国产ICP光谱仪 测定糖果和豆奶粉中的微量金属元素
摘要:分别以干法灰化和湿法消解两种不同的方法处理糖果和豆奶粉样品,用北京纳仪器有限公司产Plasma 1000 型
电感耦合等离子体原子**光谱( ICP - AES) 测定食品中的Ca、Mn、Zn、Ti、Pb、Cd 元素。并对两种方法进行了加标回收实验,回收率
在95. 8% ~ 102. 5%之间。
糖果和豆奶粉主要是**物,但其中含有微量Ca、Mn、Zn 等对人体有益的金属元素,为了改善糖果的性状还偶尔会加入TiO2、乳酸钙等食品添加剂[1],国家食品检测标准中对Pb、Cd 有害重金属有严格,所以对食品中微量金属元素的检测十分有必要。食品中元素的分析方法繁多[2 - 6],如: 石墨炉原子吸收法、氢化物原子荧光法等,一种方法往往只能检测一种或者少数几种元素,比较费时费力。电感耦合等离子体原子**光谱( ICP- AES) 是近年来受到广泛使用的元素检测仪器,可以对处理好的样品进行多元素同时测定。本文以某品牌糖果和豆奶粉为例[7 - 9],分别以干法灰化和湿法消解两种不同方法处理样品,用北京纳仪器有限公司生产的Plasma 1000 型ICP - AES 测定其中的Ca、Mn、Zn、Ti、Pb、Cd 元素,为相关食品检测提供了一种便利合理的方法,供生产单位和检测部门参考借鉴。
电感耦合等离子体**光谱法( ICP - AES) 分析样品具有多种元素同时测定、检出限低、线性范围宽、干扰小等优点,被越来越多的运用到食品检测行业。测定食品类样品前处理方法主要有湿法消解和干法灰化两种。湿法消解具有步骤简便、不易引入污染等优点,但某些**物在与高氯酸冒烟时较不稳定,容易喷溅、着火、甚至爆炸,具有一定危险性,此时易用干法灰化。干法灰化的优点是可以处理大量样品,但测量一些易挥发的元素数值会偏低。而且有的样品在灰化时几乎全部挥发,所剩灰分较少甚至没有,此时易用湿法消解。还有少数样品单用一种手段较难全部溶解,可能要综合处理,先灰化再冒高氯酸烟消解,甚至使用微波消解或者碱融。
总之,根据不同样品具体采用不同的前处理方法,用ICP -AES 测定食品中的微量金属元素,该方法简单快速,Ca、Mn、Zn、Ti、Pb、Cd 元素回收率在95. 8% ~ 102. 5% 之间,结果准确可靠,为食品生产厂商和相关检测部门提供了一种便宜实用的检测途径。
钢研纳克Plasma2000ICP光谱仪测定中低合金钢中12种元素
关键词:Plasma2000,ICP-OES,中低合金钢,全谱瞬态直读
引言
中低合金钢是在碳钢的基础上加入少量合金元素得到的一类结构用钢。低合金高强度钢可以用较少的合金元素获得高的综合力学性能,以达到改善钢的性能,满足使用且成本低廉。中低合金钢中合金元素的含量测定十分重要。本文采用钢研纳克Plasma2000型电感耦合等离子体原子**光谱仪(ICP-OES) 对中低合金钢中的Si,Mn,P,Cr,Ni,Mo,V,Ti,Al、Cu、Co、Y等12种常见元素的含量进行了测定,标准样品测试结果吻合,效果满意。
仪器特点
Plasma 2000 电感耦合等离子体原子**光谱仪(钢研纳克江苏检测技术研究院有限公司)是一种使用方便、操作简单、测试快速的全谱ICP-OES分析仪,具有良好的分析精度和稳定性。仪器特点如下:
? 高效固态射频发生器,**高稳定光源;
? 大面积背照式CCD芯片,宽动态范围;
? 中阶梯光栅与棱镜交叉色散结构,体积小巧;
? 多元素同时分析,全谱瞬态直读。
样品前处理
参考标准GB/T 20125-2006《低合金钢 多元素含量的测定 电感耦合等离子体原子**光谱法》,准确称取1.0000 g试样,加入盐酸、硝酸混合酸分解,如有不溶碳化物,加高氯酸冒烟,以混酸溶解盐类,冷却状态下加入氢氟酸,试液稀释至一定体积,干过滤。
样品溶解图解
仪器参数
仪器工作参数 设定值 仪器工作参数 设定值
射频功率/W 1350 辅助气流速/L·min-1 0.5
冷却气流速/L·min-1 13.5 蠕动泵转速/rpm 20
载气流速/L·min-1 0.5 进样时间/s 25
标准样品
选用标准样品进行测试
标样编号 标样名称
GBW(E)010026a 碳钢35#
YSBC 11213-93 CrMnSiNiMo
YSB14134-2001 焊条钢
BH 0640-1 45CrNiWV
YSBC11121-95 15钢
典型元素谱线
标样 浓度% 计算浓度% 误差
空白 0 -0.0016 0.0016
标准1 0.01 0.0085 0.0015
标准2 0.05 0.0492 0.0008
标准3 0.1 0.1024 -0.0024
标准4 0.5 0.5034 -0.0034
标准5 1 0.9981 0.0019
标样 浓度% 计算浓% 误差
空白 0 -0.0005 0.0005
标准1 0.0010 0.0006 0.0004
标准2 0.0050 0.0047 0.0003
标准3 0.01 0.0100 0.0000
标准4 0.05 0.0491 0.0009
标准5 0.1 0.1017 -0.0017
标准6 0.5 0.4998 0.0002
标样 浓度% 计算浓度% 误差
空白 0 -0.0002 0.0002
标准1 0.0010 0.0009 0.0001
标准2 0.0050 0.0049 0.0001
标准3 0.0100 0.0105 -0.0005
标准4 0.0500 0.0499 0.0001
标准5 0.1000 0.1047 0.0047
标准6 0.5000 0.5036 0.0036
准确度及稳定性
元素 Al Co Cr Cu Mn Mo Ni P Ti V Si
谱线 / nm 396.152 228.616 267.716 327.396 257.610,260.569 202.030 231.604 178.280
334.941 309.311,311.071 251.612
15钢 认定值/% ---- ---- 0.026 0.028 0.317 ---- 0.017 0.0078 ---- ---- 0.054
Plasma2000测定值/% 0.156 0.0063 0.024
0.028
0.315 0.0005 0.0143 0.0069 0.0011 0.0006 0.054
RSD(n=11)/% 2.53 (SD) 0.0001 1.70 1.99 1.83 (SD) 0.0001 1.86 (SD) 0.0009 (SD) 0.00003 (SD) 0.00004 0.86
焊条钢 认定值/% 0.015 ---- 0.009 0.043 1.38 0.038 0.355 0.0035 0.195 ---- 0.069
Plasma2000测定值/% 0.016
0.0074 0.0081 0.044
1.36 0.037
0.365 0.0029 0.196 0.0003 0.069
RSD(n=11)/% 2.32 (SD) 0.0001 1.79 1.49 1.94 1.40 1.40 (SD) 0.0009 1.60 (SD) 0.00004 1.00
CrMn 认定值/% ---- ---- 0.84 0.059 1.15 0.33 1.96 0.018 ---- 0.058 0.96
Plasma2000测定值/% 0.0235 0.114 0.840 0.057
1.13 0.32
1.98 0.016
0.0095 0.060
0.93
RSD(n=11)/% 1.82 1.73 1.87 1.79 1.51 1.82 0.92 1.41 1.92 1.43 1.87
45Cr 认定值/% ---- ---- 1.03 ---- 0.687 ---- 1.515 0.0248 ---- 0.146 0.47
Plasma2000测定值/% 0.114 0.0096 1.03 0.165 0.664
0.0166 1.510 0.0247 0.0030 0.149
0.467
RSD(n=11)/% 1.01 (SD) 0.0001 0.58 1.26 1.34 1.06 0.35 1.07 (SD) 0.00003 1.20 1.12
碳钢 认定值/% ---- ---- 0.051±0.002 0.068±0.002 0.71±0.007 ---- 0.08±0.002 0.022±0.002 ---- ---- 0.242
Plasma2000测定值/% 0.0011 0.0096 0.053
0.0795 0.612
0.0130 0.077
0.021
0.0014 0.0031 0.237
RSD(n=11)/% (SD) 0.00001 (SD) 0.0001 1.07 1.43 1.20 2.22 0.99 2.76 (SD) 0.00003 (SD) 0.00004 0.72
方法检出限
在选定工作条件下对标准溶液系列的空白溶液连续测定11次,以3倍标准偏差计算方法中各待测元素检出限,以10倍标准偏差计算方法中各待测元素的测定下限。
各元素的谱线和方法检出限
元素 谱线/nm 方法检出限/% 测定下限/%
Al 396.152 0.0002
0.0007
Co 228.616 0.0001
0.0004
Cr 267.716 0.0002
0.0007
Cu 327.396 0.00009
0.0003
Mn 260.569
0.0001
0.0003
Mo 202.030 0.0003
0.0010
Ni 231.604 0.0002
0.0007
P 178.280
0.0006
0.0025
Ti 334.941 0.00003
0.00008
V 309.311
0.00006 0.0002
Si 251.612 0.0004
0.0012
结论
参考标准GBT 20125-2006,利用Plasma 2000电感耦合等离子体**光谱仪对中低合金钢中Al、Co、Cr、Cu、Mn、Mo、Ni、P、Ti、V、Y、Si等12种元素进行测定,方法检出限在0.00003%~0.0004%之间,检测结果与标样认定值一致。该方法应用范围广泛,对屑状、丝状等火花光谱无法检测的样品也能分析检测。 Plasma 2000能够快速、准确、可靠的测定中低合金钢中的Al、Co、Cr、Cu、Mn、Mo、Ni、P、Ti、V、Y、Si等12种元素。
仪器优点
1. 优异的光学系统
2. 固态高效射频发生器,体积较加小巧
3. 流程自动化,状态监控及自动保护
4. 科研级检测器,较高的紫外**化效率
5. 强大分析谱线
6. 信息直观丰富
7. 多窗口多方法
8. 编辑功能强大
9. 智能谱图标定
10.智能干扰矫正
无处遁形的水中铅----氢化物发生-ICP-AES法测定饮用水中铅
钢研纳克江苏检测技术研究院有限公司
铅会严重影响人体健康,过量的摄入会导致慢性中毒,造成人体肝、肾、大脑损伤,儿童铅中毒较会导致发育迟缓,智力低下等。水为生命之源,饮用水中铅含量**标造成的危害较加严重。根据《GB 5749-2006生活饮用水卫生标准》中规定,铅元素的含量不得**过10 ng/mL。针对生活饮用水中的铅元素测定,本文采用氢化物发生与电感耦合等离子体**光谱仪联用的方法,测定生活饮用水中铅含量。本方法检出限为0.7 ng/mL,测定下限为2.3 ng/mL,适用于生活饮用水中铅元素的检测。
仪器配置
Plasma 2000 电感耦合等离子体**光谱仪
观测方式:轴向观测
进样系统:氢化物发生装置
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仪器检测条件
观测方向 雾化器流量
(L/min) 辅助气流量
(L/min) 载气流量
(L/min)
轴向 0.6 0.5 13.5
RF功率
(W) 曝光时间
(s) 进样时间
(s) 氢化物发生器泵速
(rpm)
实验样品与检测方法
取自不同取样点的实际自来水样,分别编号为Y1和Y2。
在一定PH范围内,铅元素可与硼氢化钾溶液反应生成气态的PbH4,通过载气将PbH4带入电感耦合等离子体光谱仪内进行测试。
移取20mL自来水样品,加入盐酸,定容于25mL容量瓶中,摇匀待测。
分析谱线的选择
选用灵敏度适宜,无其他元素明显干扰的铅220.353分析谱线。
铅元素的谱线选择
标准曲线绘制
铅标准溶液(国家钢铁材料测试中心,1000μg/mL)配置溶液梯度,氢化物发生法绘制标准曲线,线性相关系数大于0.999。
标准曲线浓度(ng/mL)
元素名称 S0 S1 S2 S3 S4
铅元素氢化物发生标准曲线
方法检出限与测定下限
按样品空白连续测定11次,以3倍的标准偏差计算方法检出限,10倍的标准偏差计算方法测定下限。
铅元素氢化物发生检出限(ng/mL)
元素 检出限 测定下限
Pb 0.7 2.3
测定结果
实际样品分析结果(ng/mL)
样品名称 ICP-AES ICP-MS GB 5749-2006
Y1 (0.70)a 0.65 <10
Y2 (0.80)a 0.75 <10
备注a:括号内为参考值,**测定下限2.3 ng/ml。
加标回收率
在实际样品中加入约3倍于实际样品铅的含量,回收率为108%,满足定量要求。
加标回收率
样品名称 样品含量
(ng/mL) 加入量
(ng/mL) 测量值
(ng/mL) 回收率
(%)
Y1 (0.7) a 2.5 3.4 108
备注a:括号内为参考值
结论
本方法采用氢化物发生与plasma 2000电感耦合等离子体**光谱仪联用的方法测定生活饮用水中的铅元素,对2个实际饮用水样进行检测,均未检出铅元素**标,方法检出限及测定下限**国家标准要求,加标回收率好,适用于生活饮用水中铅元素的检测。
钢研纳克Plasma 2000ICP光谱仪测定汽车尾气催化剂中贵金属含量
摘要:采用电感耦合等离子体光谱法对汽车尾气催化转化器中贵金属铂、铑、钯的含量进行测定。优化了测定的条件,调节观测高度及载气流量,使得载气流量为0.46L/min。加标回收率表明该方法的加标回收率在94%-98%之间。该方法适用于车用催化剂中贵金属元素铂、铑、钯的测定。
1.3样品制备
由于汽车尾气催化剂为多孔状结构,无法直接进行测定,因此需要将样品破碎后进行小结处理。本实验中首先将催化剂完全破碎,粉末球磨成200目以下的粉末,而后使用四分法进行取样,样品待处理。图1是制备前的样品。图2为制备后的样品。
2 结果与讨论
2.1 样品溶解条件的选择与确定
车用陶瓷催化剂的载体为堇青石,其化学成分为2MgO2·Al2O3·5SiO2,其中也可能包括一些其他杂质元素,基体较为复杂,溶解困难。因此实验过程中使用多种方法溶解样品,即加热板消解法,酸溶回渣法及微波消解法,终经过实验验证及分析,微波消解法具有消解效果好,样品处理简单,速度快,因此选择微波消解法作为消解方法。
2.2 分析谱线的选择
对于同一种元素,ICP-AES Plasma2000有多条谱线可供选择用于检测,但是由于基体的影响和其他元素对待测元素可能产生的干扰,需要对推荐的谱线进行干扰考察和选择。光谱扫描后,根据样品中各待测元素的含量及谱线的干扰情况,选其灵敏度适宜、谱线周围背景低且无其他元素明显干扰的谱线作为待测元素的分析线。此外,谱线选择时,应尽量将背景位置定位于基线平坦且无小峰的位置,同时左右背景的平均值尽可能与谱峰背景强度一致。谱线选择结果见表2。
结论
车用催化器是防止汽车尾气污染大气的重要防治手段之一。车用催化器中的催化活性组分为铂、铑、钯。而铂、铑、钯作为贵金属,价格昂贵,其在车用催化器中的含量决定着车用催化器的性能及生产成本,因此准确定量检测其含量成为了车用催化器的重点之一。
本文采用纳克公司生产的Plasma 2000 型全谱型扫描**光谱仪测定车用催化剂中贵金属元素铂、铑、钯等元素,讨论了检测样品的制备,溶样条件的选择,分析谱线的测定,载气流量的确定及加标回收率的测定,并且与标准样品进行比对,结果准确可靠。本方法可一次性完成对多种元素的测定,适用于各级检验机构进行多批次、多项目产品的元素检测。
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.