鋼研納克ICP光譜儀測(cè)定污水中砷、鎘、鉻、銅、鎳、鉛、鋅
水是人類賴以生存的自然資源，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市生活用水與工業(yè)用水量的增加，產(chǎn)生的污水會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此對(duì)污水排放的監(jiān)測(cè)尤為重要。本文采用ICP-OES法對(duì)污水中As，Cd，Cr，Cu，Ni，Pb，Zn進(jìn)行測(cè)定。
使用儀器：鋼研納克檢測(cè)技術(shù)股份有限公司 Plasma 2000 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀
圖1 Plasma 2000 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀
儀器特點(diǎn)：
觀測(cè)方式：徑向觀測(cè)
光源：高效固態(tài)射頻發(fā)生器，小體積高效率
分光系統(tǒng)：中階梯光柵與棱鏡交叉色散結(jié)構(gòu)，全譜瞬態(tài)直讀
檢測(cè)器：大面積背照式CCD芯片，高紫外檢出效率，寬動(dòng)態(tài)范圍
表1 Plasma 2000工作條件
載氣流量（L/min） 輔助氣流量（L/min） 冷卻氣流量（L/min）
0.6 0.5 13.5
RF功率（W） 曝光時(shí)間（s） 蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速（rpm）
1250 8 20
實(shí)驗(yàn)方法
分取一定量污水樣品，加入5ml硝酸，加熱15min，定容至25ml容量瓶待測(cè)。
分析譜線的選擇
表2 Plasma 2000譜線選擇
元素 As Cd Cr Cu
譜線（nm） 197.262 214.438 267.716 327.396
元素 Ni Pb Zn
譜線（nm） 341.476 220.353 202.548
標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
As，Cd，Cr，Cu，Ni，Pb，Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液（國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心，1000μg/mL）
配制曲線濃度如表3 ，線性相關(guān)系數(shù)大于0.999。
表3 標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度（μg/mL）
元素名稱 S0 S1 S2 S3 S4 S5
As 0 0.5 1 5 10 20
Cd 0 0.5 1 5 10 20
Cr 0 0.5 1 5 10 20
Cu 0 0.5 1 5 10 20
Ni 0 0.5 1 5 10 20
Pb 0 0.5 1 5 10 20
Zn 0 0.5 1 5 10 20
方法檢出限
表 4方法檢出限（μg/mL）
元素 As Cd Cr Cu
檢出限 0.0320 0.0018 0.0039 0.0030
元素 Ni Pb Zn
檢出限 0.0039 0.0285 0.0018
測(cè)定結(jié)果及加標(biāo)回收率
在實(shí)際樣品中加入被測(cè)元素，其加標(biāo)回收率為91.7%-106.6%之間。
表 5 樣品分析結(jié)果（μg/mL）
元素 樣品測(cè)定值 加入量 加標(biāo)測(cè)定值 加標(biāo)回收率 GB8978-1996
As 0.487 1 1.460 97.3 <0.5
Cd 0.0532 0.1 0.149 95.8 <0.1
Cr 1.257 2 3.365 105.4 <1.5
Cu 0.795 1 1.712 91.7 <2.0
Ni 0.465 1 1.456 99.1 <1.0
Pb 0.512 1 1.561 104.9 <1.0
Zn 0.199 0.5 0.732 106.6 <5.0
結(jié)論
本方法采用Plasma 2000電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定污水中的As，Cd，Cr，Cu，Ni，Pb，Zn，方法檢出限為0.0018μg/mL-0.0320μg/mL之間，加標(biāo)回收率介于91.7%-106.6%之間，方法可靠，適用于污水中的As，Cd，Cr，Cu，Ni，Pb，Zn等元素的檢測(cè)。

鋼研納克Plasma 2000ICP光譜儀測(cè)定車用三元汽車尾氣催化劑中鉑、銠、鈀的含量
摘要： 采用電感耦合等離子體光譜法對(duì)汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器中貴金屬鉑、銠、鈀的含量進(jìn)行測(cè)定。優(yōu)化了測(cè)定的條件，調(diào)節(jié)觀測(cè)高度及載氣流量，使得載氣流量為0.46L/min。該方法適用于車用催化劑中貴金屬元素鉑、銠、鈀的測(cè)定。
關(guān)鍵詞：ICP-AES; 車用催化劑；貴金屬元素
根據(jù)中華共和共環(huán)境保護(hù)部的《機(jī)動(dòng)車防治年報(bào)2014》，中國(guó)2013年的機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)到2.32億輛，尾氣排放已經(jīng)成為我國(guó)空氣污染的重要來源之一。汽車尾氣催化劑能夠有效的降低汽車尾氣中污染物的排放量，從而達(dá)到改善大氣環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)環(huán)境的效果。汽車尾氣催化劑中的貴金屬成分是有效的催化成分，其含量和負(fù)載情況是催化劑性能好壞的判斷依據(jù)。
ICP-AES作為一種快速定量分析的手段，其分析速度快，具有較低的檢出限，并且精密度良好，動(dòng)態(tài)范圍寬。本文研究了使用國(guó)產(chǎn)全譜掃描電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（plasma 2000）測(cè)定汽車尾氣催化劑中貴金屬元素鉑、銠、鈀的方法，取得了滿意結(jié)果。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器及參數(shù)
實(shí)驗(yàn)過程中ICP-AES Plasma 2000具體參數(shù)見表1
表1 鋼研納克plasma2000 ICP光譜儀器主要工作參數(shù)
儀器工作參數(shù) 設(shè)定值 儀器工作參數(shù) 設(shè)定值
射頻功率／W 1150 輔助氣流速／L·min-1 0.5
冷卻氣流速／L·min-1 15 蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速/rpm 20
載氣流速／L·min-1 0.5 進(jìn)樣時(shí)間/s 25
曝光時(shí)間/s 8 讀數(shù)方式 峰面積
全功能型微波化學(xué)工作平臺(tái)：上海市屹堯儀器科技發(fā)展有限公司。
1.2 試劑
鹽酸，ρ≈1.18 g/ml，優(yōu)級(jí)純，北京化工廠；
硝酸，ρ≈1.42g/ml, 優(yōu)級(jí)純，北京化工廠；
氫氟酸，MOS級(jí)。
Pt、Rh、Pd的標(biāo)準(zhǔn)溶液，質(zhì)量濃度均為1000 μg/ml，國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心；
所有溶液用水均為二次去離子水。
1.3樣品制備
由于汽車尾氣催化劑為多孔狀結(jié)構(gòu)，無法直接進(jìn)行測(cè)定，因此需要將樣品破碎后進(jìn)行小結(jié)處理。本實(shí)驗(yàn)中首先將催化劑完全破碎，粉末球磨成200目以下的粉末，而后使用四分法進(jìn)行取樣，樣品待處理。圖1是制備前的樣品。 圖2為制備后的樣品
圖1 車用催化劑制備前樣品
圖2 車用催化劑制備后樣品
1.4 樣品處理
稱取0.5g試樣于微波消解罐中，加入5ml王水，5mlHF，進(jìn)行微波消解。而后轉(zhuǎn)移至150ml的聚四氟乙烯燒杯中，在180℃下蒸干溶液，而后加入10ml王水，3mlHF，加熱溶解，冷卻后轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶中，定容搖勻，而后干過濾待測(cè)。微波消解條件如表2所示。
表2 微波消解條件
步驟 溫度（℃） 壓力（atm） 時(shí)間（min）
2 結(jié)果與討論
2.1 樣品溶解條件的選擇與確定
車用催化劑的載體為堇青石，其化學(xué)成分為2MgO2·Al2O3·5SiO2，其中也可能包括一些其他雜質(zhì)元素，基體較為復(fù)雜，溶解困難。因此實(shí)驗(yàn)過程中使用多種方法溶解樣品，即加熱板消解法，酸溶回渣法及微波消解法，終經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及分析，選擇微波消解法作為消解方法。加熱板消解法消解樣品，是將樣品放置于聚四氟乙烯燒杯中，加入王水及氫氟酸與高氯酸，回流及冒盡高氯酸煙，反復(fù)8次后定容過濾樣品。但樣品并未溶清，還存在大量的沉淀，而且耗時(shí)過長(zhǎng)，其測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)樣品比偏低。酸溶回渣是稱取樣品后進(jìn)行酸化，而后將之過濾，濾渣放入馬弗爐中在堿性條件下灼燒，保留濾液。而后將濾渣濾液合并后定容待測(cè)。酸溶回渣有以下問題，一是實(shí)驗(yàn)過程中使用到了鉑金坩堝，因此車用催化劑中的鉑元素?zé)o法測(cè)定，會(huì)引入新的干擾。二是實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜，時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)并未完全溶解樣品。三是其測(cè)定結(jié)果比標(biāo)準(zhǔn)樣品值偏低。因此放棄此方法。使用微波消解法耗時(shí)短，過程簡(jiǎn)單，選用此方法。
2.2 分析譜線的選擇
對(duì)于同一種元素，ICP-AES Plasma2000有多條譜線可供選擇用于檢測(cè)，但是由于基體的影響和其他元素對(duì)待測(cè)元素可能產(chǎn)生的干擾，需要對(duì)推薦的譜線進(jìn)行干擾考察和選擇。光譜掃描后，根據(jù)樣品中各待測(cè)元素的含量及譜線的干擾情況，選其靈敏度適宜、譜線周圍背景低且無其他元素明顯干擾的譜線作為待測(cè)元素的分析線。此外，譜線選擇時(shí)，應(yīng)盡量將背景位置定位于基線平坦且無小峰的位置，同時(shí)左右背景的平均值盡可能與譜峰背景強(qiáng)度一致。譜線選擇結(jié)果見表3。
表3 各元素分析線
元素/nm Pt Rh Pd
波長(zhǎng) 265.945 343.488 229.651
2.3 載氣流量的選擇
使用Rh343.488nm為調(diào)節(jié)線，使用ICP-2000進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)載氣流量，其進(jìn)步步速為0.1L，記錄其強(qiáng)度時(shí)的載氣流量，為0.46L/min。以此流量作為分析時(shí)使用的流量。并使用Rh343.488nm為調(diào)節(jié)線，進(jìn)行矩管準(zhǔn)直的調(diào)節(jié)。記錄其強(qiáng)度處的位置。以此載氣流量及位置測(cè)定元素值。
2.4 加標(biāo)回收率
為評(píng)價(jià)方法精密度及準(zhǔn)確度, 對(duì)3種樣品（標(biāo)1，跑1，圓1）中的貴金屬元素鉑。銠、鈀進(jìn)行了加標(biāo)回收率試驗(yàn)，其余各元素的回收率均在94%-97%之間（結(jié)果見表4）。
表4 各元素加標(biāo)回收率
分析元素 加入量/mg/g 實(shí)際值
/mg/g 檢出量/ mg/g 回收率/ %
Pt 0.08 0 0.0753 94
Rh 0.4 0.23 0.6225 98
Pd 6 2.87 8.71 97
2.5 實(shí)際樣品測(cè)定與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比
使用索克定值樣品進(jìn)行分析，分析結(jié)果見表5，結(jié)果表明，各元素分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)樣品參考值一致，說明此方法準(zhǔn)確、可靠。
分析元素 Pt Rh Pd
標(biāo)1測(cè)定值 0 0.236 5.05
標(biāo)1標(biāo)準(zhǔn)值 0 0.255 4.85
標(biāo)2測(cè)定值 0 0.254 12.41
標(biāo)2標(biāo)準(zhǔn)值 0 0.252 12.35
3 結(jié)論
采用納克公司生產(chǎn)的Plasma 2000 型全譜型掃描發(fā)射光譜儀測(cè)定車用催化劑中貴金屬元素鉑、銠、鈀等元素，可一次性完成對(duì)多種元素的測(cè)定，適用于各級(jí)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行多批次、多項(xiàng)目產(chǎn)品的元素檢測(cè)。

鋼研納克ICP光譜儀對(duì)電器回收材料樹脂粉中Au、Ag、Cu的測(cè)定
1 前言
隨著大量家用電器的報(bào)廢，廢電路板的數(shù)量越來越大，其回收利用價(jià)值也引起眾多投資者關(guān)注。[1]如印刷電路板（PCB）由玻璃纖維、強(qiáng)化樹脂和多種金屬化合物混合制成，廢舊電路板如果得不到妥善處置，其所含溴化阻燃劑等致物質(zhì)，會(huì)對(duì)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重的污染和危害，但同時(shí)，廢舊電路板也具有相當(dāng)高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。電路板中含有大量普通金屬、貴金屬和稀有金屬[2]，金屬品味相當(dāng)于普通礦物中金屬品味的幾十倍，金屬的含量高達(dá)10%~60%，而自然界中富礦金屬含量也不過3%~5%。由此可見，廢舊電路板同時(shí)還是一座有待開發(fā)的“金礦”。樹脂作為廢舊電路板的主材料之一，金屬含量的測(cè)定就成為回收再利用的重要指標(biāo)。本文利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）完成了對(duì)樹脂粉中Au、Ag、Cu元素含量的測(cè)定，客戶參考值A(chǔ)u：10-300g/t，Ag：100-5000g/t。
2 儀器簡(jiǎn)介
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀簡(jiǎn)稱 ICP-AES ，文中使用鋼研納克單道順序掃描型光譜儀Plasma1000和全譜型光譜儀Plasma2000。
3 樣品前處理
將樹脂制成均勻的粉狀，準(zhǔn)確稱取六份2g 試樣。樹脂屬于有機(jī)材料，首先需要將有機(jī)成分破換掉，本實(shí)驗(yàn)使用兩種前處理方式，由于要測(cè)定Au元素，需要加入王水，測(cè)定Ag元素，有鹽酸存在時(shí)需過量的鹽酸，因此混酸比例為HCl：HNO3=7:1，樣品中含有較高含量的硅，因此需加入HF。
（1）將樣品置于剛玉坩堝中，1000℃灼燒樣品3小時(shí)。將灼燒后的樣品轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯燒杯中，加入混酸，低溫加熱，直至樣品反應(yīng)完全后加入2mlHF，待反應(yīng)完畢加入3mlHClO4，冒煙至近干，加入5ml混酸低溫加熱10分鐘，冷卻后定容到50ml容量瓶。
（2）將樣品置于聚四氟乙烯燒杯中，加入混酸，低溫加熱，直至樣品反應(yīng)完全后加入2mlHF，待反應(yīng)完畢，發(fā)現(xiàn)有很多殘留，加入3mlHClO4，冒煙至近干，加入5ml混酸低溫加熱10分鐘，冷卻后定容到50ml容量瓶。
4 儀器參數(shù)
Agilent725：功率 1.20 KW，等離子氣流量 15.0 L/min，輔助氣流量 1.5 L/min，霧化氣流量 0.48 L/min，蠕動(dòng)泵泵速 15 rpm。觀測(cè)高度4 mm，玻璃霧化系統(tǒng)和矩管。
Plasma1000：功率 1.25 KW，負(fù)高壓 800 V，冷卻氣流量 18.0 L/min，輔助氣流量 0.8 L/min，載氣流量 0.2 L/min，蠕動(dòng)泵泵速 20 rpm。觀測(cè)高度距功率圈上方 12 mm，玻璃霧化系統(tǒng)和矩管。
Plasma2000：功率 1.30 KW，冷卻氣流量 15.0 L/min，輔助氣流量 0.5L/min，載氣流量 0.5 L/min，蠕動(dòng)泵泵速 20 rpm。玻璃霧化系統(tǒng)和矩管。
5 工作曲線與分析結(jié)果
5.1各待測(cè)元素的譜線選擇（nm）
表1 各元素譜線
元素 儀器 Au Ag Cu
譜線 Agilent725 267.594 328.068 324.754
Plasma1000 267.594 328.068 324.754
Plasma2000 267.594 328.068 324.754
5.2校準(zhǔn)曲線
元素 Au Ag Cu
S0 0 0 0
S1 0.1 1 10
S2 0.5 5 50
S3 1 10 100
S4 1.5 15 150
5.3實(shí)際樣品分析
表2是不同前處理的測(cè)試結(jié)果，結(jié)果表明使用方法（1）測(cè)定Au，方法（2）測(cè)Ag，兩種方法均可測(cè)Cu。
表2 不同前處理的測(cè)試結(jié)果
樣品 前處理 Ag Au Cu
1# 方法（1） 0.0079 0.0011 0.99
0.0068 0.0009 1.05
方法（2） 0.0076 0.0001 1.10
0.0079 0.0001 1.08
0.0076 0.0001 1.17
2# 方法（1） 0.0075 0.0038 3.23
0.0101 0.0039 3.20
方法（2） 0.0121 0.0003 3.19
0.0132 0.0005 3.63
0.0114 0.0003 4.02
表3是不同儀器測(cè)定結(jié)果比較，結(jié)果基本一致，推薦使用Agilent 725和Plasma 2000。
表4不同儀器及不同分析方法測(cè)定結(jié)果比較
Ag328.068 Au267.594 Cu324.754
1# Agilent 725 0.0078 0.0010 1.10
Plasma 1000 0.0075 0.0010 1.06
Plasma 2000 0.0069 0.0010 1.03
2# Agilent 725 0.0122 0.0038 3.21
Plasma 1000 0.0116 0.0038 3.21
Plasma 2000 0.0114 0.0038 3.15

鋼研納克Plasma 2000ICP光譜儀測(cè)定汽車尾氣催化劑中貴金屬含量
摘要：采用電感耦合等離子體光譜法對(duì)汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器中貴金屬鉑、銠、鈀的含量進(jìn)行測(cè)定。優(yōu)化了測(cè)定的條件，調(diào)節(jié)觀測(cè)高度及載氣流量，使得載氣流量為0.46L/min。加標(biāo)回收率表明該方法的加標(biāo)回收率在94%-98%之間。該方法適用于車用催化劑中貴金屬元素鉑、銠、鈀的測(cè)定。
1.3樣品制備
由于汽車尾氣催化劑為多孔狀結(jié)構(gòu)，無法直接進(jìn)行測(cè)定，因此需要將樣品破碎后進(jìn)行小結(jié)處理。本實(shí)驗(yàn)中首先將催化劑完全破碎，粉末球磨成200目以下的粉末，而后使用四分法進(jìn)行取樣，樣品待處理。圖1是制備前的樣品。圖2為制備后的樣品。
2 結(jié)果與討論
2.1 樣品溶解條件的選擇與確定
車用陶瓷催化劑的載體為堇青石，其化學(xué)成分為2MgO2·Al2O3·5SiO2，其中也可能包括一些其他雜質(zhì)元素，基體較為復(fù)雜，溶解困難。因此實(shí)驗(yàn)過程中使用多種方法溶解樣品，即加熱板消解法，酸溶回渣法及微波消解法，終經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及分析，微波消解法具有消解效果好，樣品處理簡(jiǎn)單，速度快，因此選擇微波消解法作為消解方法。
2.2 分析譜線的選擇
對(duì)于同一種元素，ICP-AES Plasma2000有多條譜線可供選擇用于檢測(cè)，但是由于基體的影響和其他元素對(duì)待測(cè)元素可能產(chǎn)生的干擾，需要對(duì)推薦的譜線進(jìn)行干擾考察和選擇。光譜掃描后，根據(jù)樣品中各待測(cè)元素的含量及譜線的干擾情況，選其靈敏度適宜、譜線周圍背景低且無其他元素明顯干擾的譜線作為待測(cè)元素的分析線。此外，譜線選擇時(shí)，應(yīng)盡量將背景位置定位于基線平坦且無小峰的位置，同時(shí)左右背景的平均值盡可能與譜峰背景強(qiáng)度一致。譜線選擇結(jié)果見表2。
結(jié)論
車用催化器是防止汽車尾氣污染大氣的重要防治手段之一。車用催化器中的催化活性組分為鉑、銠、鈀。而鉑、銠、鈀作為貴金屬，價(jià)格昂貴，其在車用催化器中的含量決定著車用催化器的性能及生產(chǎn)成本，因此準(zhǔn)確定量檢測(cè)其含量成為了車用催化器的重點(diǎn)之一。
本文采用納克公司生產(chǎn)的Plasma 2000 型全譜型掃描發(fā)射光譜儀測(cè)定車用催化劑中貴金屬元素鉑、銠、鈀等元素，討論了檢測(cè)樣品的制備，溶樣條件的選擇，分析譜線的測(cè)定，載氣流量的確定及加標(biāo)回收率的測(cè)定，并且與標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。本方法可一次性完成對(duì)多種元素的測(cè)定，適用于各級(jí)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行多批次、多項(xiàng)目產(chǎn)品的元素檢測(cè)。