Plasma 2000测定稀土镧铈合金中La、Ce、Fe元素
稀土储氢合金具有高容量,可大功率充放电,循环寿命长,无污染等特点,是镍氢电池负极的主要材料。其原料之一的镧铈合金在实际工艺过程中却无法完全控制其产出LaCe比例,需对产品进行检测分类,用以确定稀土镧铈合金中的镧铈配分,同时其杂质Fe含量会对产品性能产生较大影响。因此测定稀土镧铈合金中镧铈含量具有重要意义。
使用仪器:钢研纳克江苏检测技术研究院有限公司Plasma 2000 电感耦合等离子体**光谱仪
Plasma 2000 电感耦合等离子体**光谱仪
仪器特点:
观测方式:径向观测
分光系统:中阶梯光栅与棱镜交叉色散结构,全谱瞬态直读
检测器:大面积背照式CCD芯片,高紫外检出效率,宽动态范围
光源:高效固态射频发生器,小体积高效率
Plasma 2000工作条件
载气流量(L/min) 辅助气流量(L/min) 冷却气流量(L/min)
0.6 0.5 13.5
RF功率(W) 曝光时间(s) 蠕动泵转速(rpm)
1250 8 20
实验方法
称取0.1g稀土镧铈合金,加入5ml盐酸,200℃下加热溶解样品,溶解完全后待样品冷却后取出,定容至100ml容量瓶待测。
分析谱线的选择
表2 Plasma 2000谱线选择
元素 La Ce Fe
谱线(nm) 333.749 446.021 259.940
标准曲线绘制
Fe标准溶液(国家钢铁材料测试中心,1000μg/mL)
氧化镧,La2O3/REO>99.999%;
氧化铈,CeO2/REO>**。
配制曲线浓度如表3 ,线性相关系数大于0.9995。其线形见下图
表3 标准曲线浓度(%)
元素名称 标准1 标准2 标准2 标准3 标准4
La 14.58 21.87 29.16 36.45 43.73
Ce 40.22 48.26 56.30 64.34 72.39
Fe 0.01 0.05 0.1 0.5
La 校准曲线
Ce 校准曲线
Fe 校准曲线
方法精密度
本次实验共3个样品,标号分别为1#、2#、3#。采用循环测样方式,即顺序测试1#、2#、3#,循环11次测定,实验兼顾长期稳定性与短期稳定性。其中La、Ce含量为配分含量,Fe含量为原始百分含量。
表4 1#样品实际样品分析结果(%)
元素 11次测定值 平均值 RSD
La 41.96/41.83/41.84/41.85/41.74/41.97/41.65/41.67/41.78/41.58/41.53 41.76 0.33
Ce 58.02/58.15/58.14/58.13/58.24/58.01/58.33/58.31/58.20/58.40/58.45 58.22 0.24
Fe 0.1856/0.1876/0.1856/0.1867/0.1855/0.1866/0.1869/0.1849/0.1862/ 0.1888/0.1865 0.1864 0.56
2#样品实际样品分析结果(%)
元素 11次测定值 平均值 RSD
La 34.00/33.98/34.13/33.98/34.01/33.98/33.89/33.64/33.78/33.67/33.64 33.88 0.48
Ce 65.98/66.00/65.85/66.00/65.97/66.00/66.09/66.34/66.20/66.31/66.34 66.10 0.25
Fe 0.1290/0.1292/0.1292/0.1269/0.1287/0.1285/0.1296/0.1266/0.1282/ 0.1261/0.1266 0.1281 0.94
3#样品实际样品分析结果(%)
元素 11次测定值 平均值 RSD
La 32.40/32.32/32.35/32.34/32.37/32.18/32.20/32.34/32.23/31.98/31.97 32.24 0.44
Ce 67.58/67.66/67.63/67.64/67.61/67.80/67.78/67.64/67.75/68.00/68.01 67.74 0.21
Fe 0.1607/0.1612/0.1615/0.1580/0.1612/0.1604/0.1609/0.1606/0.1605/ 0.1573/0.1590 0.1601 0.83
结论
本方法采用Plasma 2000测定稀土镧铈合金中La、Ce、Fe含量,采用一次溶样方法可同时测定高含量La、Ce金属配分含量及低含量杂质元素Fe的含量,其镧铈配分含量11次测定稳定性RSD为0.21%-0.48%,Fe含量11次测定稳定性RSD为0.56-0.94%之间。其稳定性好,适用于稀土镧铈合金中La、Ce、Fe含量的测定。
如何制定分析方案
1)确定样品是否适合ICP-OES分析
ICP-OES并非**,主要以常量和微量分析为主,在没有基体干扰的情况下,样品溶液中元素的含量一般不应该小于5倍检出限,在有基体干扰的情况下,样品溶液中元素的含量一般不应该小于25倍检出限。
2)、确定样品分解方法(溶样方法)
尽量不用H2SO4和H3PO4
如果用HF酸的话,一定要赶尽,以避免损坏雾化器和影响B、Na、Si、Al等元素的测定。也可选择相对昂贵的耐氢氟酸进样系统。
尽可能用HNO3,HCl或H2O2分解样品
3)、配制工作曲线(混合标准)
溶液之间相差5-10倍
一般用2-6点
避免两个常见错误:
A、所有元素的浓度都一致,这样省事,但不科学,应该根据不同元素的浓度范围,制定其相应的标准溶液浓度。
B、标准曲线点与点之间相隔太近,如2,4,6,8…,完全没必要。
4)、样品准备
样品必须消解彻底,不能有浑浊,否则必须先用滤纸过滤,但不要抽滤
对于标准雾化器,样品溶液中固溶物含量要求≤1.0%
电感耦等离子体原子**光谱仪(ICP—AES)主要用于液体试样(包括经化学处理能转变成溶液的固体试样)中金属元素和部分非金属元素的定量分析。将样品溶液以气溶胶形式导入等离子体炬焰中,样品被蒸发和激发,**出所含元素的特征波长的光。经分光系统分光后,其谱线强度由光电元件接受并转变为电信号而被记录。根据元素浓度与谱线强度的关系,测定样品中各相应元素的含量。
应用领域
可用于地质、冶金、稀土及磁材料、环境、医药卫生、生物、海洋、石油、化工新型材料、核工业、农业、食品商检、水质等各领域及学科的样品分析。可以快速、准确地检测从微量到常量约70种元素。
仪器原理 Principle
Plasma电感耦合等离子体**光谱仪系统由光谱仪主机和一套PC机组成。整个仪器可以分为进样系统、高频发生系统、分光系统、检测控制与数据处理系统。
其工作原理是:待测试样经喷雾器形成气溶胶进入石英炬管等离子体中心通道,经过光源加热激发所辐射出光,经光栅衍射分光,通过步进电机转动光栅,将元素的特征谱线准确定位于出口狭缝处,光电倍增管将该谱线光强转变为光电流,再经电路处理,由计算机进行数据处理来确定元素的含量。
)分析流程全自动化控制,实现软件点火、气路智能控制功能;
2) 输出功率自动匹配调谐,功率参数程序设定;
3) 优良的光学系统,**的控制系统,保证峰位定位准确,信背比优良;
4)较小的基体效应;
5)测量范围宽, **微量到常量的分析,动态线性范围5—6个数量级;
6)检出限低,大多数元素的检出限可达ppb级;
7)良好的测量精度,稳定性相对标准偏差RSD≤1.5%(5ppm),**国家A级标准(JJG768-2005);
8)功能强大、友好的人机界面分析软件,可在测定过程中,进行数据处理,方法编制和结果分析,是真正的多任务工作软件;该软件数据处理功能强大,提供了多种方法,如内标校正、IECS和QC监测功能等,可获得的背景扣除点以消除干扰;对输出数据可直接打印或自动生成Excel格式的结果报告.
技术参数 Parameters
分光系统
光路形式:Czerny-Turner型
光栅类型:离子刻蚀全息平面光栅
刻线密度:3600g/mm
步进电机小驱动步距:0.0004n
光室恒温:(30± 0.2)℃
分辨率:不大于0.008nm
出射、入射狭缝宽度:20μm
光室冲氩或氮(流量可调)
高频发生器
震荡频率:40.68MHz
震荡类型:自激式
功率稳定度:0.1%(长期25 ℃典型值)
工作线圈:3圈空心铜管外套聚四氟乙烯管
进样系统
进样方式:蠕动泵进样
配有多种雾室(旋流雾室、双筒雾室和耐氢氟酸雾室)
雾化器:同心雾化器
工作环境
仪器室内无腐蚀性气体;
空中的尘埃粒子须保持。
室内温度18℃~26℃;
室温应达到稳定状态,
温度变化率应小于1℃/h
相对湿度不大于70%。
尺寸和重量
仪器室内无腐蚀性气体;
空中的尘埃粒子须保持。
室内温度18℃~26℃;
室温应达到稳定状态,
温度变化率应小于1℃/h
相对湿度不大于70%。
如何选择合适的ICP-OES
用户可以根据分析对象选择适合自己的观测方式的ICP类型:
高分辨单扫描:plasma1000(适合需要高分辨的钨钼钽铌、稀土等基体复杂分析)
全谱径向直读:plasma2000(适合地质、冶金等基体复杂物质分析)
全谱双向观测:plasma3000(适合地质、冶金分析及环保、水质等低含量分析)
根据进样类型配置不同附件:
MEINHARD同心雾化器、氢化物发生器、**进样系统、耐高盐、耐氢氟酸系统
选择ICP-OES分析前提:
1、样品的含量应该符合其检测灵敏度要求(含量一般为μg/mL、μg/L级别);
2、样品前处理彻底和稳定;
3、干扰性小,并能利用方法排除;
4、方法各种参数的选择和优化;
5、进行正确性和精密性等试验.
钢研纳克检测技术股份有限公司(代码:300797)是*企业中国钢研科技集团有限公司(钢铁研究总院)的二级单位,从事分析仪器装备和分析检测技术的研究、开发和应用的**创新型企业。目前公司提供的主要服务或产品包括分析检测仪器、第三方检测服务、标准物质/标准样品、能力验证服务等检测相关产品与延伸服务。钢研纳克不仅是中国分析仪器设备制造的行业企业,也是国内元素检测领域仪器种类、综合实力的仪器装备和分析测试技术的研究机构之一。公司及子公司牵头制修订7项、参与制修订20余项、制定170余项及行业标准;研制家级标准物质/标准样品300多种。力争成为测试仪器装备领域有影响力的**竞争参与者、成为具有**影响力的材料表征评价认证的和综合解决方案的提供者。钢研纳仪器产品主要包含:电感耦合等离子体质谱仪,ICPMS,ICP光谱仪,国产ICP,国产ICP-MS,ICP光谱分析仪,电感耦合等离子体光谱仪,电感耦合等离子体**光谱仪,食品重金属检测仪、土壤重金属检测仪、波长色散X射线荧光光谱仪、金属原位分析仪、脉冲熔融-飞行时间质谱仪、试验机、环保监测设备等技术水平的检测装备,其中多款仪器*(属国内台套)。产品质量稳定,检测数据可靠,累计市场占有率排名国内行业**,部分产品成为同类产品的业界,牵头制定了相关仪器和检测标准。钢研纳克检测技术股份有限公司是国内早使用和开发ICP光谱仪和ICP-MS的科研单位之一,依托钢铁材料测试中心,培育了一批ICP光谱仪和ICP-MS应用和仪器。ICP光谱仪产品标准GB/T 36244-2018和ICP-MS仪器计量检定规程GB/T 34826-2017的起草单位。重大科学仪器专项《ICP痕量分析仪器的研制》牵头单位,*ICP系列分析仪器的发展。拥有30多年ICP方法开发经验,懂ICP应用的国产ICP&ICP-MS制造商。免费培训,解决客户应用方法的难题,让您ICP光谱仪和ICP-MS用的!,上市公司,品质之选!. 联系人:文经理 电话 手机.