅、钒等共存离子的干扰效应及掩蔽方法。确定的条件参数如下,负高压：360 V,灯电流：70~80 mA,观察高度：7~8 mm,载气流量：700 mL·min-1,屏蔽气流量：700~800 mL·min-1,试液介质：15%盐酸,掩蔽剂：2%硫脲-抗坏血酸,硼氢化钾浓度：1.5%~2.5%。称取0.080 g钢铁试样,加入3.00 mL王水低温加热至溶解完全,加入20.00 mL 10%硫脲-抗坏血酸混合溶液,并用15%盐酸定容至100 mL。采用基体匹配法,以铁基体溶液建立校准曲线,校准曲线呈二次方程,相关系数为0.999。方法的定量限为1.25 μg·g-1,测定结果的相对标准偏差（RSD）不大于7%,合成样品的测定结果与理论值相符,偏倚小于GB/T 223.55—2008规定的允许差。该方法具有灵敏、准确、快速、绿色的优点,可用于船海用钢中微痕量碲的检测。     

Quantitative laser-induced breakdown spectroscopy of standard reference materials of various categories

The quantitative laser-induced breakdown spectroscopy analysis was carried out with standard reference materials (SRM). In order to minimize errors due to the matrix effect, we used 21 SRM samples that belong to different categories of food, clay, sludge, steelmaking alloy, and geochemical and agricultural materials. The principal component analysis was used for rapid identification and discrimination of the samples. Nine elements (Al, Ca, Mg, Ti, Si, Fe, K, Na, and Mn) in each sample were analyzed. While each category of samples shows a specific tendency in the calibration curves of Na, Ti, Si, Al, Fe, and Mn, other elements (K, Ca, and Mg) do not pose any noticeable similarity. The present results establish benchmark calibration curves for characterizing various SRMs.     

单壁碳纳米管的快速、高效提纯方法研究

本文采用改进的流化床装置对碳纳米管进行空气氧化处理、浓盐酸浸泡处理、空气氧化、浓盐酸浸泡组合处理, 利用扫描电镜和拉曼光谱方法检测了四种处理方法对碳纳米管提纯的效果, 结果发现, 在873 K经空气氧化30分钟, 再用浓盐酸浸泡10分钟, 这种组合处理方法下, 得到的单壁碳管纯度最高, 产率最大。