隨著技術(shù)é ˜(lÇng)åŸŸçš„ç ”ç©¶å’Œä¸æ–·æ“´(kuò)展,國(guó)å…§(nèi)已生產(chÇŽn)出99.995%~99.9999%純度的16種單一稀土氧化物。高純氧化é‘,廣泛應(yÄ«ng)用于特種åˆé‡‘ã€ç²¾å¯†å…‰å¸(xué)玻璃ã€é«˜æŠ˜å°„å…‰å¸(xué)纖ç¶æ¿åŠé«˜ç´š(jÃ)å…‰å¸(xué)儀器棱é¡ç‰ï¼Œåœ¨é›»å陶瓷工æ¥(yè)ä¸äº¦å¯åšé™¶ç“·é›»å®¹å™¨ã€å£“電陶瓷摻入劑。
ç›®å‰ï¼ŒåŒ–å¸(xué)å…‰èœæ³•åŠç‰é›¢å體發(fÄ)å°„å…‰èœæ³•ï¼Œä½œç‚ºé«˜ç´”稀土åŠç¨€åœŸæ°§åŒ–物ä¸é›œè³ª(zhì)å…ƒç´ æª¢æ¸¬(cè)的主è¦æ‰‹æ®µï¼Œä½†æ˜¯ç”±äºŽéˆæ•åº¦åŠå…‰èœå¹²æ“¾ç‰å› ç´ çš„é™åˆ¶ï¼Œå·²ç¶“(jÄ«ng)很難滿足分æžçš„è¦æ±‚。åƒè€ƒå…¨åœ‹(guó)標(biÄo)準(zhÇ”n)化稀土技術(shù)委員會(huì)æ出《GB/T18115.1-201X 稀土金屬åŠå…¶æ°§åŒ–物ä¸ç¨€åœŸé›œè³ª(zhì)
化å¸(xué)分æžæ³•ç¬¬1部分:é‘ä¸éˆ°ã€é ã€é‡¹ã€é‡¤ã€éŠªã€é‡“ã€é‹±ã€é‘ã€éˆ¥ã€é‰ºã€éŠ©ã€é•¥ã€é¿å’Œé‡”é‡çš„測(cè)定》,利用電感耦åˆç‰é›¢å體質(zhì)èœæ³•å¿«é€Ÿæ¸¬(cè)定了高純氧化é‘ä¸çš„14ç¨®ç¨€åœŸå…ƒç´ å«é‡ï¼Œé‡‡ç”¨Rhã€Inã€Re作內(nèi)標(biÄo)ï¼Œæ ¡æ£å„€å™¨æ¼‚移åŠåŸºé«”å°(duì)待測(cè)å…ƒç´ çš„æŠ‘åˆ¶æ•ˆæ‡‰(yÄ«ng),測(cè)試çµ(jié)æžœè¡¨æ˜Žè©²æ–¹æ³•èƒ½å¤ å¿«é€Ÿã€æº–(zhÇ”n)確地分æžé«˜ç´”稀土氧化物ä¸ç¨€åœŸå…ƒç´ çš„å«é‡ã€‚
1.儀器簡(jiǎn)介
ICP-MS 2000Bæ˜¯å¤©ç‘žå„€å™¨è‡ªä¸»ç ”ç™¼(fÄ)的電感耦åˆç‰é›¢å體質(zhì)èœå„€ï¼Œè©²å„€å™¨å…·æœ‰éˆæ•åº¦é«˜ã€æª¢å‡ºé™ä½Žã€ç©©(wÄ›n)定性好ã€ç·šæ€§èŒƒåœå»£ã€è³ª(zhì)èœå¹²æ“¾å°ç‰ç‰¹é»ž(diÇŽn),å¯ç”¨äºŽç’°(huán)境監(jiÄn)測(cè)ã€é£Ÿå“安全ã€é†«(yÄ«)è—¥åŠç”Ÿç†åˆ†æžã€çŸ³æ²¹åŒ–å·¥ç‰çœ¾å¤šé ˜(lÇng)域。
圖1. ICP-MS 2000B電感耦åˆç‰é›¢å體質(zhì)èœå„€å¤–觀圖
2.測(cè)試原ç†
樣å“經(jÄ«ng)消解åŽï¼Œè©¦æ¨£ç”±è¼‰æ°£å¸¶å…¥éœ§åŒ–系統(tÇ’ng)éœ§åŒ–ï¼Œä»¥æ°£æº¶è† å½¢å¼é€²(jìn)入高溫ç‰é›¢å體,充分蒸發(fÄ)ã€è§£é›¢ã€åŽŸå化和電離,轉(zhuÇŽn)化æˆçš„帶電è·é›¢å經(jÄ«ng)離å傳輸系統(tÇ’ng)進(jìn)入質(zhì)èœå„€ï¼Œæ ¹æ“š(jù)離å的質(zhì)è·æ¯”進(jìn)行分離并定性ã€å®šé‡åˆ†æžã€‚
3.實(shÃ)é©—(yà n)部分
3.1 實(shÃ)é©—(yà n)所用è¨(shè)å‚™åŠè©¦åŠ‘
ICP-MS 2000B(江蘇天瑞儀器股份有é™å…¬å¸)ï¼›
實(shÃ)é©—(yà n)所用超純水(電阻率é”(dá)18.25MΩ·cm, 默克密ç†åšï¼Œå¾·åœ‹(guó));
ç¡é…¸ï¼ˆè³ª(zhì)é‡æ¯”為65%,G.R,薩勞,西ç牙);
ç¨€åœŸå¤šå…ƒç´ æ··åˆæ¨™(biÄo)準(zhÇ”n)溶液(1000μg/mL,國(guó)家有色金屬åŠé›»åææ–™ç ”ç©¶ä¸å¿ƒ)ï¼›
氬氣(純度99.999% ,Air Products,美國(guó))。
3.2 樣å“å‰è™•ç†
準(zhÇ”n)確稱(chÄ“ng)å–0.1g氧化é‘樣å“(精確至0.0001g)于100mL燒æ¯ä¸ï¼Œç”¨å°‘許超純水潤(rùn)æ¿•åŽï¼ŒåŠ å…¥2mLHNO3于電熱æ¿ä¸Šä½Žæº«åŠ 熱溶解至澄清,å–下冷å»è½‰(zhuÇŽn)移至100mL容é‡ç“¶ä¸ï¼Œè¶…純水定容,åŒæ™‚(shÃ)åŠ å…¥æ··åˆå…§(nèi)標(biÄo)Rhã€Inã€Re,定容åŽçš„å…§(nèi)標(biÄo)濃度為10μg/L,åŒæ™‚(shÃ)åšè©¦æ¨£ç©ºç™½ã€‚
3.3 標(biÄo)液é…ç½®
采用é€ç´š(jÃ)稀釋的方å¼ï¼Œé…制介質(zhì)為2%ç¡é…¸çš„å¤šå…ƒç´ æ¨™(biÄo)準(zhÇ”n)æ··åˆæº¶æ¶²äºŽä¸€ç³»åˆ—100
mL 容é‡ç“¶ä¸ï¼Œé¸ç”¨Rhã€Inã€Reåšå…§(nèi)標(biÄo),其最終內(nèi)標(biÄo)濃度為10μg/L,用超純水定容至刻度并æ–勻,é…制濃度如表1所示。
表1. å„å…ƒç´ æ¨™(biÄo)準(zhÇ”n)曲線濃度(μg/L)
å…ƒ ç´
|
標(biÄo)液1
|
標(biÄo)液2
|
標(biÄo)液3
|
標(biÄo)液4
|
標(biÄo)液5
|
標(biÄo)液6
|
89Y
|
0.1
|
0.5
|
1.0
|
2.0
|
5.0
|
10.0
|
141Pr
|
0.1
|
0.5
|
1.0
|
2.0
|
5.0
|
10.0
|
142Ce*
|
0.1
|
0.5
|
1.0
|
2.0
|
5.0
|
10.0
|
146Nd
|
0.1
|
0.5
|
1.0
|
2.0
|
5.0
|
10.0
|
151Eu
|
0.1
|
0.5
|
1.0
|
2.0
|
5.0
|
10.0
|
152Sm
|
0.1
|
0.5
|
1.0
|
2.0
|
5.0
|
10.0
|
159Tb
|
0.1
|
0.5
|
1.0
|
2.0
|
5.0
|
10.0
|
160Gd*
|
0.1
|
0.5
|
1.0
|
2.0
|
5.0
|
10.0
|
164Dy
|
0.1
|
0.5
|
1.0
|
2.0
|
5.0
|
10.0
|
165Ho
|
0.1
|
0.5
|
1.0
|
2.0
|
5.0
|
10.0
|
166Er
|
0.1
|
0.5
|
1.0
|
2.0
|
5.0
|
10.0
|
å…ƒ ç´
|
標(biÄo)液1
|
標(biÄo)液2
|
標(biÄo)液3
|
標(biÄo)液4
|
標(biÄo)液5
|
標(biÄo)液6
|
169Tm
|
0.1
|
0.5
|
1.0
|
2.0
|
5.0
|
10.0
|
174Yb
|
0.1
|
0.5
|
1.0
|
2.0
|
5.0
|
10.0
|
175Lu
|
0.1
|
0.5
|
1.0
|
2.0
|
5.0
|
10.0
|
*:142Ceå’Œ160Gd采用干擾方程進(jìn)è¡Œæ ¡æ£ï¼Œ142Ce=142Ce總-1.581×146Ndï¼›160Gd=160Gd總-0.094×163Dy。
3.4 儀器åƒæ•¸(shù)
采用10μg/L Liã€Coã€Inã€Ceã€U調(dià o)諧液å°(duì)儀器進(jìn)行優(yÅu)化,åƒæ•¸(shù)如表2。
表2. 儀器工作åƒæ•¸(shù)
儀器åƒæ•¸(shù)
|
工作æ¢ä»¶
|
儀器åƒæ•¸(shù)
|
工作æ¢ä»¶
|
RFé›»æºåŠŸçŽ‡
|
1300W
|
ç‰é›¢åæ°£
|
13L/min
|
輔助氣
|
1.06
L/min
|
載 氣
|
1.2L/min
|
采樣深度
|
16mm
|
掃ææ–¹å¼
|
è·³ å³°
|
分辨率
|
0.6amu
|
é‡å¾©(fù)次數(shù)
|
3次
|
3.5 實(shÃ)é©—(yà n)數(shù)æ“š(jù)
待儀器熱機(jÄ«)完æˆåŽï¼Œå°(duì)樣å“進(jìn)行測(cè)試,åŒæ™‚(shÃ)å°(duì)試樣進(jìn)è¡Œäº†åŠ æ¨™(biÄo)åŠç²¾å¯†åº¦è€ƒå¯Ÿï¼Œæ¸¬(cè)試çµ(jié)果詳見(jià n)表3。
表3. 試樣值ã€åŠ 標(biÄo)回收率åŠç²¾å¯†åº¦ï¼ˆn=3)
待測(cè)å…ƒç´
|
å…§(nèi)標(biÄo)å…ƒç´
|
測(cè)定值
μg/L
|
樣å“值
mg/kg
|
åŠ æ¨™(biÄo)é‡
μg/L
|
åŠ æ¨™(biÄo)回收率
%
|
精密度
%
|
89Y
|
103Rh
|
1.04
|
1.24
|
1.0
|
99.6
|
1.78
|
141Pr
|
115In
|
0.11
|
0.13
|
1.0
|
109.7
|
2.35
|
*142Ce
|
115In
|
ND
|
ND
|
1.0
|
98.9
|
9.20
|
146Nd
|
115In
|
0.42
|
0.50
|
1.0
|
106.9
|
8.91
|
*151Eu
|
115In
|
ND
|
ND
|
1.0
|
113.5
|
0.65
|
*152Sm
|
115In
|
0.02
|
0.024
|
1.0
|
116.2
|
3.89
|
159Tb
|
115In
|
0.17
|
0.21
|
1.0
|
110.3
|
1.70
|
*160Gd
|
115In
|
ND
|
ND
|
1.0
|
116.9
|
1.60
|
164Dy
|
115In
|
0.17
|
0.16
|
1.0
|
115.1
|
4.66
|
165Ho
|
115In
|
0.10
|
0.11
|
1.0
|
109.1
|
6.51
|
166Er
|
115In
|
0.36
|
0.42
|
1.0
|
110.9
|
3.25
|
*169Tm
|
115In
|
0.01
|
0.010
|
1.0
|
112.5
|
1.61
|
174Yb
|
187Re
|
0.31
|
0.37
|
1.0
|
108.9
|
0.28
|
待測(cè)å…ƒç´
|
å…§(nèi)標(biÄo)å…ƒç´
|
測(cè)定值
μg/L
|
樣å“值
mg/kg
|
åŠ æ¨™(biÄo)é‡
μg/L
|
åŠ æ¨™(biÄo)回收率
%
|
精密度
%
|
175Lu
|
187Re
|
0.16
|
0.19
|
1.0
|
109.5
|
3.49
|
*ï¼šé‡‡ç”¨åŠ æ¨™(biÄo)åŽçš„濃度平行測(cè)定3次計(jì)算其精密度。
4.çµ(jié)è«–
利用ICP-MS 2000B測(cè)定了高純氧化é‘ä¸çš„Yã€Prã€Ndã€Ybç‰14ç¨®ç¨€åœŸå…ƒç´ ï¼Œå…¶åŠ æ¨™(biÄo)回收率é”(dá)到98.9%~116.9%,精密度在0.28%~9.20%之間。實(shÃ)é©—(yà n)çµ(jié)果表明該方法測(cè)試çµ(jié)果準(zhÇ”n)確且é‡å¾©(fù)性良好,å¯ä»¥æ»¿è¶³é«˜ç´”稀土氧化物ä¸å¤šç¨®ç¨€åœŸå…ƒç´ 測(cè)試的è¦æ±‚。
5.åƒè€ƒæ–‡ç»(xià n)
[1] 姜春è¯ï¼›é™³ç«‹æ°‘;于晶雪;艾鳳閣;電感耦åˆç‰é›¢å體質(zhì)èœæ³•æ¸¬(cè)定高純氧化é‘ä¸ç—•é‡ç¨€åœŸé›œè³ª(zhì)[J]ï¼›ä¸åœ‹(guó)稀土å¸(xué)會(huì)第四屆å¸(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C]ï¼›2000年。
[2] 國(guó)å®¶å¸‚å ´(chÇŽng)監(jiÄn)ç£ç®¡ç†ç¸½å±€ã€æ¨™(biÄo)準(zhÇ”n)化管ç†å§”員會(huì),GB/T 18115.1-201X 稀土金屬åŠå…¶æ°§åŒ–物ä¸ç¨€åœŸé›œè³ª(zhì) 化å¸(xué)分æžæ³•ç¬¬1部分:é‘ä¸éˆ°ã€é ã€é‡¹ã€é‡¤ã€éŠªã€é‡“ã€é‹±ã€é‘ã€éˆ¥ã€é‰ºã€éŠ©ã€é•¥ã€é¿å’Œé‡”é‡çš„測(cè)定[S],2019。