Plasma 2000型ICP-OES開關(guān)機(jī)操作規(guī)程
開機(jī)：
步：確認(rèn)配電箱中主電源供電正常，ICP-AES儀器主機(jī)電源、電腦電源及循環(huán)水箱電源的插座供電正常，摘除風(fēng)帽，檢查、清理廢液桶。
第二步：打開循環(huán)水箱電源開關(guān)。
第三步：打開儀器前面板電源開關(guān)。
第四步：打開氣瓶閥門，調(diào)節(jié)分壓為0.6MPa~0.7MPa。
第五步：打開排風(fēng)扇。
第六步：打開電腦中Plasma 2000操作軟件。檢查進(jìn)樣系統(tǒng)完整性，安裝蠕動(dòng)泵管，點(diǎn)擊按 鈕使蠕動(dòng)泵旋轉(zhuǎn)，查看進(jìn)液、排液是否流暢。流暢后點(diǎn)擊 按鈕使蠕動(dòng)泵停止。
第七步：點(diǎn)擊點(diǎn)火 按鈕進(jìn)行點(diǎn)火。（注意?。?！點(diǎn)擊 之后，操作人員一定不要離開儀器，可以點(diǎn)擊熄火 按鈕使熄火對(duì)話框彈出，保證點(diǎn)火過(guò)程一旦出現(xiàn)異常情況能夠隨時(shí)熄火。）
關(guān)機(jī)：
步：依次用稀硝酸和去離子水沖洗進(jìn)樣系統(tǒng)5min后，點(diǎn)擊 按鈕進(jìn)行熄火。
第二步：關(guān)閉儀器前面板窗口中電源。
第三步：松開蠕動(dòng)泵管。
第四步：關(guān)閉氣瓶閥門。
第五步：關(guān)閉排風(fēng)扇，蓋上風(fēng)帽，定期檢查清理廢液桶。
第六步：關(guān)閉循環(huán)水箱電源開關(guān)。
第七步：退出Plasma 2000操作軟件并關(guān)閉電腦。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定工具鋼切削廢料中的多種元素
高速鋼是高速工具切削鋼的簡(jiǎn)稱，含鎢、鉬、釩、鉻等貴重合金元素17~23%。然而在制造工具的過(guò)程中，材料利用率較低，近半變成了廢料，其中金屬料（鋼屑、料頭）占55%，非金屬料（氧化鐵皮、磨削廢料）占5%。料頭的回收利用比較容易，鋼屑的回收利用則比較困難，而高速鋼磨削廢料及氧化鐵皮的回收利用則非常麻煩。追究其原因，主要是廢料種類不同，成分混雜，難以作為原料直接利用。針對(duì)上述現(xiàn)狀本實(shí)驗(yàn)采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法對(duì)工具鋼切削廢料的主量元素進(jìn)行測(cè)定，并優(yōu)化了樣品前處理方法和儀器參數(shù)，測(cè)試數(shù)據(jù)可靠，結(jié)果滿意，滿足工具鋼切削廢料客戶的檢測(cè)需求。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要儀器及工作條件
Plasma 2000型全譜電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（鋼研納克檢測(cè)技術(shù)有限公司）。功率1200/1400W；冷卻氣流量14 L/min，輔助氣流量0.5 L/min，載氣流量0.5 L/min，蠕動(dòng)泵泵速20 r/min。
1.2 主要試劑
Cr、Al、W、Mo、Co、Si、V、P標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心）：1000 μg/mL；試劑：、濃鹽酸、氫氟酸、雙氧水、濃硫酸、磷酸，優(yōu)級(jí)純。實(shí)驗(yàn)用水為電阻率大于18 MΩ·cm-3的超純水；氬氣（北京誠(chéng)維峰氣體有限公司）：純度大于 99.995 %。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 樣品的前處理
硫磷酸煙法：稱取0.1000g樣品置于100mL聚四氟乙烯燒杯中，先加5ml濃鹽酸，待溶液不再反應(yīng)時(shí)加入2ml（此時(shí)反應(yīng)同樣會(huì)生成氣體），待反應(yīng)結(jié)束后，逐滴加2ml過(guò)氧化氫，加熱溶解。待反應(yīng)不再進(jìn)行時(shí)，加入2ml硫酸和1ml磷酸350℃冒煙近干。冷卻2min加5ml硝酸回溶，冷卻后加入2ml氫氟酸，轉(zhuǎn)移定容至100ml塑料瓶，過(guò)濾待測(cè)。該方法可測(cè)Cr、Al、W、Mo、Co、Si、V元素。
微波消解法：準(zhǔn)確稱取0.2g樣品到洗凈的微波消解罐中，先加入5ml濃鹽酸，待溶液不再反應(yīng)時(shí)加入2ml（此時(shí)反應(yīng)同樣會(huì)生成氣體），待反應(yīng)結(jié)束后，加入1ml過(guò)氧化氫和2ml氫氟酸，立即封好微波消解罐，裝入消解儀。消解過(guò)程采用梯度升溫，120℃（5min），150℃（5min），180℃（5min），200℃（30min），程序結(jié)束冷卻至45℃以下取出，轉(zhuǎn)移至50ml塑料容量瓶，消解罐用少量去離子水沖洗3次（如果轉(zhuǎn)移時(shí)消解罐中有粘稠樣品附著在罐壁上，可加入1ml氨水搖晃沖洗），同樣轉(zhuǎn)移至容量瓶，定容搖勻過(guò)濾。該方法適合測(cè)P元素，準(zhǔn)確度要求不高的情況下也可以測(cè)Cr、Al、W、Mo、Co、Si、V元素。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列的配制
加5ml硝酸和2ml氫氟酸，所有元素水標(biāo)測(cè)定。
表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線含量（%）
元素 S0 S1 S2 S3 S4 S5
W 0 1 3 5 7
Mo 0 1 3 4 5 7
Al 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Si 0 0.25 0.5 0.75 1 1.5
V 0 0.5 1 1.5 2
Co 0 0.2 0.5 0.8 1 2
Cr 0 1 2 3 4 6
P 0 0.01 0.02 0.04 0.08
2 結(jié)果與討論
2.1 樣品前處理方法的選擇
單獨(dú)溶解工具鋼可采用鹽、硝酸溶解，硫磷混酸冒煙的方法。工具鋼切削廢料的組成主要為工具鋼粉末，并混有磨具碎渣和有機(jī)灼燒殘?jiān)?。因此在溶解工具鋼的方法基礎(chǔ)上，嘗試優(yōu)化前處理方法溶解試樣。首先分別加入濃鹽酸、或王水溶解樣品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)硝酸和王水很難溶解樣品（有鈍化跡象，加酸溶液不變色），并且無(wú)法處理有機(jī)殘?jiān)?。原因是工具鋼切削廢料粉末經(jīng)過(guò)高溫灼燒，被烘干、氧化，試樣表面形成氧化膜。因此采用鹽酸或稀硝酸（水與酸的比例大于3:1）可以部分溶解試樣。該步驟不再反應(yīng)可適當(dāng)蒸干溶液，加入5ml雙氧水，目的是增強(qiáng)氧化性，除去有機(jī)殘?jiān)?br>在溶液中加入2ml硫酸和1ml磷酸冒煙，除了進(jìn)一步增強(qiáng)氧化性溶解試樣，硫酸可以溶解并穩(wěn)定Mo元素，磷酸可以穩(wěn)定氧化后的W，保證待測(cè)元素都能夠有效消解。冒煙至近干后加入回溶，冷卻后加入氫氟酸，目的是溶解Si，并起到穩(wěn)定Mo和W的作用。
硫磷混酸的方法可以有效溶解工具鋼切削廢料，但會(huì)引入大量磷元素，影響試樣中磷的測(cè)定。采用微波消解的方法溶解樣品，稱取樣品到消解罐，先加入濃鹽酸，待溶液不再生成氣泡時(shí)加入2ml。整個(gè)過(guò)程消解罐保持敞開，釋放反應(yīng)生成的大量氣體。氫氟酸主要起到溶解Si、Mo和W的作用。加入氫氟酸后立即密封消解罐，消解完成冷卻至40℃取出，以免硅損失。轉(zhuǎn)移時(shí)，消解罐底部會(huì)附著殘留一層溶液，無(wú)法用水和酸沖洗，推測(cè)是鎢鉬水解的產(chǎn)物，可使用氨水等堿性物質(zhì)溶出，一并轉(zhuǎn)移至容量瓶中，定容待測(cè)。
2.2 儀器參數(shù)的選擇
射頻功率對(duì)待測(cè)元素譜線和背景強(qiáng)度影響較大。試驗(yàn)分別選用1.1、1.2、1.3、1.4 kw的功率進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)試劑空白的信背比值與待測(cè)樣品進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，功率1.2 kw時(shí)，主量待測(cè)元素譜線強(qiáng)度的信背比值，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，但此時(shí)P元素強(qiáng)度較弱。當(dāng)功率達(dá)到1.4kw時(shí)，P在200nm以下的177和178譜線信背比較好，但不適合測(cè)定主量元素。終確定P的測(cè)試功率為1.4kw，其他元素測(cè)試功率為1.2kw。
2.3 譜線的選擇
充光室氣的情況下，P的177和178譜線均可用，213有Fe干擾。各元素優(yōu)分析譜線如表2所示。
表2 元素分析譜線
元素 波長(zhǎng)nm
Al 396.152
Co 228.616
Cr 267.716
Mo 202.030
Si 251.612
V 310.230
W 207.911
P 177.499
2.4 校準(zhǔn)曲線
按照儀器設(shè)定的工作條件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測(cè)定，以待測(cè)元素質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，發(fā)射強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線，結(jié)果見表3。各元素所選譜線線性良好。
表3 元素的線性回歸方程
元素 線性回歸方程 相關(guān)系數(shù)
Al y=8499.3x+1768.3 0.9998
Co y=10925.3x+1401.0 0.9994
Cr y=24806.6x+14312.7 0.9996
Mo y=1914.4x+692.6 0.9990
Si y=8212.2x+14548.5 0.9994
V y=47177.8x+7721.8 0.9999
W y=2111.1x+774.9 0.9998
P y=86.85x+15.67 0.9996
3 樣品分析
按照實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定客戶切削廢料的元素含量，按照兩種不同的方法進(jìn)行試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果見表4、表5。Al、Si數(shù)據(jù)平行性不好，推測(cè)原因是樣品均勻性的問題。通過(guò)試樣溶解情況和終結(jié)果發(fā)現(xiàn)，微波消解對(duì)樣品的溶解更加徹底。
表4 微波消解法測(cè)試結(jié)果
元素 Al Co Cr Mo Si V W P
樣品1 0.35 0.94 3.50 3.95 0.56 1.58 4.81 0.048
樣品2 0.27 0.94 3.34 3.88 0.49 1.55 4.75 0.035
樣品3 0.34 0.96 3.46 3.98 0.49 1.56 4.86 0.042
表5 硫磷混酸法測(cè)試結(jié)果
元素 Cr Al W Mo Co Si V
1# 3.64 0.432 4.45 3.52 1.17 0.641 1.49
2# 3.58 0.510 4.39 3.45 1.16 0.689 1.46
4 結(jié)論
采用Plasma2000型全譜電感耦合等離子體光譜儀測(cè)定工具鋼切削廢料中主量元素含量，分析結(jié)果準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，滿足客戶的檢測(cè)需求。

Plasma 2000型ICP-OES日常維護(hù)須知
1、儀器正常使用對(duì)實(shí)驗(yàn)室有哪些要求？
（1）環(huán)境溫濕度：溫度18℃~24℃，相對(duì)濕度≤70%，配空調(diào)機(jī)（功率≥3P）。
（2）環(huán)境要求：儀器需要防塵。儀器室應(yīng)與前處理室隔離，并保持儀器室清潔衛(wèi)生。
（3）儀器用電：220V，要求導(dǎo)線為10mm2銅線，且安裝≥32A的漏電保護(hù)開關(guān)。
（4）接地要求：獨(dú)立地線，接地電阻小于4Ω。地線與電源零線間電壓≤3伏特。
（5）排風(fēng)要求：大于400立方米/小時(shí)。
2、儀器正常使用是否需要預(yù)熱？
（1）初次上電：儀器需要預(yù)熱4小時(shí)，以保證儀器內(nèi)部溫度完全穩(wěn)定。
（2）常規(guī)使用：儀器點(diǎn)火后預(yù)熱10分鐘即可使用。
如果儀器每天都要使用，推薦保持儀器主機(jī)電源的供電，以保證內(nèi)部溫度持續(xù)穩(wěn)定。
3、儀器點(diǎn)火困難怎么辦？
（1）儀器點(diǎn)火難易與炬管箱中的濕度有關(guān)，梅雨季節(jié)或空氣濕度大時(shí)較難點(diǎn)火。如有水汽冷凝在工作線圈和炬管上甚至?xí)l(fā)生放電、打火，所以點(diǎn)火前一定要確定感應(yīng)線圈沒有凝結(jié)水，濕度大時(shí)要開除濕器除濕。
（2）儀器點(diǎn)火困難與炬管的位置也有關(guān)系，稍微調(diào)整一下炬管的高度會(huì)有改善。
（3）儀器點(diǎn)火困難與氬的純度有關(guān)，氬不純或含水氣會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火困難。
5、儀器正常使用中哪些配件需要維護(hù)？
（1）儀器長(zhǎng)期使用后炬管頭會(huì)變黑，要定期用熱的稀酸浸泡數(shù)小時(shí)，用水清洗干凈，徹底干燥后使用。
（2）霧化器極易被沉淀等顆粒阻塞，儀器不允許帶沉淀或者進(jìn)樣過(guò)程產(chǎn)生沉淀測(cè)試。
（3）定期更換蠕動(dòng)泵管，更換周期一般為三個(gè)月，具體根據(jù)管彈性及管內(nèi)顆粒情況定，以免影響數(shù)據(jù)精度。
（4）循環(huán)冷卻水箱必須使用純凈水，三個(gè)月至半年更換一次，以免結(jié)水垢和長(zhǎng)綠藻。

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定嬰幼兒輔食中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn的含量
鋼研納克檢測(cè)技術(shù)股份有限公司，北京 100094
摘 要： 采用硝酸和雙氧水，于微波消解法條件下200℃溶解樣品，選擇Ca315.887nm，Cu327.395nm，Mg279.553nm，Mn257.610nm，Na589.592nm，P213.618nm，Zn213.857nm為分析線，使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）測(cè)定嬰幼兒輔食中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn含量。各元素校準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)r為0.9995-0.9999，線性關(guān)系良好；方法中各個(gè)元素測(cè)定下限為0.13ug/g-98.3ug/g之間，回收率為89.73%-102.57%之間。
關(guān)鍵詞： 嬰幼兒輔食，微波消解，元素測(cè)定
嬰幼兒輔食是一類添加適量營(yíng)養(yǎng)成分以補(bǔ)充嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)的輔助食品，主要用于補(bǔ)充嬰幼兒身體成長(zhǎng)所需的必須營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。其礦物成分或營(yíng)養(yǎng)成分含量有嚴(yán)格的限定，因此檢測(cè)嬰幼兒輔食中的營(yíng)養(yǎng)成分或礦物質(zhì)元素含量非常重要。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要儀器及工作參數(shù)
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（鋼研納克檢測(cè)技術(shù)有限公司）；高純氬氣（純度不小于99.999%），具體工作參數(shù)見表1
表1 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 1200 輔助氣流速／L·min-1 2
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 0.6 進(jìn)樣時(shí)間/s 25
1.2 試劑
Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn單元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心）：1000 μg/mL；
硝酸（ρ約為1.42 g/mL），優(yōu)級(jí)純；雙氧水，優(yōu)級(jí)純；
實(shí)驗(yàn)用水均為二次去離子水。
1.3 樣品處理
準(zhǔn)確稱取0.5 g（精確至0.0001 g）試樣，放入聚四氟乙烯微波消解罐中。等樣品完全冷卻至室溫后，轉(zhuǎn)移樣品至50mL容量瓶中。定容搖勻待測(cè)，部分元素稀釋10倍。隨同做空白試驗(yàn)。
1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列的配制
取5個(gè)100 mL容量瓶，分別加入各待測(cè)元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液，補(bǔ)加12mL硝酸，定容，搖勻。此標(biāo)準(zhǔn)溶液系列中各元素含量見表2。
2 結(jié)果與討論
2.1分析線
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(wú)其他元素明顯干擾的譜線作為待測(cè)元素的分析線。各元素的分析譜線干擾情況見圖1-9，分析譜線見表4。
圖1 Ca的譜線選擇及背景扣除
Fig.1 Spectral line selection and background subtraction of Ca
圖2 P的譜線選擇及背景扣除
Fig.2 Spectral line selection and background subtraction of P
圖3 Mg的譜線選擇及背景扣除
Fig.3 Spectral line selection and background subtraction of Mg
圖4 Cu的譜線選擇及背景扣除
Fig.4 Spectral line selection and background subtraction of Cu
圖5 Mn的譜線選擇及背景扣除
Fig.5 Spectral line selection and background subtraction of Mn
圖6 Na 的譜線選擇及背景扣除
Fig.6 Spectral line selection and background subtraction of Na
圖7 Zn的譜線選擇及背景扣除
Fig.7 Spectral line selection and background subtraction of Zn
表4 各元素分析線
Table 4 Spectral lines of each element nm
元素
Elemnet Ca P Mg Cu Mn Na Zn
波長(zhǎng)
Wavelength 315.887 214.914 279.553 327.395 257.610 589.592 213.857
2.2 校準(zhǔn)曲線和檢出限
按照儀器設(shè)定的工作條件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測(cè)定，以待測(cè)元素質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，發(fā)射強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線，結(jié)果見表5。在儀器工作條件下對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列的空白溶液連續(xù)測(cè)定11次，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法中各待測(cè)元素檢出限，以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法中各待測(cè)元素的測(cè)定下限，結(jié)果見表5。
表5 各元素的線性回歸方程和檢出限
Table4 Linear regression equation of each element and detection limit
元素
Elements 線性范圍
Linear range/(?g/mL) 相關(guān)系數(shù)
Correlation coefficient 檢出限
Detection limit/(ug/g)
Ca 0-12 0.9999 24.3
P 0-12 0.9997 98.3
Mg 0-12 0.9999 3.9
Cu 0-1.2 0.9995 2.3
Mn 0-1.2 0.9997 0.13
Na 0-1.2 0.9997 10.6
Zn 0-1.2 0.9999 0.51
3 樣品分析
3.1 精密度和回收率試驗(yàn)
按照實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定米粉樣品中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn，并進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，結(jié)果見表5。
表6 微波消解法精密度和回收率試驗(yàn)
Table 6 Precision and recovery test
元素
Element 測(cè)定值
Found/（μg/g） 加入量
Added/（μg/g） 測(cè)定總值
Total found/（μg/g） 回收率
Recovery/%
Ca 4293.45 5000 9370.52 101.54
P 3009.25 5000 7949.79 98.81
Mg 323.80 500 772.42 89.73
Cu 2.71 10 12.20 94.94
Mn 6.08 10 15.92 98.33
Na 25.80 50 77.09 102.57
Zn 43.49 50 97.94 94.92
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
采用奶粉標(biāo)樣(GBW10017)測(cè)定，結(jié)果見表7
表7
元素
Element 測(cè)定值
Found/（μg/g） 標(biāo)定值
certified value/（μg/g）
Ca 9400±300 9802
P 7600±300 7637
Mg 960±70 878
Cu 0.51±0.13 <5
Mn 0.51±0.17 0.38
Na 4700±300 4912
Zn 34±2 34.38
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
采用微波消解法對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試，測(cè)定結(jié)果見表8。
表8 工業(yè)硅樣品測(cè)定結(jié)果
Table8 Determination results of sample μg/g
元素Element 米粉 兒童餅干 兒童面條 磨牙棒
Ca 4293.45 4319.25 268.92 5002.75
P 3009.25 1108.67 1127.36 1850.34
Mg 323.80 247.73 315.63 453.47
Cu 2.71 <2.3 <2.3 <2.3
Mn 6.08 2399.79 22.47 2503.87
Na 25.80 2214.15 64.10 2301.68
Zn 43.49 68.45 7.67 15.30
4 結(jié)論
采用硝酸和雙氧水及微波消解法溶解樣品，使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）測(cè)定嬰幼兒輔食中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn含量。各元素校準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)r為0.9995-0.9999，線性關(guān)系良好；方法中各個(gè)元素測(cè)定下限為0.13ug/g-98.3ug/g之間，回收率為89.73%-102.57%之間，并使用奶粉標(biāo)樣（GBW10017）進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。本方法適用于嬰幼兒輔食中營(yíng)養(yǎng)/礦物質(zhì)元素的準(zhǔn)確測(cè)定。