ICP测试及样品前处理
土壤重金属测定ICPMS实验操作步骤
土壤重金属测定ICPMS实验操作步骤土壤重金属是指土壤中含有的对生态环境和人体健康有潜在危害的金属元素，如铅、镉、汞等。
ICPMS（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，电感耦合等离子体质谱法）是利用电感耦合等离子体对样品原子化，并通过质谱仪对原子化后的物质进行检测和分析的技术手段，其具有灵敏度高、准确性好等优点，因此被广泛应用于土壤中重金属的测定。
下面是ICPMS实验操作步骤的详细介绍：1.样品准备：- 将土壤样品通过经过筛网的1mm筛分，去除大颗粒杂质。
-取适量的土壤样品，经过粉碎和搅拌均匀。
-将样品称取到称量皿中，用电子天平称量精确的样品质量。
2.样品前处理：-对于含有有机质的土壤样品，可以采用溶解或提取的方式，将有机质溶解或提取出来，一般使用酸或溶剂进行处理。
-如果土壤样品中含有不溶于水的金属元素，可以采用酸溶解或者熔融法进行处理。
-如果需要对土壤样品中的表面附着金属进行分析，可以采用表面洗涤法进行处理。
3.样品稀释：-将前处理后的土壤样品溶液用去离子水进行稀释，将浓度调至合适的范围，以便仪器能够正确测定。
4.仪器准备：-打开ICPMS仪器，并进行预热和漂移校正。
-根据所测定的金属元素种类和浓度范围，选择合适的质谱仪检测模式，并设置参数。
5.样品测量：-采用称取或吸取样品量的方式将处理后的土壤样品溶液加入进样器中。
-调整进样速度和仪器参数，确保进样量和仪器测定范围相适应。
-重复测量多个样品，以确保结果的准确性和可靠性。
6.数据处理：-仪器测得的信号经过质谱仪进行信号转换，得到质谱图。
-根据样品预处理和仪器响应因子，将质谱图中峰面积或峰高与所测金属元素的浓度进行定量计算。
-对得到的数据进行校正和标准化，以得到准确的分析结果。
-分析所得数据可以使用专业的数据处理软件进行处理和统计分析，得到最终的结果。
ICP测试及样品前处理解析
电感耦合等离子发射光谱仪Varian 715-ES
在ICP –AES定量分析 过程中，试样由载气带入 雾化系统进行雾化，以气 溶胶形式进入炬管轴内通 道，在焰炬的高温作用下 和惰性氩气气氛中，溶质 的气溶胶经历多种物理化 学过程而被迅速原子化、 激发和电离。被激发的原 子和离子发射出很强的原 子谱线和离子谱线。各元 素发射的特征谱线及其强 度经过分光、光电转化、 检测和数据处理，最后经 电脑计算出各元素的含量。
ICP可测元素
原子发射光谱分析的基本原理
原子发射光谱分析过程主要分为三步：激发、分光和检测。 ①激发，利用激发光源使试样蒸发气化，离解或分解为原子状 态或离子状态，原子或离子状态，原子及离子在光源中激发发光。 ②分光，利用光谱仪器把光源发射的光分解为按波长排列的光 谱 ③检测，利用光电器件检测光谱，按所测得的光谱波长对试样 进行定性分析，或按发射光强度进行定量分析。
图2 Varian715-ES电感耦合等离子体发射光谱仪实物图
ICP等离子炬管
ICP等离子体发射系统由RF高频发生器、石英 炬管、气路系统共同构成。等离子炬管是ICP等离 子体发射系统的重要部件，其结构示意见图1-5。它 由三层同心石英管组成。三股氩气流分别进入各层 石英管，最外层管氩气流量为10～20L/min，作为 工作气体形成等离子体并且可以起到冷却保护炬管 的作用，称为等离子体气或冷却气。中间管通入 0～1.5L/min的氩气,用以辅助等离子的形成、抬高 炬焰和防止盐分或炭（有机样）在喷射管口沉积， 称为辅助气。内层石英管内径约为1～2mm, 气流量 约为1L/min，其作用是携带试样气溶胶进入等离子 体室，称为载气。RF高频发生器是ICP形成的另外 一个核心部件，它为等离子体提供能量，通过高频 磁感应线圈给等离子体输出能量，维持ICP光源持 续放电。
ICPMS的前处理7大法宝附应用案例)
ICP-MS的前处理7大法宝(附应用案例）具体到ICP-MS分析的时候，前处理显得就更为重要了，因为它对基体的耐受性要比原子吸收、原子荧光等要差些。
合适的前处理方法不但能保证你的测试结果的准确性，也能减小分析对仪器造成的伤害，同时小析姐也会分享一个我们常见的实验作为案例分享。
下面介绍下一些无机分析的前处理方法。
如下图，这个分类是简单的归纳，有些可能互相包含，但是为了叙述方便暂且如此吧，高手轻拍！一、稀释法很多人可能会说这也叫前处理吗？没错，这是比较省时的前处理，但是如果你说它容易的话说明你确实还处于无机分析的初级阶段。
有的样品可不经复杂的预处理过程，如血清、组织液等本身为液体的样品，在测定其中的金属元素含量时，可用水、稀酸溶液、含表面活性剂（如Triton X-100）或有机溶剂（如正丁醇、乙酸乙酯）的水溶液简单稀释后测定。
二、酸提取用酸溶液直接从样品中提取待测成分，不需完全分解破坏有机物，只需将待测成分定量转移到溶液中，故所用试剂量比较少，处理过程简单，处理条件温和，空白值低且造成待测成分损失或污染的可能性小。
但需注意基体干扰和提取效率是否能达到分析要求。
三、矿物化法无机分析中应用较为广泛的方法，一般习惯叫消化法。
可分为干法和湿法两种。
这种方法基本上消灭了样品中的有机物，故曰矿物化。
因为绝大多数样品都是以有机物的形式存在的，消化的目的是用以破坏和分解样品本身的有机成分，使被检的无机离子分离出来。
湿法消化指在加热条件下，用氧化性强酸、或混合酸，破坏和分解有机物，适用于大多数样品。
常用的酸有硝酸、盐酸、高氯酸以及它们的混合，常用的混酸比例为硝酸+高氯酸=4+1或5+1，特殊行业会用到硫酸和氢氟酸。
但是干法消化对于一些低温元素是不适用的，如铅、镉、汞等，它们在高温下很容易损失。
即便是高温元素，有些也是不适用于干法的，如测定铁元素的时候，样品在灰化过程中铁很有可能转化成四氧化三铁，稀酸打不开，结果往往容易偏低。
ICP样品前处理方法
1、测定铁矿石硅、磷、锰、砷、锌①称取0.1000g已干燥并磨细的试样于干净、已铺有0.8 g混合熔剂（按无水碳酸钠：硼酸=2：1的比例，分别粉碎后拌匀，存放于干燥器内）的铂金坩埚内，用玻璃棒拌匀，再加0.8g混合熔剂均匀地覆盖试样，盖上坩埚盖。
然后于900 -950℃的马弗炉内熔融12-15min，取出冷却后，放人250 ml高型烧杯(内装80 ml热水)内，边摇动边加人20 ml浓硝酸，置低温电炉上加热至熔块全部溶解后，取下冷却，用水洗出铂金坩埚，溶液移人200 ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
溶液引入ICP光谱仪分析，记录检测强度或百分含量。
注意事项：ICP - AES关键是制备试样溶液。
铁矿石的化学分析，原已具备较完善的溶样方法，用原化学溶样方法溶解后，直接将溶液(浓度为1 mg/ml)引入ICP光谱仪测定，结果是五个元素的工作曲线均呈良好的线性状态，但发现标样回收率较低，且炬管使用一周便受到严重的污染，雾化器也容易堵塞，分析的准确度无法保证。
溶液稀释5倍(即浓度为0.2 mg/ml )后再分析，发现硅、锰、锌这些离子浓度稍大的元素，其分析精确度有所提高，但离子浓度较低的元素，如磷和砷的分析精确度则较前差，标样回收率低及炬管、雾化器污染现象并无改观。
初步证明原化学溶样方法不能用于ICP光谱仪上。
炬管污染和雾化器容易堵塞及分析精确度低的问题得到了答案:是由于溶解样品加人的碱性熔剂量过大造成的。
碱熔法溶解样品，分解能力强，熔融物浸出比较方便，速度也较快，加大熔剂的用量可加速样品的溶解，对化学分析影响不大。
但导人ICP光谱仪内分析时，由于溶液需通过毛细管般的雾化器，碱熔后钠离子浓度较大时，钠盐容易析出而将雾化器堵塞。
经反复试验熔剂加入量对样品溶解状态的影响，发现熔剂量小于1g时，样品熔得不完全，且熔块溶解时间长，溶液静置后有少量黑色或灰色沉积物。
当熔剂量加至大于2. 5g时，样品虽能完全溶解，且熔块溶解时间短，但雾化器容易堵塞。
ICP-AES分析的样品预处理
分析样品预处理ICP-AES分析的样品预处理Ⅰ概述随着技术的发展ICP-AES分析仪器的普及，商品仪器引进了多种高新技术成果，使ICP仪器向功能更优化、更自动化以及结构紧凑型方向发展，特别是在仪器控制和数据处理上向数字化、网络化方面发展。
原子发射光谱仪器给人们的印象，已从上世纪中期的“庞然大物的大型仪器，发展成小型实用的常规仪器。
从而使ICP-AES分析技术作为理想的元素分析手段，其易用性和通用性表现得更为突出，已成为元素分析的常规手段，检测实验室的必备仪器。
1、ICP-AES分析性能特点等离子体（Plasma）在近代物理学中是一个很普通的概念，是一种在一定程度上被电离（电离度大于0.1%）的气体，其中电子和阳离子的浓度处于平衡状态，宏观上呈电中性的物质。
电感耦合等离子体（ICP）是由高频电流经感应线圈产生高频电磁场，使工作气体形成等离子体，并呈现火焰状放电（等离子体焰炬），达到10000K的高温，是一个具有良好的蒸发－原子化－激发－电离性能的光谱光源。
而且由于这种等离子体焰炬呈环状结构，有利于从等离子体中心通道进样并维持火焰的稳定；较低的载气流速（低于1L/min）便可穿透ICP，使样品在中心通道停留时间达2～3ms，可完全蒸发、原子化；ICP环状结构的中心通道的高温，高于任何火焰或电弧火花的温度，是原子、离子的最佳激发温度，分析物在中心通道内被间接加热，对ICP放电性质影响小；ICP光源又是一种光薄的光源，自吸现象小，且系无电极放电，无电极沾污。
这些特点使ICP光源具有优异的分析性能，符合于一个理想分析方法的要求。
一个理想的分析方法，应该是：可以多组分同时测定；测定范要围宽（低含量与高含量成分能同测定）；具有高的灵敏度和好的精确度；可以适用于不同状态的样品的分析；操作要简便与易于掌握。
ICP-AES分析方法便具有这些优异的分析特性：⑴ICP-AES法首先是一种发射光谱分析方法，可以多元素同时测定。
icp 法 测硅 标准
ICP 法测硅标准一、样品制备1.样品采集：选择具有代表性的硅矿石、土壤等样品，用干净、干燥的容器采集，避免污染。
2.样品处理：将采集的样品进行破碎、研磨、筛分等处理，使其达到所需粒度。
3.样品称重：称取一定量的样品，精确至0.0001g，放入干燥的聚乙烯瓶中备用。
二、仪器校准1.ICP仪器校准：使用标准溶液对ICP仪器进行校准，包括波长、灵敏度、稳定性等参数。
2.仪器维护：定期对ICP仪器进行清洗、保养，确保仪器正常运行。
三、试剂选择与准备1.试剂选择：选择高纯度的试剂，如硝酸、氢氟酸等。
2.试剂准备：将所需试剂按照比例混合，配制成消化液和稀释液。
四、实验操作流程1.样品消化：将称好的样品放入聚乙烯瓶中，加入适量的消化液，盖上瓶盖，放入恒温烘箱中加热至样品消化完全。
2.样品稀释：取出聚乙烯瓶，冷却至室温，加入适量的稀释液，摇匀。
3.ICP测定：将稀释后的样品进行ICP测定，记录数据。
4.数据处理与分析：对测定数据进行处理和分析，计算硅的含量。
五、数据处理与结果分析1.数据处理：将测定数据进行整理、计算和分析，得到硅的含量。
2.结果分析：根据测定结果，对样品的硅含量进行评估，并分析误差来源。
六、实验质量控制1.重复性测试：对同一份样品进行重复测定，比较测定结果的一致性。
2.加标回收率测试：加入已知量的标准物质，比较实际测定值与理论值的符合程度。
3.室内质控：定期进行室内质控样品的测定，确保实验结果的准确性。
4.室间质评：参加实验室间的质量评价活动，提高实验结果的可靠性。
七、安全防护措施1.安全操作规程：进行实验操作前，必须了解试剂的化学性质及危险性，严格遵守安全操作规程。
2.个人防护措施：实验操作时必须佩戴实验服、防护眼镜、手套等个人防护用品。
3.废弃物处理：实验过程中产生的废液、废渣等废弃物应按照相关规定进行妥善处理，避免污染环境。
4.安全检查：定期对实验室进行安全检查，发现隐患及时处理。
5.消防设施：实验室应配备灭火器等消防设施，确保实验安全。
ICP样品前处理方法
ICP样品前处理⽅法1、测定铁矿⽯硅、磷、锰、砷、锌①称取0.1000g已⼲燥并磨细的试样于⼲净、已铺有0.8 g混合熔剂（按⽆⽔碳酸钠：硼酸=2：1的⽐例，分别粉碎后拌匀，存放于⼲燥器内）的铂⾦坩埚内，⽤玻璃棒拌匀，再加0.8g混合熔剂均匀地覆盖试样，盖上坩埚盖。
然后于900 -950℃的马弗炉内熔融12-15min，取出冷却后，放⼈250 ml⾼型烧杯(内装80 ml热⽔)内，边摇动边加⼈20 ml浓硝酸，置低温电炉上加热⾄熔块全部溶解后，取下冷却，⽤⽔洗出铂⾦坩埚，溶液移⼈200 ml容量瓶中，⽤⽔稀释⾄刻度，摇匀。
溶液引⼊ICP光谱仪分析，记录检测强度或百分含量。
注意事项：ICP - AES关键是制备试样溶液。
铁矿⽯的化学分析，原已具备较完善的溶样⽅法，⽤原化学溶样⽅法溶解后，直接将溶液(浓度为1 mg/ml)引⼊ICP光谱仪测定，结果是五个元素的⼯作曲线均呈良好的线性状态，但发现标样回收率较低，且炬管使⽤⼀周便受到严重的污染，雾化器也容易堵塞，分析的准确度⽆法保证。
溶液稀释5倍(即浓度为0.2 mg/ml )后再分析，发现硅、锰、锌这些离⼦浓度稍⼤的元素，其分析精确度有所提⾼，但离⼦浓度较低的元素，如磷和砷的分析精确度则较前差，标样回收率低及炬管、雾化器污染现象并⽆改观。
初步证明原化学溶样⽅法不能⽤于ICP光谱仪上。
炬管污染和雾化器容易堵塞及分析精确度低的问题得到了答案:是由于溶解样品加⼈的碱性熔剂量过⼤造成的。
碱熔法溶解样品，分解能⼒强，熔融物浸出⽐较⽅便，速度也较快，加⼤熔剂的⽤量可加速样品的溶解，对化学分析影响不⼤。
但导⼈ICP 光谱仪内分析时，由于溶液需通过⽑细管般的雾化器，碱熔后钠离⼦浓度较⼤时，钠盐容易析出⽽将雾化器堵塞。
经反复试验熔剂加⼊量对样品溶解状态的影响，发现熔剂量⼩于1g时，样品熔得不完全，且熔块溶解时间长，溶液静置后有少量⿊⾊或灰⾊沉积物。
当熔剂量加⾄⼤于2. 5g时，样品虽能完全溶解，且熔块溶解时间短，但雾化器容易堵塞。
ICP_IC样品前处理方法
ICP-AES分析颗粒物样品中无机元素（1）样品制备①滤膜样品的处理：将有机膜样品剪碎，放入锥形瓶中，加入去离子水润湿，加入15ml HNO3(分析纯)和5ml HClO4(分析纯)，在电炉上加热，温度控制在100℃以下。
样品与酸不断反应约1小时后，有白烟冒出，此时高氯酸HClO4开始分解，提高温度加热至酸剩余约3ml时，将锥形瓶取下，冷却后加入少许去离子水，过滤残渣，定容至15ml待测。
过滤后的残渣放回原锥形瓶中，加入30ml 2%KOH溶液煮沸半小时，再过滤后定容至50ml，检测Si含量。
○2粉末样品的处理：准确称取固体粉末样品0.1克左右，一式两份，一份用于酸溶处理，分析除硅以外的元素，最后要滴加HF酸，所以使用聚四氟烧杯作容器；另一份放入镍或铁坩埚，在电炉上加入KOH熔融，然后定容至100ml，测Si含量。
○3膜样品和固体粉末也可以用消解炉溶解，将试样放入25ml消化管中，加入7mlHNO3(分析纯)和3ml HClO4(分析纯)。
将消化炉温度调到100℃加热消化24小时，之后将炉温调到260℃，直至HClO4分解冒白烟。
消化管在消解过程中起到了回流的作用，加热至溶液剩余3ml左右，冷却后定容到15ml，可测定Ti、Al、Mn、Ca、Mg、Na、K、Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、Co、Fe、V等，但测Si仍需碱溶。
○4样品制备质控：选择水系沉积物标样GSD－6作为样品制备的质量控制标样，用相同的制备方法处理标样。
○5配制标准溶液：使用光谱纯标准试剂，将标样配成浓度为1mg/ml的储备液。
分析时稀释为浓度10－100mg/l不等的含有待测元素的混合标准溶液。
（2）实验条件①基本参数：功率：1.1KW观察高度：线圈以上16mm冷却气流量：17 L/min载气流量：0.5 L/min②分析线选择：多通道仪器通道已经确定，能够测定的元素其分析线均已确定。
③分析：启动仪器，描迹，建立分析控制表，点燃等离子矩，标准化，分析样品。
《样品前处理技术与ICP-MS联用检测环境中的痕量稀土元素》
《样品前处理技术与ICP-MS联用检测环境中的痕量稀土元素》一、引言随着现代工业和科技的发展，稀土元素在诸多领域的应用日益广泛，包括冶金、石油化工、新能源等。
然而，稀土元素的广泛应用也给环境带来了潜在的风险。
因此，准确、高效地检测环境中的痕量稀土元素，对于环境保护和生态安全具有重要意义。
样品前处理技术和ICP-MS（电感耦合等离子体质谱）联用技术为这一目标提供了有效的手段。
本文将详细介绍样品前处理技术以及ICP-MS联用检测环境中的痕量稀土元素的方法和原理。
二、样品前处理技术样品前处理是分析化学中的一个重要环节，其目的是将复杂样品中的目标组分进行分离、纯化和富集，以便进行后续的检测。
针对稀土元素的检测，样品前处理技术主要包括以下几个方面：1. 样品采集与保存：根据不同的环境类型（如水体、土壤、沉积物等），选择合适的采样方法和工具，确保样品的完整性和代表性。
同时，要遵循正确的采样和保存程序，以防止样品在处理过程中受到污染或发生化学反应。
2. 样品破碎与研磨：将采集的样品进行破碎和研磨，以便后续的化学处理和分离。
破碎和研磨的过程中，应尽量避免使用金属器械，以减少可能引入的污染物。
3. 酸消化与溶解：将破碎后的样品与适量的酸进行消化，使稀土元素以离子形式溶解在溶液中。
常用的酸包括硝酸、盐酸、氢氟酸等。
消化过程中要严格控制温度和时间，以防止溶液蒸发或发生其他化学反应。
4. 分离与纯化：通过离子交换、共沉淀、萃取等方法将稀土元素与其他杂质进行分离和纯化。
这一步骤的目的是提高稀土元素的纯度，降低背景干扰，从而提高检测的准确性。
三、ICP-MS联用技术ICP-MS是一种高灵敏度、高精度的分析技术，可同时检测多种元素。
其基本原理是将样品中的离子通过电感耦合等离子体进行激发和电离，然后根据不同元素的离子质谱特征进行检测。
针对稀土元素的检测，ICP-MS具有以下优点：1. 高灵敏度：ICP-MS可同时检测多种元素，且具有较高的灵敏度，可检测到痕量级别的稀土元素。
ICP前处理五大法宝
ICP前处理五大法宝ICP-OES和ICP-MS实验试剂1、无机酸无机酸包括硝酸、盐酸、硫酸、氢氟酸、磷酸、双氧水、高氯酸等，在样品消解过程中，各种无机酸都是混合使用，单一使用某一种酸往往难以达到消解的目的。
2、碱性试剂碱性试剂包括氢氧化钠、过氧化钠、碳酸钠等，通常作为碱熔融试剂使用。
氢氧化钠溶液也可用来溶解样品，例如钼酸铵中钨，硅和铝的测定：将钼酸铵样品用水湿润，加入过氧化氢溶解，再加氢氧化钠溶液微热煮沸。
3、其它试剂硼酸、偏硼酸锂、四硼酸锂等也都是碱熔融试剂。
ICP-OES和ICP-MS常用前处理方法1、湿法消解湿法消解是利用盐酸、硝酸、氢氟酸、硫酸、磷酸、氢氧化钠、双氧水等试剂单独使用或组合使用，在常压下与样品相互作用达到消解样品的目的，通常通过电热板加热。
钢铁及合金、纯物质等无机样品均可用湿法消解的方法。
湿法消解还经常用到高氯酸冒烟，即在盐酸、硝酸体系下消解不完全的样品，加入少量高氯酸在高温下冒烟，与不溶物作用后，再加入相应的盐酸、硝酸等，达到溶解的目的，碳含量较高的合金类样品经常需要高氯酸冒烟。
2、碱金属熔融分解熔融法是通过熔剂，常用的有偏硼酸锂、四硼酸锂、氢氧化钠、过氧化钠、碳酸钠等，在高温下与样品熔融，形成熔体，再通过无机酸作用达到溶解的目的，常用于地质样品、冶金原材料、陶瓷样品等。
熔融的缺点是处理完样品溶液中盐含量较高，使用的熔剂易引入污染和干扰。
3、酸溶回渣酸溶回渣是将湿法酸消解与熔融消解结合使用，用于特殊样品的溶解。
例如测定硅铁中总铝，硅铁中铝有酸溶铝和酸不溶铝，首先使用酸处理样品，溶解出酸溶铝，不溶残渣用碱金属的硫酸氢盐或硼酸和碳酸钠混合熔剂熔融处理。
4、加压消解加压消解即使用高压反应釜进行消解，在高压条件下进行样品反应，可用于普通湿法消解反应较慢或不反应的样品。
5、微波消解微波消解就是在微波场的作用下，样品和酸的混合物吸收微波能量后，酸的氧化反应活性增加，使样品表面层搅动、破裂，不断产生新的样品表面与酸溶剂接触直至样品溶解完全。
ICP前处理
ICP 样品前处理汇总普通碳钢及中低合金钢的样品溶解体系基本采用如下四种体系：（1）硝酸（1+3）（2）稀王水（硝酸+盐酸+水=50+150+200）（3）硫酸（1+19）（4）盐酸（1+1）滴加过氧化氢其中试验显示：王水加过氧化氢对于Cr、Al测定更有利，而采用硫酸溶样对Cr、Al测定的数据偏低。
因此我们建议用户采用如下方法：准确称取样品0.1-0.5克加入王水或者（1+1）稀王水20-50毫升，缓慢加热到样品基本溶解，滴加三到五滴过氧化氢，加热赶净气泡后冷却定容到100毫升容量瓶，待测。
特殊样品测定和讨论：钢铁中痕量硼的测定：硼在钢铁中一般以固溶体存在，因此采用王水溶样只能溶解酸溶硼。
用密闭消解罐加酸微波消解可测总硼。
选择B249.68nm测定。
钢中微量的砷、锡、锑的测定：0.5000克钢样用硝酸（1+3）15毫升，溶解并蒸发至近干，加5毫升浓盐酸溶解残渣，稀释至100毫升，纯铁为基体。
钢铁及高温合金中痕量硒的测定:取1克样品于烧杯中,加10毫升水,10毫升硝酸,30毫升盐酸,低温加热,加6毫升高氯酸至样品溶解,用定量滤纸过滤,于滤液中加3克抗坏血酸,盐酸55毫升,缓慢加热至微,直至出现黑色无定形炭后保持2-3分钟取下,用滤纸过滤,将沉淀连滤纸加硝酸及高氯酸硝化,稀释至10毫升用于测定。
钢中总铝的测定：钢中的铝一般以金属铝、氧化铝及氮化铝等形式存在。
一般称取样品0.1-0.5克，加入12毫升王水和0.1毫升HF消解钢样，来测定总铝。
王水,硝酸等都无法消解氮化铝,加入一定量HF酸可以使其消解90%以上。
高合金钢：包括不锈钢，高温合金，耐热合金及工具钢等，其共同特点是含较高的合金元素镍、铬、钼等。
溶解时容易生成碳化物及其他不溶物，需要专门处理。
用浓盐酸分解样品，并缓慢加入浓硫酸，加热至冒烟，滴加浓硝酸分解碳化物，冷却后用滤纸过滤，滤液稀释后用于光谱测定。
如果样品中含钨，则在加浓硫酸的同时，还要加入浓磷酸帮助分解碳化物，并络合钨以消除钨酸沉淀的影响。
icp检测标准
ICP检测标准本文旨在提供ICP（电感耦合等离子体）检测标准的详细文档，包括样品前处理、仪器条件设定、干扰因素排除、标准曲线绘制、样品检测、数据处理与分析、质量保证与控制等方面。
1. 样品前处理样品前处理是ICP检测过程中的关键步骤之一，主要包括样品的制备、消解和定容等步骤。
在样品制备过程中，需要确保样品具有代表性，避免样品中含有固体颗粒物和有机物等杂质。
对于生物样品，需要进行消解处理，以便于将固体样品转化为溶液状态。
在消解过程中，需要注意控制温度和时间，避免样品中的元素损失。
定容是将样品稀释到适当浓度的过程，以便于进行ICP检测。
在定容过程中，需要注意容器材质，避免容器对样品中元素的吸附。
2. 仪器条件设定在使用ICP进行检测之前，需要先对仪器进行准备工作和条件设定。
首先，需要选择合适的光源，如空心阴极灯或溶液调制器。
其次，需要调整单色器、狭缝和真空度等参数，以确保最佳的检测效果。
单色器是用来选择所需波长的光学系统，狭缝是用来控制光束大小的装置，真空度则是用来保证仪器在高真空中运行。
这些参数的调整需要根据样品的特性和检测需求进行优化。
3. 干扰因素排除在ICP检测过程中，可能存在一些干扰因素，如光源辐射和电离作用等。
光源辐射主要是指来自光源的紫外线和红外线辐射，会对检测结果产生影响。
电离作用是指等离子体在高温下使元素电离成离子态，影响元素的检测精度。
为了排除这些干扰因素，可以采取以下措施：选择合适的光源和单色器，调整光源工作电流和功率，优化仪器工作参数等。
4. 标准曲线绘制标准曲线绘制是ICP检测中的重要环节，它涉及到标准物质的选取、测量数据的记录等步骤。
首先，需要选择合适浓度的标准物质作为标准曲线中的标准点。
标准点的浓度范围应该覆盖实际样品的浓度范围。
然后，对每个标准点进行多次测量，求平均值并计算标准偏差。
最后，将标准点的浓度与对应的测量数据进行线性回归分析，得到标准曲线。
在绘制标准曲线时需要注意数据的准确性和重复性。
ICP测试样品处理及标准溶液配制
ICP测试样品处理及标准溶液配制1.Cu和Ag元素测试0.2mg-0.3mg的样品，加入到10ml的浓HNO3超声处理，过滤，获得澄清溶液。
2.Zn元素测试2-3mg的样品，加入到10ml的1M HNO3超声处理，过滤，获得澄清溶液，测试元素Cu和Zn。
3.Cd和Co元素测试2-3mg的样品，加入到10ml的4M HNO3超声处理溶解样品，过滤，获得澄清溶液。
4.K、Na、Si和Al元素测试5、Li，Ni和Mn元素测试疑问：1.各种元素配制标准溶液的浓度范围;样品前处理是否合适？2.我们有购买的多元素混合标准液（1000ug/ml），是否可以用来稀释配制标准溶液，做各种元素的标准曲线？还是只能使用无机盐来配制标准曲线。
3.K、Na、Si和Al元素测试，试样为碱性溶液，加硝酸酸化，酸化后溶液的pH值一般要求为多少，标准溶液配制是否也要调节pH值与待测液一致？K、Na、Si和Al标准溶液的浓度范围为多少时测试准确性会更高？答复：1. 8000ICP有轴向、轴向衰减、径向、径向衰减四种观测方式，可接受的信号范围很大。
对于不同元素，从几个PPB到几十甚至上百PPM都可以。
所以元素标液的浓度范围主要看消解好的样液浓度而定。
当然，对于含盐量高或基体复杂的样品，要考虑基体效应的影响。
样品前处理方法取决于样品的类型和性质，以及你要测的是总量还是溶出量，无法一概而论。
2.多元素混标完全可以用，没有问题。
3.如果你的仪器配置的是十字交叉雾化器耐氢氟酸进样系统，无论酸性碱性样品都可以直接进样测，至于样品的稳定性取决于样品性质，没有通用的方法，要试了才知道。
理论上，用外标法测样，标液和样品试液的性质越接近越好，如果基体效应对测定结果有影响，就要考虑基体匹配或标准加入法。
只要样液的浓度大于定量限，并在系统的线性范围内，细心操作，都可以测准。
《样品前处理技术与ICP-MS联用检测环境中的痕量金属元素》
《样品前处理技术与ICP-MS联用检测环境中的痕量金属元素》一、引言随着工业化和城市化的快速发展，环境中的痕量金属元素污染问题日益突出。
为了准确、快速地检测环境样品中的痕量金属元素，科学家们不断探索新的分析技术。
其中，样品前处理技术与ICP-MS（电感耦合等离子体质谱）联用技术因其高灵敏度、高分辨率和高通量等优点，在环境监测领域得到了广泛应用。
本文将详细介绍样品前处理技术及其与ICP-MS联用的方法，并探讨其在检测环境中的痕量金属元素中的应用。
二、样品前处理技术样品前处理是分析化学中一个至关重要的步骤，它直接影响到分析结果的准确性和可靠性。
针对环境样品中的痕量金属元素检测，样品前处理技术主要包括以下几个方面：1. 样品采集与保存：根据不同的环境类型和检测目的，选择合适的采样方法和采样设备，确保样品的完整性和代表性。
同时，要采取适当的措施防止样品在采集、运输和保存过程中受到污染。
2. 样品破碎与研磨：将采集的样品破碎成粉末状，以便进行后续的化学处理。
同时，研磨过程中要避免样品的损失和污染。
3. 酸浸提法：将破碎后的样品与酸进行混合，使金属元素从固相中解离出来。
选择合适的酸种类和浓度对提高金属元素的提取率具有重要意义。
4. 净化与富集：通过一系列的化学处理步骤，如共沉淀、离子交换、吸附等，去除干扰物质，富集目标金属元素。
这可以提高分析的灵敏度和准确性。
三、ICP-MS技术ICP-MS是一种基于电感耦合等离子体的高灵敏度质谱技术，具有高分辨率、高灵敏度和高通量等特点。
它可以将离子化后的金属元素以质谱的形式进行检测，具有很高的分析精度和可靠性。
ICP-MS技术主要包括以下几个步骤：1. 样品引入：将经过前处理的样品引入到ICP-MS系统中。
通常采用微注射器或喷雾器等设备将样品溶液引入到等离子体中。
2. 离子化：在电感耦合等离子体的作用下，样品中的金属元素被离子化成为带电的离子。
3. 质谱分析：离子化的金属元素经过质量分析器进行分离和检测，得到各元素的质谱图。
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原子发射光谱定量分析原理
• • • • 被激发的原子和离子发射出很强的原子谱线和离子谱线，各元素发射的 特征谱线及其强度经过分光、光电转换、检测和数据处理。 设激发光源中被测定的元素基态原子数和激发态原子数分别为N0和Ni， 应遵循玻尔兹曼分布定律。 Ni=K N0 e(－Ei/kT) 式中K为统计常数，k为玻尔兹曼常数，T是等离子体的温度。而在两能 级之间的跃迁所产生的谱线强度Iij与基态原子数目Ni成正比，基态原子数与试 样中该元素浓度成正比。因此，在一定的条件下谱线强度与被测元素浓度成 正比，可以得到谱线强度Iij与含量c的函数关系式： Iij=acb 这个关系式称为罗马金公式，是光谱定量分析依据的基本公式。式中a 、b在一定条件下为常数。a是与试样的蒸发、激发过程和试样组成有关的一 个参数。B称为自吸系数，它的数值与谱线自吸收有关。当谱线强度不大没有 自吸时，b=1；反之，有自吸时，b<1，且自吸越大，b值越小。
电感耦合等离子发射光谱仪Varian 715-ES
在ICP –AES定量分析 过程中，试样由载气带入 雾化系统进行雾化，以气 溶胶形式进入炬管轴内通 道，在焰炬的高温作用下 和惰性氩气气氛中，溶质 的气溶胶经历多种物理化 学过程而被迅速原子化、 激发和电离。被激发的原 子和离子发射出很强的原 子谱线和离子谱线。各元 素发射的特征谱线及其强 度经过分光、光电转化、 检测和数据处理，最后经 电脑计算出各元素的含量。
ICP测试及样品前处理
方修忠
PartⅠ The basic principles of ICP
什么是原子发射光谱法
• 原子发射光谱法(Atomic Emission Spectrometry, AES)是 根据原子的特征发射光谱来研究物质的结构和测定物质的 化学成分的一种重要的光学分析方法。分析测试时，利用 物质在热激发或电激发下，每种元素的原子或离子的外层 电子受激发而跃迁至更高能级的激发态，处于高能级的原 子或分子在向较低能级跃迁时产生辐射，将多余的能量发 射出去形成原子发射光谱。
图4 ICP光谱仪光学系统示意图
ICP光谱的检测和数据处理系统
• ICP光谱的检测和数据处理系统，ICP检测器已经由早期的感光谱 板、光电倍增管检测器逐步发展到现阶段的固态检测器。固态检测器 主要有电荷耦合检测器CCD、电荷注入式检测器CID和分段式电荷耦 合检测器，利用固态检测器作为光电元件，具有暗电流小、灵敏度高 和信噪比高的特点。能同时记录成千上万条谱线，大大缩短了分光系 统的焦距，多元素同时测定功能有效增强并成为全谱直读光谱仪。
图1 原子发射光谱分析过程图
原子发射光谱定性分析构越复杂，光谱也越复杂，谱线就 越多。各种元素因其原子结构不同，受光源激发后都可以产生自己的特征光 谱，每一种元素的特征光谱通常包含有很多谱线，谱线的特征波长和强度各 不相同。一个试样如含有若干种元素，谱线上就有这若干种元素的特征光谱 ，特征光谱的条数多少与各元素含量高低有关。当某元素含量降低时，其光 谱中的弱线相继消失，而不被检出。最后消失的几条谱线叫“灵敏线”定性 分析一般只需找出某元素的灵敏线（一般为2—3 条）即可确定该元素的存在 。 “铁光谱比较法”是进行光谱定性分析时最常用的一种方法。由于铁光谱 的谱线非常丰富，且在各个波段都有容易记忆的特征光谱，因而可作为一根 很好的波长标尺。分析试样时，可在同一感光板上并列地摄取样品光谱和铁 光谱，将所得谱片放在铁谱图上标有各元素灵敏谱线相应的位臵。根据试样 谱线和元素光谱图上的元素灵敏谱线相重合的情况，就可直接判定有关谱线 的波长及所代表的元素。
原子发射光谱分析法的优点
• ①样品范围广，分析元素多。原子发射光谱仪可以对 固态、液态及气态样品进行直接分析，应用最广泛也是优 先采用的是溶液雾化法。可以进70多种元素的测定，可测 金属元素、稀土元素，而且对很多样品中的非金属元素碳 、硫、磷、氯等也可以进行分析测定。 • ②检出限低、准确度高、线性范围宽且多种元素可同 时测定等优点。检出限能达到μg/L至mg/L水平。 • ③选择性好，每一种元素都有一些可供选用而不受其 他元素干扰的特征谱线，若选择合适的实验条件，能同时 测定多种元素，无需进行复杂的分离过程。 • ④分析速度快，可多种元素同时进行测定。相同的激 发源，在不改变分析条件的情况下，多种元素同时测定是 原子发射光谱仪最显著的特点。
图3 ICP等离子炬管结构示意图
ICP光谱仪光学系统
ICP光谱的光学系统相对比较复 杂，但原理与其他光谱类似，即将 复合光分解为单色光。ICP等离子体 发射光谱仪的分光系统通常由入射 狭缝、准直镜、分光器件（棱镜和 光栅）、聚焦物镜和出射狭缝组成。 ICP光谱仪采用高分辨率的中阶梯光 栅分光，选用较低色散的棱镜或其 它色散元件作为辅助色散元件，安 装在中阶梯光栅的前方或后方来形 成交叉色散，获得二维色散图象。 相比平面光栅，中阶梯光栅有更高 的分辨率和色散率，具有光通量高、 光谱范围宽、光学元件少和杂散水 平低等优点。
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溶解试样的基本要求
• 注意防止： • 空气污染、试剂空白以及容器污染； • 待测元素挥发、被容器表面吸附或与容器材料 相互 作用而损失； • 样品分解不完全。 • 要求：待测元素完全溶入溶液； 溶解过程待 测元素不损失； 不引入或尽可能少引入影响测定 的成分； 试样溶剂具有较高的纯度，易于获得； 操作简便快速等。
试剂和水的要求
• • • • 水的要求：最好18MΩ 试剂的要求：保证试剂（GR)/电子纯 光谱纯标准物质 分析特殊的检测元素，如微量Na、Si、B等, 对水 与试剂要特殊特别注意
标准溶液的制备与匹配
• 用储备标准溶液配制标准溶液系列时，应补加酸， 使溶液维持一 定的酸度，尽可能使其酸度与样品溶液一 致。配臵多元素混合标准溶 液时，应注意元素之间可能 发生的化学反应。 标准溶液浓度一般在µg/mL级，通常用硝酸或盐酸介质，当溶液的 酸度在1%以上时，可持续使用较长时间。 ICP光谱分析中，必须重视标准溶液的配制： 1、不正确的配制方法，将导致系统偏差的产生； 2、介质和酸度不合适，会产生沉淀和浑浊，易堵 塞雾化器并引起进样 量的波动； 3、元素分组不当，会引起元素间谱线互相干扰； 4、试剂和溶剂纯度不够，会引起空白值增加，检 测限变差和误差增大 。
ICP可测元素
原子发射光谱分析的基本原理
原子发射光谱分析过程主要分为三步：激发、分光和检测。 ①激发，利用激发光源使试样蒸发气化，离解或分解为原子 状态或离子状态，原子或离子状态，原子及离子在光源中激发发 光。 ②分光，利用光谱仪器把光源发射的光分解为按波长排列的 光谱 ③检测，利用光电器件检测光谱，按所测得的光谱波长对试 样进行定性分析，或按发射光强度进行定量分析。
无机试样前处理
• 盐酸：盐酸是应用最多的酸，能溶解氧化还原电位比氢更负的金属 如 ：Fe、Be、Mg 、Ca、Sr、Ba、 Al、Ga、In、Zn、Sn、稀土等金属 ;大多数金属氧化物；碳酸盐类矿物；有色金属硫化矿等。 • 硝酸：是一种强酸，同时也是一种强氧化剂，能氧化分解大多数有 机 物，多数用盐酸溶解的金属也能用硝酸溶解。一些氧化还原电位 比氢 正的元素能用硝酸溶解。如：Ag、Cu、Pb、Co、Ni、Sb、Hg、 Mn 、Bi、Se、Te、V等金属，大多数金属氧化物、合金、有色金属 氧化 矿等。由于硝酸特别是浓硝酸是一种强氧化剂，一些氧化物难 溶的金 属不能用硝酸溶解，如铝、锡等金属。 • 氢氟酸：氟离子是许多元素的络合剂，不能用盐酸和硝酸溶解的难熔 金属可用氢氟酸溶解。如： Ti 、Zr 、Hf 、 Nb、Ta、V、Si 、B金属 及其氧化物，硅酸盐矿等。
原子发射光谱光源
• 3、电感耦合等离子体(ICP) • 电感耦合等离子体(ICP)是20世纪60年代提出、20世纪70年代获 得迅速发展的一种新型的激发光源。等离子体泛指电离的气体，等离 子体与一般的气体不同，它由离子、电子、中性原子和分子所组成， 因而是电的良导体。因其中正负电荷密度几乎相等，从总体来看是电 中性的，所以称之为等离子体。目前，应用最为广泛的原子发射光源 是等离子体，其中包括电感耦合等离子体（ICP, Inductively Coupled Plasma）、微波等离子体(MWP, Microwave Plasma)、直流等离子 体(DCP, Direct Current Plasma)。 • ICP等离子光源系统由RF高频发生器、等离子石英炬管、气路系 统组成。ICP的形成过程可以分为四步：通气吹扫、通电、放电激发 、生成等离子体。
图2 Varian715-ES电感耦合等离子体发射光谱仪实物图
ICP等离子炬管
ICP等离子体发射系统由RF高频发生器、石英 炬管、气路系统共同构成。等离子炬管是ICP等离 子体发射系统的重要部件，其结构示意见图1-5。它 由三层同心石英管组成。三股氩气流分别进入各层 石英管，最外层管氩气流量为10～20L/min，作为 工作气体形成等离子体并且可以起到冷却保护炬管 的作用，称为等离子体气或冷却气。中间管通入 0～1.5L/min的氩气,用以辅助等离子的形成、抬高 炬焰和防止盐分或炭（有机样）在喷射管口沉积， 称为辅助气。内层石英管内径约为1～2mm, 气流量 约为1L/min，其作用是携带试样气溶胶进入等离子 体室，称为载气。RF高频发生器是ICP形成的另外 一个核心部件，它为等离子体提供能量，通过高频 磁感应线圈给等离子体输出能量，维持ICP光源持 续放电。
原子发射光谱光源
• 2、电火花 • 电火花可分为低压火花、高频火花和高压火花，其中高压火花应用 较广。高压火花发生器是由220V交流电压经变压器升压至15000V以 上，通过扼流线圈向电容器充电。当电容器两端的充电电压达到分析 间隙的击穿电压时，通过电感向分析间隙放电而产生电火花。在交流 电下半周时，电容器又重新充电、放电，如此反复进行。高压火花放 电的稳定性好,电极温度较低，但是它的激发温度高,弧焰的瞬间温度 高达10000K，激发能量大。高压火花光源主要用于易熔金属、合金 以及高含量元素的定量分析。