Plasma 1000測定竹蓀中的二十種主量微量無機元素
前言
竹蓀營養(yǎng)豐富，香味濃郁，味道鮮美，素有 “菌中皇后”之稱。然而，由于環(huán)境污染，竹蓀中有害重金屬元素超標(biāo)時有發(fā)生，如2014年發(fā)生的多家超市竹筍重金屬鎘嚴(yán)重超標(biāo)并下架事件。因此，準(zhǔn)確、快速檢測竹蓀中的無機元素迫在眉睫。國標(biāo)方法主要以傳統(tǒng)的光度法、原子吸收和原子熒光為主，在檢出限或快速要求方面已不能滿足需求。納克生產(chǎn)的順序掃描ICP光譜儀具有靈敏度高、高分辨率、檢出限低、多元素同時測定等特點，采用Plasma 1000型對某鎘超標(biāo)竹蓀中的無機營養(yǎng)元素和有害重金屬元素進(jìn)行了測定并與ICP-Mass結(jié)果進(jìn)行了比對，二者基本一致。。
實驗
本實驗對沃爾瑪重金屬鉻超標(biāo)的竹蓀進(jìn)行了測定。
樣品前處理
準(zhǔn)確稱取2.000g試樣，加硝酸5mL，雙氧水2mL，低溫（80℃）預(yù)消解樣品，待樣品激烈反應(yīng)完后，補加5mL硝酸，放入微波爐中，180℃消解10min，25mL容量瓶定容。
儀器
Plasma1000型電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀簡稱ICP-AES，是我公司推出的單道順序掃描光譜儀，本應(yīng)用報告的所有測量結(jié)果均來自這種ICP光譜儀。相對于由中階梯光柵分光系統(tǒng)和固體檢測器組成的ICP光譜儀(即全譜儀)，單道順序掃描光譜儀具有更低的檢出限，更高的分辨率和靈敏度，極小的基體效應(yīng)，同時此儀器配備功能強大界面友好的分析軟件，友好的人機界面，強大的數(shù)據(jù)處理功能，對輸出數(shù)據(jù)可隨機打印,也可自動生成Excel格式的結(jié)果報告。儀器的工作參數(shù)見表1：
表1 Plasma 1000 ICP-AES操作參數(shù)
功率 1.15 Kw
冷卻氣流量 18.0 L/min
輔助氣流量 0.8 L/min
載氣流量 0.2 MPa
蠕動泵泵速 20 rpm
觀測高度 12 mm
分析結(jié)果
方法的檢出限
由消解空白的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差測定方法的檢出限，選擇的分析波長和方法的檢出限見表2。
元素 波長/nm 檢出限（μg/g） 元素 波長/nm 檢出限（μg/g）
As 193.759 0.1 Ca 393.366 0.002
Cr 267.716 0.002 Fe 259.940 0.03
Cd 214.438 0.01 Al 394.401 0.05
B 249.678 0.008 Rb 421.556 0.004
Mo 202.030 0.08 Zn 206.200 0.02
Ni 231.604 0.002 Y 371.030 0.004
Mn 257.610 0.006 Pb 220.353 0.1
Sr 407.771 0.004 Ba 455.403 0.04
P 213.618 0.5 Cu 224.700 0.02
Mg 279.553 0.04 Hg 214.438 0.05
竹蓀樣品分析
對沃爾瑪鎘超標(biāo)的竹蓀樣品中的有害重金屬元素和營養(yǎng)無機元素進(jìn)行分析，分析結(jié)果見表3，結(jié)果表明，各元素分析結(jié)果與ICP-MS及進(jìn)口的全譜儀的測定結(jié)果一致，說明此方法準(zhǔn)確、可靠。
表3 竹蓀中各元素的檢測結(jié)果（單位：μg/g）
元素 As Cr Cd B Mo
竹蓀1（）（μg/g） 0.66 1.12 3.57 2.57 0.20
ICP-MS測定結(jié)果（μg/g） 0.60 1.25 3.29 2.42 0.18
竹蓀2（白色）（μg/g） 0.52 0.76 2.45 1.58 0.11
ICP-MS測定結(jié)果（μg/g） 0.51 0.81 2.52 1.54 0.10
元素 Ni Mn Sr P Mg
竹蓀1（）（μg/g） 1.69 88.8 0.74 2.22 0.58
ICP-MS測定結(jié)果（μg/g） 1.65 87.8 0.72 2.21 0.59
竹蓀2（白色）（μg/g） 0.96 1.10 0.54 2.92 0.87
ICP-MS測定結(jié)果（μg/g） 0.87 1.05 0.60 2.92 0.87
元素 Ca Fe Al Rb Zn
竹蓀1（）（mg/g） 0.11 0.090 0.098 0.74 35.6
全譜ICP（mg /g） 0.11 0.091 0.098 0.78 35.4
竹蓀2（白色）（mg /g） 0.095 0.11 0.147 0.52 31.2
全譜ICP（mg /g） 0.099 0.11 0.152 0.54 34.5
元素 Y Pb Ba Cu Hg
竹蓀1（）（μg/g） 0.13 <0.1 <0.04 <0.02 <0.01
全譜ICP（μg/g） 0.13 - - - -
竹蓀2（白色）（μg/g） 0.063 <0.1 <0.04 <0.02 <0.05
全譜ICP（μg/g） 0.066 - - - -
6 結(jié)論
納克生產(chǎn)的高分辨率順序掃描ICP光譜儀，相對于中階梯光柵和固體檢測器相結(jié)合的全譜儀，具有更低的檢出限，更高的分辨率和靈敏度，極小的基體效應(yīng)，用于分析食品中的痕量、超痕量元素極具優(yōu)勢。
本方法通過簡單、快速的硝酸、雙氧水消解，使用納克的Plasma 1000對竹蓀中的無機元素As、Cr、Cd、B、Mo、Ni、Mn、Sr、Pb、P、Ca、Fe、Al、Rb、Y、Pb、Ba、Cu、Hg等進(jìn)行了分析，各元素的測定值與標(biāo)準(zhǔn)值基本吻合，對于快速檢測竹蓀中的無機營養(yǎng)元素及有害重金屬元素具有重要意義。

Plasma2000測定鐵基非晶材料中B、Cr、Mn、Nb、P
關(guān)鍵詞：Plasma2000，ICP-OES，非晶材料，鋼鐵，全譜瞬態(tài)直讀
非晶合金(俗稱金屬玻璃)是一種兼有液體和固體、金屬和玻璃特征的金屬合金材料，因而具有獨特而優(yōu)異的性能，如高強度、高韌性、高硬度、極高抗腐蝕以及軟磁特性等，是一類極具發(fā)展前途的新型金屬材料。常見的非晶有鐵基非晶、鈷基非晶、鐵鎳基非晶、鈷鎳基非晶及納米非晶等。新型非晶合金是靠成分的調(diào)整來抑制晶態(tài)相的形成和長大，從而得到很強的非晶形成能力，準(zhǔn)確測定非晶材料中的成分含量非常重要。本實驗采用混酸溶樣，使用鋼研納克生產(chǎn)的ICP-OES發(fā)射光譜儀準(zhǔn)確測定了鐵基非晶材料中的B、Cr、Mn、Nb、P等元素。
儀器特點
Plasma 2000 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司）是一種使用方便、操作簡單、測試快速的全譜ICP-OES分析儀，具有良好的分析精度和穩(wěn)定性。儀器特點如下：
高效固態(tài)射頻發(fā)生器，超高穩(wěn)定光源；
大面積背照式CCD芯片，寬動態(tài)范圍；
中階梯光柵與棱鏡交叉色散結(jié)構(gòu)，體積小巧；
多元素同時分析，全譜瞬態(tài)直讀。
Plasma 2000型ICP-OES光譜儀
樣品前處理
儀器參數(shù)
儀器工作參數(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 1250 輔助氣流速／L·min-1 0.5
冷卻氣流速／L·min-1 13.5 蠕動泵轉(zhuǎn)速/rpm 20
載氣流速／L·min-1 0.5 進(jìn)樣時間/s 25
典型元素譜線
光譜掃描后，根據(jù)樣品中各待測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元素的分析線。其典型譜線見下圖及下表。
標(biāo)樣 濃度% 測定值% 偏差
空白 0 --- ---
標(biāo)準(zhǔn)1 0.5 0.5092 -0.0092
標(biāo)準(zhǔn)2 1 1.0081 -0.0084
標(biāo)準(zhǔn)3 3 2.9710 0.0290
標(biāo)準(zhǔn)4 5 5.0148 -0.0148
標(biāo)樣 濃度% 測定值% 偏差
空白 0 -0.0062 0.0062
標(biāo)準(zhǔn)1 0.5 0.5095 -0.0095
標(biāo)準(zhǔn)2 1 1.0061 -0.0061
標(biāo)準(zhǔn)3 3 2.9818 0.0182
標(biāo)準(zhǔn)4 5 5.0087 -0.0087
標(biāo)樣 濃度% 測定值% 偏差
空白 0 -0.0011 0.0011
標(biāo)準(zhǔn)1 0.05 0.0505 -0.0005
標(biāo)準(zhǔn)2 0.1 0.1010 -0.0010
標(biāo)準(zhǔn)3 0.3 0.2996 0.0004
標(biāo)樣 濃度% 測定值% 偏差
空白 0 0.0038 -0.0038
標(biāo)準(zhǔn)1 0.5 0.5072 -0.0072
標(biāo)準(zhǔn)2 1 1.0055 -0.0055
標(biāo)準(zhǔn)3 3 2.9633 0.0367
標(biāo)準(zhǔn)4 5 5.0202 -0.0202
標(biāo)樣 濃度% 測定值% 偏差
空白 0 -0.0096 0.0096
標(biāo)準(zhǔn)1 0.5 0.4966 0.0034
標(biāo)準(zhǔn)2 1 1.0169 -0.0169
標(biāo)準(zhǔn)3 3 2.9980 0.0020
標(biāo)準(zhǔn)4 5 4.9982 0.0018
準(zhǔn)確度及方法回收率
按照實驗方法測定樣品，并進(jìn)行加標(biāo)回收試驗，結(jié)果見下表
各元素的加標(biāo)回收實驗 %
元素 測定值 加入量 測定總值 回收率%
B 2.87 4.0 6.82 98.8
Cr 1.03 4.0 4.84 95.3
Mn 0.13 0.2 0.33 100.0
Nb 3.31 4.0 7.27 99.0
P 2.44 4.0 6.24 95.0
穩(wěn)定性
對實際樣品連續(xù)測定11次，計算其平均值及穩(wěn)定性RSD%
各元素穩(wěn)定性 %
元素 11次測定值 平均值 RSD
B 2.81/2.92/2.87/2.90/2.86/2.84/2.75/2.93/2.89/2.88/2.92 2.87 1.83
Cr 1.01/1.05/1.04/1.03/1.03/1.02/0.99/1.06/1.03/1.04/1.05 1.03 1.86
Mn 0.13/0.13/0.13/0.13/0.13/0.13/0.13/0.13/0.14/0.13/0.13 0.13 1.57
Nb 3.20/3.34/3.30/3.25/3.27/3.25/3.36/3.39/3.34/3.30/3.37 3.31 1.70
P 2.47/2.47/2.45/2.44/2.40/2.39/2.39/2.49/2.47/2.43/2.44 2.44 1.39
方法檢出限
在該方法選定條件下，對鐵基體空白溶液連續(xù)測定11次，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計算方法中各待測元素檢出限，以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計算方法中各待測元素的測定下限，該測定下限完全滿足鐵基非晶材料中B、Cr、Mn、Nb、P元素的分析。
各元素的線性回歸方程和檢出限
元素 譜線nm 檢出限% 測定下限%
B 249.773 0.0231 0.0770
Cr 267.716 0.0048 0.0160
Mn 257.710 0.0003 0.0010
Nb 309.418 0.0129 0.0430
P 213.618 0.0183 0.0610
結(jié)論
Plasma 2000光譜儀對非晶材料中B、Cr、Mn、Nb、P等元素進(jìn)行測定，穩(wěn)定性較好，RSD%(n=11)在1.39%-1.86%之間，檢出限在0.00035-0.0231%之間，回收率在95.0-100.0%之間，準(zhǔn)確性好。Plasma 2000能夠快速、準(zhǔn)確、可靠的測定鐵基非晶材料中B、Cr、Mn、Nb、P等元素。

1
Plasma1500
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測定高純石墨中的 9 種痕
量雜質(zhì)元素
關(guān)鍵詞
Plasma1500 ICP OES 高純石墨 痕量雜質(zhì) 元素 ，全譜瞬態(tài)直讀
引言
石墨是我國優(yōu)勢非金屬礦產(chǎn)之一，其儲量和產(chǎn)銷量居世界首位。石墨系列產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用
于 冶金、
機械、電子、化工、輕工、軍工、國防及耐火材料等行業(yè)，是當(dāng)今科技發(fā)展必不可少的重要非金屬原料。
高科技的快速發(fā)展對石墨原料的純度要求越來越高，相應(yīng) 地 如何 準(zhǔn)確測定高純石墨中痕量元素雜質(zhì)的方
法 亟待解決 。我國于 2008 年制定了石墨化學(xué)分析方法國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T3521 2008 ，但 檢測 項目 僅包括石墨產(chǎn)
品中水分、揮發(fā)分、固定碳、硫和酸溶鐵的分析 。 目前，快速 測定高純石墨中多種痕量雜質(zhì)元素的 要求 越
來越迫切 。本文通過實驗研究，建立了 基于國產(chǎn)單道掃描電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀 快速、準(zhǔn)確測定高
純石墨中 9 種 痕量雜質(zhì)元素的分析 方法。
儀器特點
Plasma 1 500 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀 （鋼研納克檢測技術(shù) 股份 有限公司）是一種使用方便、操作
簡單、測試快速的 單道掃描 ICP OES 分析儀，具有良 好的分析精度和穩(wěn)定性。 儀器特點如下：
? 1. 分析流程全自動化控制，實現(xiàn)軟件點火、氣路智能控制功能； ? 2. 輸出功率自動匹配調(diào)諧，功率參數(shù)程序設(shè)定； ? 3. 優(yōu)良的光學(xué)系統(tǒng)，先進(jìn)的控制系統(tǒng)，保證峰位定位準(zhǔn)確，信背比優(yōu)良； ? 4. 極小的基體效應(yīng)； ? 5. 測量范圍寬，超微量到常量的分析，動態(tài)線性范圍5—6個數(shù)量級； ? 6. 檢出限低，大多數(shù)元素的檢出限可達(dá)ppb級； ? 7. 良好的測量精度，穩(wěn)定性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD≤1.5%（5ppm），優(yōu)于國家A級標(biāo)準(zhǔn)（JJG768-2005）； ? 8. Rf輸出功率的范圍750-1500W，輸出功率穩(wěn)定性小于0.1%； ? 9. 光電倍增管的負(fù)高壓可在0-1000V范圍內(nèi)獨立可調(diào)，可根據(jù)不同元素的不同譜線單獨設(shè)置條件，和全譜儀器比較有更好的檢出限； ? 10. 納克儀器采用高屏蔽和良好接地保證操作者的安全； ? 11. 高精度的光室恒溫系統(tǒng)，保證儀器優(yōu)良的長短期精度； ? 12. 多通道蠕動泵進(jìn)樣，保證儀器進(jìn)樣均勻，工作穩(wěn)定； ? 13. 使用鈸銅彈片和特殊處理的屏蔽玻璃，在吸收紫外線同時使儀器輻射小于2V/m（JJG768-2005規(guī)定小于10V/m）。
2
? 14. 具有較高的譜線分辨率，能分出Hg313.154 和313.183nm 雙線譜線，能分出鐵的四重峰。
? 15. 人性化的軟件設(shè)計，操作方便，終身免費升級。功能強大、友好的人機界面分析軟件,可在測定過程中，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，方法編制和結(jié)果分析，是真正的多任務(wù)工作軟
件；該軟件數(shù)據(jù)處理功能強大，提供了多種方法，如內(nèi)標(biāo)校正、IECS 和QC 監(jiān)測功能等，可獲得的背景扣除點以消除干擾；對輸出數(shù)據(jù)可直接打印或自動生成Excel
格式的結(jié)果報告。
樣品前處理
樣品溶解圖解
稱取1.0g 樣品高純石墨于鉑金坩堝中
馬弗爐中950℃灼燒約4 小時至完全
灰化，冷卻后取出鉑金坩堝
在鉑坩堝中加入3 ml 硝酸，于電熱板
上稍微加熱
稍冷后滴加1 ml 氫氟酸
冷卻后轉(zhuǎn)移至100 ml 塑料容量瓶中
定容
3
儀器參數(shù)
儀器工作參數(shù) 設(shè)定值 儀器工作參數(shù) 設(shè)定值
功率／W 1150 輔助氣流速／L·min-1 0.5
冷卻氣流速／L·min-1 13.5 蠕動泵轉(zhuǎn)速/rpm 20
載氣流速／L·min-1 0.15 進(jìn)樣時間/s 25
分析結(jié)果
采用加標(biāo)回收率法進(jìn)行了本文的準(zhǔn)確度實驗。按上述實驗方法和選定的儀器條件，稱樣后準(zhǔn)確加入各
待測元素10 μg/L，進(jìn)行加標(biāo)回收率實驗，結(jié)果列于表1，回收率在98%到104%。
4
結(jié)論
本文建立了ICP-AES 快速測定高純石墨中9 種痕量雜質(zhì)元素的方法。該法靈敏度高、檢測結(jié)果準(zhǔn)確、
分析速度快，適合高純石墨產(chǎn)品中多種雜質(zhì)元素的快速分析，是檢測高純石墨中多種雜質(zhì)元素的理想方法。
儀器優(yōu)點
? 1. 分析流程全自動化控制，實現(xiàn)軟件點火、氣路智能控制功能；
? 2. 輸出功率自動匹配調(diào)諧，功率參數(shù)程序設(shè)定；
? 3. 優(yōu)良的光學(xué)系統(tǒng)，先進(jìn)的控制系統(tǒng)，保證峰位定位準(zhǔn)確，信背比優(yōu)良；
? 4. 極小的基體效應(yīng)；
? 5. 測量范圍寬，超微量到常量的分析，動態(tài)線性范圍5—6 個數(shù)量級；
? 6. 檢出限低，大多數(shù)元素的檢出限可達(dá)ppb 級；
? 7. 良好的測量精度，穩(wěn)定性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD≤1.5%（5ppm），優(yōu)于國家A 級標(biāo)準(zhǔn)（JJG768-2005）；
? 8. Rf 輸出功率的范圍750-1500W，輸出功率穩(wěn)定性小于0.1%；
? 9. 光電倍增管的負(fù)高壓可在0-1000V 范圍內(nèi)獨立可調(diào)，可根據(jù)不同元素的不同譜線單獨設(shè)置條件，和全譜儀器比較有更好的檢出限；
? 10. 納克儀器采用高屏蔽和良好接地保證操作者的安全；
? 11. 高精度的光室恒溫系統(tǒng)，保證儀器優(yōu)良的長短期精度；
? 12. 多通道蠕動泵進(jìn)樣，保證儀器進(jìn)樣均勻，工作穩(wěn)定；
? 13. 使用鈸銅彈片和特殊處理的屏蔽玻璃，在吸收紫外線同時使儀器輻射小于2V/m（JJG768-2005 規(guī)定小于10V/m）。
? 14. 具有較高的譜線分辨率，能分出Hg313.154 和313.183nm 雙線譜線，能分出鐵的四重峰。
? 15. 人性化的軟件設(shè)計，操作方便，終身免費升級。功能強大、友好的人機界面分析軟件,可在測定過程中，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，方法編制和結(jié)果分析，是真正的多任務(wù)工作軟
件；該軟件數(shù)據(jù)處理功能強大，提供了多種方法，如內(nèi)標(biāo)校正、IECS 和QC 監(jiān)測功能等，可獲得的背景扣除點以消除干擾；對輸出數(shù)據(jù)可直接打印或自動生成Excel
格式的結(jié)果報告。

Plasma 2000型ICP-OES日常維護(hù)須知
1、儀器正常使用對實驗室有哪些要求？
（1）環(huán)境溫濕度：溫度18℃~24℃，相對濕度≤70%，配空調(diào)機（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。
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，以保證儀器內(nèi)部溫度完全穩(wěn)定。
（2）常規(guī)使用：儀器點火后預(yù)熱10分鐘即可使用。
如果儀器每天都要使用，推薦保持儀器主機電源的供電，以保證內(nèi)部溫度持續(xù)穩(wěn)定。
3、儀器點火困難怎么辦？
（1）儀器點火難易與炬管箱中的濕度有關(guān)，梅雨季節(jié)或空氣濕度大時較難點火。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，所以點火前一定要確定感應(yīng)線圈沒有凝結(jié)水，濕度大時要開除濕器除濕。
（2）儀器點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有改善。
（3）儀器點火困難與氬的純度有關(guān)，氬不純或含水氣會導(dǎo)致點火困難。
5、儀器正常使用中哪些配件需要維護(hù)？
（1）儀器長期使用后炬管頭會變黑，要定期用熱的稀酸浸泡數(shù)小時，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)樣過程產(chǎn)生沉淀測試。
（3）定期更換蠕動泵管，更換周期一般為三個月，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，三個月至半年更換一次，以免結(jié)水垢和長綠藻。