激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱:双外标结合基体归一定量校准策略

定量校准策略是激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(AICP-MS)分析技术的重要组成部分,直接影响分析数据的质量.本研究评估了现有玻璃标准物质定值不确定度的相对大小,并探究了NIST、MPI-DING和USGS系列玻璃标准物质之间的基体效应.结果表明,NIST610的定值不确定度优于其它玻璃标准物质,在本实验条件下,NIST、MPI-DING和USGS系列玻璃标准物质之间的基体效应可忽略不计.在此基础上提出了双外标结合基体归一定量校准策略,外标分别为NIST610和StHs6/80-G.此策略克服了由于NIST610主量成分与地质样品差别大而造成的主量元素准确度差以及StHs6/80-G中某些微量元素含量低、定值不确定度较大等缺点.对比采用3种定量校准策略(单外标NSIT610基体归一法、单外标StHs6/80G基体归一法和双外标基体归一法)校准的ML3B-G数据可知,双外标基体归一法有效避免了单外标基体归一法的不足,并提高了分析数据的准确度.采用双外标结合基体归一定量校准策略校准了BCR-2G、CGSG-2和KL-2G中的主量元素和微量元素.结果表明,绝大多数分析数据在定值不确定度范围内,验证了此校准策略的实用性.同时,本研究得到的主量微量元素数据进一步补充了BCR-2G、CGSG-2和KL-2G的定值数据库.     

微量进样/ICP-MS体系中的基体效应研究

考察了自行组装的高效微量进样系统在22μL/min低提升量下电感耦合等离子体质谱的基体效应.质量数和电离电位不同的基体元素质量浓度为2g/L时,低质量数分析元素受到一定的干扰,而对于高质量数分析元素,其信号几乎不受基体元素干扰,归一化信号值接近1.对于体积分数为5%的有机基体样品溶液,此微量高效雾化系统测得的归一化信号值多接近0.5.实际样品中常见的基体元素K,Na,Ca和Mg质量浓度低于500mg/L,以及乙醇和乙酸体积分数小于1%时,微量进样系统均不产生显著干扰.     

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱快速分析水系沉积物主量及痕量元素

基于193 nm ArF准分子激光器与四级杆电感耦合等离子体质谱联用,我们描述了固体样品分析中定量校准的基本原理,提出了一个简单,快速、同时分析水系沉积物中主量及痕量元素的方法:无内标校准法.分析了水系沉积物中主、痕量共52种元素.对水系沉积物标准参考物质GSD-4的分析,结果与推荐值具有良好的一致性,相对误差<15%的有46个元素,<10%的有36个元素;大多数元素的相对标准偏差<10%.结果表明,运用多个外标和无内标校准法,能够对水系沉积物样品进行多元素快速、同时分析,分析结果的准确度优于传统的外标-内标结合校准法.     

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定高铁基体样品中微量元素

由于高纯铁样品中含有大量的铁基体,直接用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定高含量铁基体样品中的微量元素会遇到很多困难,其中主要问题为基体效应,故研究了铁对ICP-MS的基体效应,并采甲基异丁基甲酮(MIBK)萃取的方法去除铁基体,从而实现了高纯铁中Mn、Ni、Cr、Cu、Ti、Co 6种杂质元素的准确测定。研究表明,当萃取时,水相盐酸浓度为7mol/L,油水相比为1.5,萃取时间为2min时,萃取率达到最大。各种待测元素方法的检出限为0.4~2.7ng/g,样品测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为2.3%~4.5%。为验证方法的可靠性,选用高纯铁国家一级标准物质(GBW01401a)作为样品,采用ICP-MS法进行测定,测得的高纯铁样品中Mn、Ni、Cr、Cu、Ti、Co 6种杂质元素的结果与推荐值吻合得很好,验证了方法的可靠性。     

微波消解–ICP–OES法测定难分解不锈钢和中低合金钢中7种元素

以微波消解–ICP–OES法测定难分解不锈钢和中低合金钢中Cr,Ni,Mn,V,Ti,Cu,Mo的含量。样品经6 m L稀王水和0.5 mL HF微波消解处理后,用带有耐HF进样系统的ICP–OES仪测定试样中多种元素。在优化仪器分析参数和消除基体及共存元素的干扰后,各待测元素的检出限为0.000 9%~0.009 9%,校准工作曲线的线性相关系数均大于0.999,相对标准偏差为0.27%~1.50%(n=6)。该方法适用于难分解不锈钢和中低合金钢中7种元素含量的日常检测。     

核燃料分析用多元素混合标准溶液的研制

根据我国核燃料产品中杂质元素的含量范围,研制了Al,As,Cu,Fe,Cr,Zn,Zr,Dy,Eu,Gd等10种元素多元素混合标准溶液。采用重量–容量法制备了Al,As,Cu,Fe,Cr,Zn和Zr,Dy,Eu,Gd两组混合溶液标准物质,以配制值作为溶液标准物质的标准值。利用F检验法和t检验法对混合溶液标准物质的均匀性和稳定性进行了检验,结果表明其均匀性与稳定性良好。Al,As,Cu,Fe,Cr,Zn混合溶液标准物质定值结果均为50μg/mL,相对扩展不确定度分别为1.1%,0.9%,1.4%,1.2%,1.0%,1.1%(k=2),Zr,Dy,Eu,Gd混合溶液标准物质定值结果均为10μg/m L,相对扩展不确定度分别为1.4%,1.2%,1.4%,1.5%(k=2)。结果表明,该标准物质满足国家标准物质技术要求,量值准确可靠,可用于核燃料产品中杂质元素的分析检测。     

锰纯度定值及其单元素溶液标准物质的研制

以高纯锰为原料研制锰单元素溶液标准物质。采用电感耦合等离子体质谱法、电感耦合等离子体发射光谱法以及元素分析仪3种方法测定高纯锰中杂质元素的含量,并通过杂质扣除法确定了高纯锰的纯度为(99.95±0.04)%(k=2)。采用重量–容量法制备了锰单元素溶液标准物质,以配制值作为锰单元素溶液标准物质的标准值。对溶液标准物质的均匀性和稳定性进行了检验,其均匀性与稳定性良好。对标准物质的不确定度进行了评定。锰单元素溶液标准物质的浓度值为100μg/mL,相对扩展不确定度为0.8%(k=2)。该标准物质的量值准确,可用于锰元素的分析检测、检测方法评价与仪器校准。     

悬浮液进样-全反射X射线荧光光谱法测定膏霜类化妆品中的铅、砷和汞

建立了悬浮液进样-全反射X射线荧光光谱法(TXRF)快速测定清洁护理类膏霜化妆品中限用元素铅、砷和汞的方法。采用水-四氢呋喃-甲醇-Triton X-100混合溶剂均匀分散膏霜类化妆品。将分散后的测试液移入样品载体,干燥,利用共聚维酮减少汞在烘干过程中的损失和沉积物在石英载体上的扩散。研究了样品干燥造成的元素损失,以及Triton X-100和共聚维酮对减少元素干燥损失和分散沉积物的作用;讨论了基体效应、元素间的光谱干扰情况、内标元素及分析谱线的选择。采用基体加标的方法建立校准曲线,在一定范围内避免了软件解谱和厚样引起的误差。铅、砷、汞在0.01~1.60 μg/m L浓度范围内线性关系良好(R~2≥0.998),检出限(S/N=3)分别为0.005、0.004和0.006 μg/m L,测定精密度(RSD,n=11)分别为7.8%~14.9%、6.6%~13.3%和7.6%~14.6%。采用本方法对膏霜类化妆品标准参考物质进行分析,并与标准方法(微波消解-电感耦合等离子体质谱法)的测定结果进行比较,本方法测定结果与标准物质和标准方法的结果一致。     

微波消解 电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法测定土壤改良剂矸石骨料中植物所缺必需微量元素

本方法通过微波消解方式及HF:HClO3:HNO3混酸体系,建立电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定土壤改良剂矸石骨料中植物所缺必需微量元素(Cu 、Co、Zn、Mn)的方法。采用钪(⁴⁵Sc)为内标元素和统一高盐基体的外标标准曲线进行信号漂移的抑制以及基体干扰的消除,同时选择丰度大的⁶³Cu、⁵⁹Co、⁶⁴Zn和⁵⁵Mn同位素元素进行测试,通过测定国家标准物质和国标方法对比的方式验证方法的准确性。Cu、Co、Zn和Mn在0.1-100纳克/毫升范围内,校准曲线的线性相关系数均大于0.9999,分析方法检出限均小于0.292微克/克。将方法用于实际样品分析,相对标准偏差(n=11)不高于2.92%,加标回收率在96%~103.57%范围内。     

冶金分析仪器检定/校准中若干问题的探讨

对冶金分析仪器检定/校准中若干问题进行了探讨,包括计量标准、示值误差异常值的判断、不确定度、检定/校准项目、元素和测量范围等。计量人员用标准物质检定/校准仪器可以保证仪器测量结果的溯源,而实验室"自检定/自校准"不具备溯源性;示值误差的测量次数和测量数据的一致性需要利用统计规则进行判断,而不能直接取平均值作为测量结果;进行检定/校准结果的不确定度评定时,重复性引入的不确定度分量可以预先评估,评定检出限不确定度意义不大,实验室在进行一次测量时,一定程度上可以直接引用校准证书上的不确定度。校准的项目、元素和范围超出检定规程或者校准规范的要求时,计量机构需要进行方法确认及不确定度的评定。     

王水水浴消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定土壤中10种重金属元素

采用王水提取电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定土壤重金属元素具有快速简便等优点,但不同文献中标准物质测定结论不一,本文采用王水水浴法消解样品,以Rh为内标,优选测试同位素并消除质谱干扰,建立了ICP-MS测定土壤中V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Cd和Pb等10种重金属元素的方法。校准曲线的相关系数为0.9995~0.9999,各元素的检出限为0.01 μg?g-1 ~ 0.96 μg?g-1,测定的相对标准偏差（RSD,n=10）为0.6% ~12.3%,加标回收率为95%~106%。通过测定30种农用地土壤成分标准物质,考察王水法的提取能力。结果表明,提取率与元素种类有关,各元素的提取率中位数排列为V（51%）、Cr（51%）、Ni（82%）、Co（86%）、Mn（91%）、Mo（92%）、Cu（93%）、Pb（94%）、Zn（96%）和Cd（100%）;提取率还与样品基体及重金属含量有关,不同土壤标准物质的提取率差别较大,元素含量越高,提取率有升高趋势,因此方法质控不宜使用全量分析标准物质。     

基体归一定量技术在激光烧蚀-等离子体质谱法锆石原位多元素分析中的应用

探讨了内标法和基体归一法校准的基本原理。基体归一校准法的基本步骤为:先用简单外标法测得样品中尽可能全的主、次、痕量元素含量,氧化物加和后进行100%归一,得到灵敏度校正系数,对所有元素的测定结果进行修正。修正结果的可靠性在很大程度上取决于测定元素是否"完全"。由于锆石的基体元素组成简单且易于测定,很适合用基体归一法校准。在激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)微区原位分析中,应用基体归一校准法的最大优点是:可以避免预先用其它微区分析技术对未知样品中的内标元素进行定量。该技术可适用于具有环带结构、难以找到均匀分布的内标元素的地质样品的元素空间分布测定。在高分辨ICP-MS(Element2)和NewWave-UV-213激光系统上,应用基体归一定量技术同时分析了锆石中主、次、痕量共54种元素。对未知锆石样品的分析,基体归一法与内标法结果的一致性令人满意。分析德国蛇纹岩标准玻璃ATHO-G中相对误差<25%的有52个元素,<10%的有36个元素;大多数元素的相对标准偏差<10%。     

双相不锈钢等六种不锈钢光谱分析校正用标准样品的研制

研制了6种光谱分析校正用的不锈钢标准样品,包括五种奥氏体不锈钢和一种双相不锈钢.此6种不锈钢的化学成分设计参照以下牌号的钢种:0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni10Ti及00Cr23Ni5Mo3N.在冶炼、浇铸、轧制及锻造等操作中采取了多种工艺措施,保证了材料的规格和均匀性.由国内5家具有资质的分析实验室参与协作定值.定值元素包括不锈钢样品中的主要合金元素及部分杂质元素总共迭18项(C,Si,Mn,P,S,Cr,Ni,Cu,Mo,V,Co,Ti,Sn,As,W,Al,Nb,N等).分析数据的统计处理采用数据统计软件,并按国内外相关标准的规定进行,文中给出了上述18项元素的标准值及其不确定度.此6种标准样品的有效期定为10年.     

玻璃标样结合硫内标归一定量技术在激光剥蚀-等离子体质谱分析硫化物矿物中的应用

以硬石膏矿物标样中Ca相对于S的灵敏度因子为基准,将玻璃标样中主量和痕量元素相对于Ca的灵敏度因子转换成元素相对于S的灵敏度因子,建立了多玻璃标样结合硫内标归一定量技术分析硫化物单矿物多元素的新方法。利用本方法分析了美国合成多金属硫化物矿物标样MASS-1中20种元素,主量元素分析结果的相对误差小于10%,痕量元素分析结果几乎都落在给定值±不确定度范围内。利用本方法对12个硫化物单矿物分析结果表明,绝大多数主量元素含量测定值的相对误差小于10%,且多数主量元素甚至优于以MASS-1为外标、内标归一定量法及内标校准法分析结果,而痕量元素与MASS-1校准结果较为一致。本方法克服了基体不匹配的问题,能比较准确地定量分析硫化物矿物中的主成分S,可用于定量校准硫化物矿物。     

磷酸三丁酯色层分离-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定U_3Si_2中22个微量杂质元素

本法对U_3Si_2中22个微量杂质元素的测定,进行了较系统的实验研究.取样100mg时,Al、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Hf、In、Mg、Mn、Mo、Nb、Ni、Pb、Sn、Ta、Ti、V、Y Zn和 Zr的测定范围5μg/g~800μg/g,回收率为94%~105%,RSD(n=8)为0.4%~1.2%.     

原子荧光形态分析仪的校准方法及不确定度评定

通过分析原子荧光形态分析仪的工作原理,建立原子荧光形态分析仪的校准方法,提出了校准项目和技术指标。柱温箱温度设定值允许误差:±2℃;柱温箱温度稳定性:≤1℃/h;基线噪声:≤10 m V或≤1%FS;基线漂移:≤100 m V/(30 min)或≤10%FS;最小检测浓度:≤1.0μg/L;仪器线性:≥0.995;定性重复性:≤1.5%;定量重复性:≤3%。对原子荧光形态分析仪的最小检测浓度测量结果的不确定度进行了评定,当最小检测浓度为0.36μg/L时,扩展不确定度为0.13μg/L(k=2)。该校准方法计量特性满足校准要求,可用于评价原子荧光形态分析仪的性能。     

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定正山小种红茶中18种微量元素

采用微波消解样品,应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定正山小种红茶中Na、Mg、K、Ca、Fe、Al、Zn、Mn、Cu、Ge、Cd、Cr、Ni、Se、Mo、Hg、As和Pb 18种元素。对于所测元素校准曲线的相关系数0.9990,回收率范围为90.1%～108.1%,相对标准偏差为1.54%～7.57%。正山小种红茶中Na、Mg、K、Ca、Fe、Al、Zn、Mn、Cu、Ge、Cd、Cr、Ni、Se、Mo、Hg、As和Pb 18种元素可用ICP-MS法同时测定,方法简便、快速、准确,灵敏度高。     

ICP–AES法测定70Ni-30Mo镍钼中间合金中钼、铁、铝、硅、磷

建立电感耦合等离子体发射光谱法同时测定镍钼中间合金中Mo,Fe,Al,Si,P元素含量的方法。样品用15 m L盐酸–硝酸–水溶液(体积比1∶1∶1)溶解。对共存元素进行了干扰试验,采用基体匹配法消除基体的影响,确定了Mo,Fe,Al,Si,P元素最佳分析谱线分别为202.095,176.641,238.204,288.158,178.287 nm。测定Mo,Fe,Al,Si,P的线性范围分别为250.0~350.0,0.006 6~5.0,0.09~1.0,0.066~1.0,0.130~0.30 mg/L,线性相关系数r≥0.999 5,上述5种元素的检出限为0.002~0.04 mg/L,加标回收率为95.0%~110.0%,测定结果的相对标准偏差小于4.55%(n=11)。该方法简便、快速、准确,满足镍钼中间合金日常生产的检测要求。     

ICP-OES同时快速测定珍珠岩中的多种化学组份

采用LiBO2-Li2CO3混合溶剂1000℃熔融,ICP-OES法测定了珍珠岩矿石中20种主、次及痕量成分。熔融、王水浸出后定容于100mL容量瓶。利用ICP-OES测定溶液中待测元素的特征光谱强度,根据校准工作曲线计算出待测元素在试液中的浓度,SiO2,Al2O3,CaO,MgO,K2O,Na2O,Fe203,TiO2,MnO,P2O5,Cu,Pb,Zn,Mo,Be,Ni,Co,Cd,V和Cr分析结果的相对标准偏差在0.75%~16%之间,能满足对珍珠岩矿石分析测试质量控制的要求。     

电感耦合等离子体质谱准确测定单斜辉石中稀土元素

采用密闭酸溶ICP-MS研究了单斜辉石中稀土元素准确分析方法.以基体匹配的混合标准溶液为外标校正溶液;利用115In-103Rh双内标校正系统;并通过单个稀土元素及钡的氧化物、氢氧化物的测定,计算出等效干扰浓度进行校正,从而有效地抑制了分析信号的漂移、基体效应及多原子离子干扰.通过对4个标准参考物质的分析,测定结果与推荐值一致.该法应用于4个单斜辉石样品分析,方法检出限为0.7～2.5 ng·L-1,RSD≤10%(n=5).