手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號(hào)：chem17
掃碼關(guān)注視頻號(hào)
ICP光譜儀懸浮液進(jìn)樣方法研究
zui近十幾年來(lái)進(jìn)樣技術(shù)是原子光譜法研究和發(fā)展的重要方面之一，粉末試樣懸浮液直接進(jìn)樣的優(yōu)點(diǎn)是克服了將固體試樣轉(zhuǎn)變成溶液所遇到的麻煩。這種進(jìn)樣方法對(duì)于難溶（熔）的金屬氧化物，以及土壤等地質(zhì)樣品中的雜質(zhì)元素的分析測(cè)定是很有應(yīng)用前景的。
就目前來(lái)看，固體進(jìn)樣技術(shù)分為兩大類：一類是氣化法，如鉭片熱氣化，石墨棒電熱法，以及激光氣化法等;另一類是直接進(jìn)樣法，如載氣吹入，雙高頻粉末進(jìn)樣等。但以上兩類進(jìn)樣方法的共同缺點(diǎn)是需要一種附加裝置，而且又都需要配制標(biāo)準(zhǔn)固體試樣。
本文提出的方法是：無(wú)須對(duì)儀器進(jìn)行改動(dòng)，以及有可能采用溶液標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校正，為此，我們對(duì)α–Al2O3懸浮液經(jīng)超聲流分散后，在磁攪拌下引入ICP進(jìn)行雜質(zhì)元素的測(cè)定，經(jīng)過(guò)大量的進(jìn)樣方法的實(shí)驗(yàn)研究，獲得了良好的結(jié)果。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 主要儀器和試劑
（1）HK-9600型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀。
（2）CSF-IB型超聲波發(fā)生器。
（3）78HW-I型恒溫磁力攪拌器。
（4）各元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液均采用光譜純或高純金屬及其氧化物配制成1mg/mL備用。
（5）優(yōu)級(jí)純硝酸。
（6）α–Al2O3粉末樣品（粒徑小于1μm）。
2.2 進(jìn)樣方法的比較和選擇
準(zhǔn)確稱取適量的Al2O3粉末，用去離子水配制成四份濃度相同的懸浮液，將懸浮液分別用振搖；磁攪拌；超聲波分散3─5min后再振搖；以及超聲波分散后再磁攪拌四種粉末微粒分散方式，在進(jìn)樣量一致的條件下，分別測(cè)定懸浮液中的有關(guān)雜質(zhì)含量。比較表1的測(cè)定結(jié)果，可清楚地看出，第四種分散方式進(jìn)樣，測(cè)定的效果。其它三種方式由于微粒部分沉淀，懸浮液不均勻，致使測(cè)定結(jié)果偏低。
表1 不同分散方式的測(cè)定結(jié)果（μg/mL）
微粒分散方式 | K | Na | Ca | Mg | Cu | Fe |
振搖 | 1.65 | 1.65 | 1.42 | 0.092 | 0.050 | 0.286 |
磁攪拌 | 1.69 | 1.78 | 1.51 | 0.593 | 0.798 | 3.50 |
超聲后再振搖 | 1.79 | 1.73 | 1.41 | 0.658 | 0.795 | 4.19 |
超聲后再磁攪拌 | 1.84 | 1.75 | 1.41 | 0.963 | 1.24 | 5.28 |
因此，通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，選擇固體粉末加水，經(jīng)超聲波分散后，再在磁攪拌下，以動(dòng)態(tài)方式進(jìn)樣。對(duì)該進(jìn)樣方法做了進(jìn)一步的可靠性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
2.3 進(jìn)樣方法可靠性實(shí)驗(yàn)
（1） 懸浮液濃度試驗(yàn)
準(zhǔn)確稱取2份Al2O3粉末樣，第二份的重量為*份的二倍，配制成相同體積的水懸浮液。依照上述選定的進(jìn)樣方法測(cè)定其中的雜質(zhì)元素含量。結(jié)果見(jiàn)表2，顯然，各元素含量與懸浮液濃度基本上成比例增大，這與預(yù)期結(jié)果是一致的。
表2 不同懸浮液濃度的測(cè)定結(jié)果（μg/mL）
懸浮液 | K | Na | Ca | Mg | Cu | Fe |
*份 | 8.08 | 8.91 | 2.80 | 0.436 | 2.30 | 2.86 |
第二份 | 15.90 | 17.21 | 5.44 | 0.937 | 4.93 | 5.74 |
（2） 懸浮液穩(wěn)定性及均勻性試驗(yàn)
同一份Al2O3懸浮液，經(jīng)超聲波分散后，在磁攪拌下放置不同的時(shí)間，并取任意部位進(jìn)樣測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表3，可見(jiàn)，立即（攪拌約2分鐘）進(jìn)樣測(cè)定及經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后再測(cè)定，測(cè)得各元素含量變化不大。四次測(cè)定，各元素含量相對(duì)平均偏差zui大在2.3%。說(shuō)明分散時(shí)間和取樣部位對(duì)測(cè)定影響不大。在磁攪拌的動(dòng)態(tài)方式下，懸浮液體系穩(wěn)定，微粒基本上是均勻分布的。
（3） 酸度的影響 表3 穩(wěn)定性試驗(yàn)（μg/mL）
分散時(shí)間（min） | Na | Ca | Fe |
約2 | 8.70 | 2.78 | 4.66 |
40 | 8.78 | 2.87 | 4.87 |
60 | 8.63 | 2.86 | 4.54 |
80 | 8.26 | 2.76 | 4.77 |
平均值 | 8.59 | 2.82 | 4.71 |
相對(duì)平均偏差（%） | 1.9 | 1.7 | 2.3 |
準(zhǔn)確稱取相同量的Al2O3粉末6份，分別用水和不同濃度的HNO3稀釋相同體積，觀察酸度增大對(duì)懸浮微粒的影響。測(cè)定結(jié)果表明，除了銅的相對(duì)平均偏差較高外，其余各元素酸度增大對(duì)懸浮液測(cè)定的影響并不顯著（見(jiàn)表4）。數(shù)據(jù)的誤差可能與固體粉末為非均勻體系，以及與儀器基線漂移等因素有關(guān)?？紤]到酸霧對(duì)儀器的損害，介質(zhì)酸度不易過(guò)高。表4結(jié)果進(jìn)一步表明固體粉末懸浮液的動(dòng)態(tài)體系是比較均勻和穩(wěn)定的。
表4 酸度影響（μg/mL）
酸度（%） | K | Na | Ca | Mg | Cu | Fe |
0 | 6.60 | 7.58 | 2.19 | 0.592 | 2.18 | 2.25 |
2 | 6.49 | 7.31 | 2.06 | 0.559 | 2.41 | 2.69 |
4 | 6.91 | 8.45 | 2.29 | 0.615 | 2.67 | 2.80 |
6 | 6.28 | 7.74 | 2.23 | 0.620 | 2.94 | 2.57 |
8 | 6.01 | 7.66 | 2.24 | 0.532 | 2.43 | 2.53 |
10 | 6.76 | 7.66 | 2.40 | 0.543 | 2.70 | 2.59 |
相對(duì)平均偏差（%） | 3.8 | 3.1 | 3.3 | 5.8 | 8.3 | 5.0 |
（4） 進(jìn)樣方法精密度試驗(yàn)
同一份Al2O3懸浮液，經(jīng)超聲波分散后，在磁攪拌下進(jìn)樣，連續(xù)測(cè)定5次，計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，數(shù)據(jù)列于表5。結(jié)果表明，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均在允許范圍（5%）以內(nèi)，說(shuō)明這種進(jìn)樣方法有較好的精密度。
表5 精密度試驗(yàn)（μg/mL）
測(cè)定次數(shù) | K | Cu | Mg |
1 | 8.5 | 3.35 | 1.004 |
2 | 8.4 | 3.23 | 0.952 |
3 | 8.27 | 3.19 | 0.983 |
4 | 8.62 | 3.36 | 0.996 |
5 | 8.56 | 3.34 | 0.976 |
平均值 | 8.47 | 3.29 | 0.982 |
標(biāo)準(zhǔn)偏差 | 0.138 | 0.0784 | 0.0201 |
RSD（%） | 1.63 | 2.38 | 2.05 |
（5） 回收率試驗(yàn)
準(zhǔn)確稱取2份相同量的Al2O3粉末樣品，其中一份用水定容至100mL，作對(duì)照。另一份加入已知量的各種標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容至相同體積，然后將二份懸浮液以同樣的條件進(jìn)樣測(cè)定，各元素的回收率見(jiàn)表6。由表6可見(jiàn)，各元素的回收率在97%-113%之間，相對(duì)誤差均在允許范圍（±20%）內(nèi)。該準(zhǔn)確度能滿足一般分析測(cè)定的要求。
表6 回收率試驗(yàn)（μg/mL）
樣品 | K | Na | Ca | Mg | Cu | Fe |
標(biāo)準(zhǔn)加入量 | 2.50 | 2.00 | 1.00 | 1.00 | 2.00 | 3.00 |
Al2O3樣品+標(biāo)準(zhǔn) | 8.50 | 9.99 | 3.40 | 1.50 | 4.62 | 5.73 |
Al2O3樣品 | 6.07 | 7.89 | 2.29 | 0.491 | 2.35 | 2.56 |
測(cè)定值 | 2.43 | 2.10 | 1.11 | 1.01 | 2.27 | 3.17 |
回收率（%） | 97 | 105 | 111 | 101 | 113 | 105 |
相對(duì)誤差（%） | -2.8 | +5.0 | +11.0 | +1.0 | +13.5 | +5.7 |
（6） 進(jìn)樣量的影響
在相同的條件下，用水及0.02%和0.2% Al2O3懸浮液作進(jìn)樣量的比較，結(jié)果均為1mL/min，所以懸浮液在此濃度范圍內(nèi)不影響ICP進(jìn)樣系統(tǒng)的樣品提升量。
3 結(jié)語(yǔ)
（1）懸浮液的穩(wěn)定性與均勻性對(duì)測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性及可靠性是至關(guān)重要的。而固體粉末懸浮液中的固體微粒經(jīng)超聲波分散成單顆粒，然后處在磁攪拌動(dòng)態(tài)方式下的懸浮液體系具有一定的穩(wěn)定性，其中的顆粒分布也較均勻。實(shí)驗(yàn)證明，在對(duì)粉末樣品不做溶（熔）樣處理的情況下，采用動(dòng)態(tài)方式進(jìn)樣，這種進(jìn)樣方法簡(jiǎn)便，測(cè)定重現(xiàn)性好，而且所需輔助器具易得。
（2）動(dòng)態(tài)方式進(jìn)樣法要求懸浮微粒粒度要小，一般要求微粒粒徑在10μm以下[4]。因?yàn)榉勰┝６仁怯绊懓l(fā)射信號(hào)強(qiáng)弱的關(guān)鍵因素之一。而且由于固體微粒比重較大，所以懸浮液濃度也不宜過(guò)大，一般在0.05%以下。
（3）消除懸浮液進(jìn)樣的“殘留”現(xiàn)象，測(cè)試間隔應(yīng)用去離子水清洗進(jìn)樣系統(tǒng)，再下一次進(jìn)樣測(cè)定。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
采購(gòu)中心