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摘    要

    研究了固體粉末懸浮液的進樣方法，采用將懸浮液經(jīng)超聲波發(fā)生器對固體微粒進行分散后，在磁攪拌下，以動態(tài)方式引入ICP測定。進行了懸浮液濃度、溶液酸度、進樣量等因素對測定的影響試驗，回收率結(jié)果表明，該進樣方法簡便，重視性好，是一種可行的進樣方法。

    關(guān) 鍵 詞   ICP-AES,懸浮液，進樣方法

1 前言

    zui近十幾年來進樣技術(shù)是原子光譜法研究和發(fā)展的重要方面之一，粉末試樣懸浮液直接進樣的優(yōu)點是克服了將固體試樣轉(zhuǎn)變成溶液所遇到的麻煩。這種進樣方法對于難溶（熔）的金屬氧化物，以及土壤等地質(zhì)樣品中的雜質(zhì)元素的分析測定是很有應(yīng)用前景的。

    就目前來看，固體進樣技術(shù)分為兩大類：一類是氣化法，如鉭片熱氣化，石墨棒電熱法，以及激光氣化法等;另一類是直接進樣法，如載氣吹入，雙高頻粉末進樣等。但以上兩類進樣方法的共同缺點是需要一種附加裝置，而且又都需要配制標準固體試樣。

    本文提出的方法是：無須對儀器進行改動，以及有可能采用溶液標準進行校正，為此，我們對α–Al₂O₃懸浮液經(jīng)超聲流分散后，在磁攪拌下引入ICP進行雜質(zhì)元素的測定，經(jīng)過大量的進樣方法的實驗研究，獲得了良好的結(jié)果。

2 實驗部分

2.1 主要儀器和試劑

（1）HK-9600型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀。

（2）CSF-IB型超聲波發(fā)生器。

（3）78HW-I型恒溫磁力攪拌器。

（4）各元素的標準溶液均采用光譜純或高純金屬及其氧化物配制成1mg/mL備用。

（5）優(yōu)級純硝酸。

（6）α–Al₂O₃粉末樣品（粒徑小于1μm）。

2.2 進樣方法的比較和選擇

    準確稱取適量的Al₂O₃粉末，用去離子水配制成四份濃度相同的懸浮液，將懸浮液分別用振搖；磁攪拌；超聲波分散3─5min后再振搖；以及超聲波分散后再磁攪拌四種粉末微粒分散方式，在進樣量一致的條件下，分別測定懸浮液中的有關(guān)雜質(zhì)含量。比較表1的測定結(jié)果，可清楚地看出，第四種分散方式進樣，測定的效果。其它三種方式由于微粒部分沉淀，懸浮液不均勻，致使測定結(jié)果偏低。

表1  不同分散方式的測定結(jié)果（μg/mL）

    因此，通過以上實驗，選擇固體粉末加水，經(jīng)超聲波分散后，再在磁攪拌下，以動態(tài)方式進樣。對該進樣方法做了進一步的可靠性實驗驗證。

2.3 進樣方法可靠性實驗

（1）  懸浮液濃度試驗

    準確稱取2份Al₂O₃粉末樣，第二份的重量為*份的二倍，配制成相同體積的水懸浮液。依照上述選定的進樣方法測定其中的雜質(zhì)元素含量。結(jié)果見表2，顯然，各元素含量與懸浮液濃度基本上成比例增大，這與預(yù)期結(jié)果是一致的。

表2  不同懸浮液濃度的測定結(jié)果（μg/mL）

（2）  懸浮液穩(wěn)定性及均勻性試驗

    同一份Al₂O₃懸浮液，經(jīng)超聲波分散后，在磁攪拌下放置不同的時間，并取任意部位進樣測定，測定結(jié)果如表3，可見，立即（攪拌約2分鐘）進樣測定及經(jīng)過一定時間后再測定，測得各元素含量變化不大。四次測定，各元素含量相對平均偏差zui大在2.3%。說明分散時間和取樣部位對測定影響不大。在磁攪拌的動態(tài)方式下，懸浮液體系穩(wěn)定，微?；旧鲜蔷鶆蚍植嫉?。

（3） 酸度的影響                                                表3  穩(wěn)定性試驗（μg/mL）

    準確稱取相同量的Al₂O₃粉末6份，分別用水和不同濃度的HNO₃稀釋相同體積，觀察酸度增大對懸浮微粒的影響。測定結(jié)果表明，除了銅的相對平均偏差較高外，其余各元素酸度增大對懸浮液測定的影響并不顯著（見表4）。數(shù)據(jù)的誤差可能與固體粉末為非均勻體系，以及與儀器基線漂移等因素有關(guān)?？紤]到酸霧對儀器的損害，介質(zhì)酸度不易過高。表4結(jié)果進一步表明固體粉末懸浮液的動態(tài)體系是比較均勻和穩(wěn)定的。

表4  酸度影響(μg/mL)

（4） 進樣方法精密度試驗

    同一份Al₂O₃懸浮液，經(jīng)超聲波分散后，在磁攪拌下進樣，連續(xù)測定5次，計算出標準偏差和相對標準偏差，數(shù)據(jù)列于表5。結(jié)果表明，相對標準偏差均在允許范圍（5%）以內(nèi)，說明這種進樣方法有較好的精密度。

                                                                    表5  精密度試驗(μg/mL)

（5） 回收率試驗

    準確稱取2份相同量的Al₂O₃粉末樣品，其中一份用水定容至100mL，作對照。另一份加入已知量的各種標準溶液，定容至相同體積，然后將二份懸浮液以同樣的條件進樣測定，各元素的回收率見表6。由表6可見，各元素的回收率在97%-113%之間，相對誤差均在允許范圍（±20%）內(nèi)。該準確度能滿足一般分析測定的要求。

表6  回收率試驗（μg/mL）

（6） 進樣量的影響

    在相同的條件下，用水及0.02%和0.2% Al₂O₃懸浮液作進樣量的比較，結(jié)果均為1mL/min，所以懸浮液在此濃度范圍內(nèi)不影響ICP進樣系統(tǒng)的樣品提升量。

3  結(jié)語

    （1）懸浮液的穩(wěn)定性與均勻性對測定結(jié)果的準確性及可靠性是至關(guān)重要的。而固體粉末懸浮液中的固體微粒經(jīng)超聲波分散成單顆粒，然后處在磁攪拌動態(tài)方式下的懸浮液體系具有一定的穩(wěn)定性，其中的顆粒分布也較均勻。實驗證明，在對粉末樣品不做溶（熔）樣處理的情況下，采用動態(tài)方式進樣，這種進樣方法簡便，測定重現(xiàn)性好，而且所需輔助器具易得。

    （2）動態(tài)方式進樣法要求懸浮微粒粒度要小，一般要求微粒粒徑在10μm以下^[4]。因為粉末粒度是影響發(fā)射信號強弱的關(guān)鍵因素之一。而且由于固體微粒比重較大，所以懸浮液濃度也不宜過大，一般在0.05%以下。

    （3）消除懸浮液進樣的“殘留”現(xiàn)象，測試間隔應(yīng)用去離子水清洗進樣系統(tǒng)，再下一次進樣測定。