青岛等离子体发射光谱仪 国产ICP仪

Plasma 1500ICP-AES测定绿茶中的二十种无机元素
前言
绿茶我国被誉为“国饮”， 不仅具有提神清心、解暑、消食化痰、去腻减肥、清心除烦、醒酒、生津止渴、降火明目、止痢除湿等药理作用，还对现代疾病，如辐射病、心脑血管病、等疾病，有一定的药理功效。绿茶具有较高的营养价值：1、绿茶可以补充人体需要的多种维生素；　2、绿茶可以补充人体需要的矿物质元素， 绿茶中含有人体所需的大量元素和微量元素，大量元素主要是磷、钙、钾、钠、镁、硫等，微量元素主要是铁、锰、锌、硒、铜、氟和碘等；3、绿茶可以补充人体需要的蛋白质和，绿茶中的种类丰富，多达25种以上，其中的异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、缬氨酸，是人体必需的八种中的六种。
绿茶中无机元素的国标方法以原子吸收、原子荧光和光度法为主，近年来随着电感耦合等离子体光谱和质谱技术的发展，许多标准逐渐被电感耦合等离子体光谱和质谱技术取代，尤其是跟国际接轨比较紧密的进出口贸易行业，大部分商品茶叶的用到ICP技术。本文在纳克生产的高分辨率顺序扫描ICP光谱仪上测定了绿茶中二十几种无机营养元素和有害重金属元素，方法快速简便。
　实验
本实验对GBW10052（GSB-30 绿茶）国家标准物质进行了测定。
样品前处理
准确称取1.000g试样，加硝酸5mL，双氧水2mL，低温（80℃）预消解样品，待样品激烈反应完后，放入微波炉中，180℃消解10min，25mL容量瓶定容。
仪器
Plasma1500型电感耦合等离子体原子发射光谱仪简称ICP-AES，是我公司推出的单道顺序扫描光谱仪，本应用报告的所有测量结果均来自这种ICP光谱仪。相对于由中阶梯光栅分光系统和固体器组成的ICP光谱仪(即全谱仪)，单道顺序扫描光谱仪具有更低的检出限，更高的分辨率和灵敏度，较小的基体效应，同时此仪器配备功能强大界面友好的分析软件，友好的人机界面，强大的数据处理功能，对输出数据可随机打印,也可自动生成Excel格式的结果报告。仪器的工作参数见表1：
表1 Plasma 1000 ICP-AES操作参数
功率 1.15 Kw
冷却气流量 18.0 L/min
辅助气流量 0.8 L/min
载气流量 0.2 MPa
蠕动泵泵速 20 rpm
观测高度 12 mm
分析结果
方法的检出限
由消解空白的3倍标准偏差测定方法的检出限，选择的分析波长和方法的检出限见表2。
表2 Plasma 1000 ICP-AES元素波长及方法的检出限（µg/g）
元素 波长/nm 检出限（µg/g） 元素 波长/nm 检出限（µg/g）
Pb 220.40 0.1 Zn 206.200 0.02
Cr 267.716 0.002 Cd 214.438 0.01
Y 371.030 0.003 Mo 202.030 0.07
Rb 421.556 0.004 B 208.893 0.005
Ni 231.604 0.04 Sr 421.600 0.002
Fe 238.204 0.03 Cu 324.754 0.02
Ba 233.527 0.05 P 213.618 0.4
Mg 279.553 0.03 Ca 393.366 0.01
Mn 257.610 0.005 Hg 194.227 0.05
Sn 283.999 0.1 Sb 231.147 0.1
样品分析
对GBW10052（GSB-30 绿茶）标准样品中的主量、微量、痕量元素进行分析，分析结果见表3，结果表明，大部分元素分析结果与标准样品参考值一致，说明此方法准确、可靠。
表3 绿茶GBW10052的测定结果（µg/g）
元素及波长 Pb220.353 Zn202.548 Cr267.716 Cd214.438 Y371.030
绿茶（µg/g） 1.5 34.5 0.81 0.077 0.50
1.5 35.9 0.94 0.073 0.54
1.6 33.9 0.93 0.072 0.55
1.8 36.1 0.85 0.078 0.49
参考值及不确定度（µg/g） 1.6（0.2） 35（2） 0.92（0.20） 0.076（0.004） 0.52（0.03）
元素及波长 Mo202.030 Rb421.556 B208.893 Ni231.604 Sr421.600
绿茶（µg/g） 0.10 82 13.2 5.1 34.8
0.13 91 14.5 5.3 35.6
0.12 89 15.1 5.5 36.9
0.12 95 13.9 5.7 37.2
参考值（µg/g） 0.11（0.02） 89（9） 14.1（1.2） 5.4（0.4） 36（2）
元素及波长 Fe238.204 Cu324.754 Ba233.527 P213.618 Mg279.553
绿茶（µg/g） 321 25.2 41.9 2.83 2.15
335 23.9 43.5 2.90 2.25
329 24.8 42.6 2.79 2.21
340 23.5 39.9 2.72 2.19
参考值及不确定度（µg/g） 322（23） 24（1） 41（4） 2.8（0.1） 2.20（0.08）
元素及波长 Ca393.366 Mn257.610　
绿茶（mg/g） 11.8 1.12
12.4 1.19
12.2 1.23
11.9 1.15
参考值及不确定度（mg/g） 12.1（0.3） 1.17（0.06） - - -
结论
纳克生产的高分辨率顺序扫描ICP光谱仪，相对于中阶梯光栅和固体器相结合的全谱仪，具有更低的检出限，更高的分辨率和灵敏度，较小的基体效应，用于分析食品中的痕量、**痕量元素较具优势。
本方法通过简单、快速的硝酸、双氧水消解，使用纳克的Plasma 1000对绿茶中的无机元素Pb、Zn、Cr、Cd、Y、Mo、Rb、B、Ni、Sr、Fe、Cu、Ba、P、Mg、Ca、Hg、Sn、Sb、Mn等进行了分析，其中Hg、Sn、Sb由于含量太低低于仪器下限未检出，其余各元素的测定值与标准值基本吻合，对于快速绿茶中的无机元素具有重要意义。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定婴幼儿辅食中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn的含量
钢研纳克技术股份有限公司，北京 100094
摘 要： 采用硝酸和双氧水，于微波消解法条件下200℃溶解样品，选择Ca315.887nm，Cu327.395nm，Mg279.553nm，Mn257.610nm，Na589.592nm，P213.618nm，Zn213.857nm为分析线，使用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-OES）测定婴幼儿辅食中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn含量。各元素校准曲线线性相关系数r为0.9995-0.9999，线性关系良好；方法中各个元素测定下限为0.13ug/g-98.3ug/g之间，回收率为89.73%-102.57%之间。
关键词： 婴幼儿辅食，微波消解，元素测定
婴幼儿辅食是一类添加适量营养成分以补充婴幼儿营养的辅助食品，主要用于补充婴幼儿身体成长所需的必须营养物质。其矿物成分或营养成分含量有严格的限定，因此婴幼儿辅食中的营养成分或矿物质元素含量非常重要。
1 实验部分
1.1 主要仪器及工作参数
电感耦合等离子体原子发射光谱仪（钢研纳克技术有限公司）；高纯氩气（纯度不小于99.999%），具体工作参数见表1
表1 ICP光谱仪器主要工作参数
仪器工作参数 设定值 仪器工作参数 设定值
射频功率／W 1200 辅助气流速／L·min-1 2
冷却气流速／L·min-1 15 蠕动泵转速/rpm 20
载气流速／L·min-1 0.6 进样时间/s 25
1.2 试剂
Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn单元素标准储备溶液（国家钢铁材料测试中心）：1000 µg/mL；
硝酸（ρ约为1.42 g/mL），优级纯；双氧水，优级纯；
实验用水均为二次去离子水。
1.3 样品处理
准确称取0.5 g（精确至0.0001 g）试样，放入聚四氟乙烯微波消解罐中。等样品完全冷却至室温后，转移样品至50mL容量瓶中。定容摇匀待测，部分元素稀释10倍。随同做空白试验。
1.4 标准溶液系列的配制
取5个100 mL容量瓶，分别加入各待测元素的标准溶液，补加12mL硝酸，定容，摇匀。此标准溶液系列中各元素含量见表2。
2 结果与讨论
2.1分析线
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。各元素的分析谱线干扰情况见图1-9，分析谱线见表4。
图1 Ca的谱线选择及背景扣除
Fig.1 Spectral line selection and background subtraction of Ca
图2 P的谱线选择及背景扣除
Fig.2 Spectral line selection and background subtraction of P
图3 Mg的谱线选择及背景扣除
Fig.3 Spectral line selection and background subtraction of Mg
图4 Cu的谱线选择及背景扣除
Fig.4 Spectral line selection and background subtraction of Cu
图5 Mn的谱线选择及背景扣除
Fig.5 Spectral line selection and background subtraction of Mn
图6 Na 的谱线选择及背景扣除
Fig.6 Spectral line selection and background subtraction of Na
图7 Zn的谱线选择及背景扣除
Fig.7 Spectral line selection and background subtraction of Zn
表4 各元素分析线
Table 4 Spectral lines of each element nm
元素
Elemnet Ca P Mg Cu Mn Na Zn
波长
Wavelength 315.887 214.914 279.553 327.395 257.610 589.592 213.857
2.2 校准曲线和检出限
按照仪器设定的工作条件对标准溶液系列进行测定，以待测元素质量浓度为横坐标，发射强度为纵坐标，绘制校准曲线，结果见表5。在仪器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，结果见表5。
表5 各元素的线性回归方程和检出限
Table4 Linear regression equation of each element and detection limit
元素
Elements 线性范围
Linear range/(g/mL) 相关系数
Correlation coefficient 检出限
Detection limit/(ug/g)
Ca 0-12 0.9999 24.3
P 0-12 0.9997 98.3
Mg 0-12 0.9999 3.9
Cu 0-1.2 0.9995 2.3
Mn 0-1.2 0.9997 0.13
Na 0-1.2 0.9997 10.6
Zn 0-1.2 0.9999 0.51
3 样品分析
3.1 精密度和回收率试验
按照实验方法测定米粉样品中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn，并进行加标回收试验，结果见表5。
表6 微波消解法精密度和回收率试验
Table 6 Precision and recovery test
元素
Element 测定值
Found/（μg/g） 加入量
Added/（μg/g） 测定总值
Total found/（μg/g） 回收率
Recovery/%
Ca 4293.45 5000 9370.52 101.54
P 3009.25 5000 7949.79 98.81
Mg 323.80 500 772.42 89.73
Cu 2.71 10 12.20 94.94
Mn 6.08 10 15.92 98.33
Na 25.80 50 77.09 102.57
Zn 43.49 50 97.94 94.92
3.2 实验结果
采用奶粉标样(GBW10017)测定，结果见表7
表7
元素
Element 测定值
Found/（μg/g） 标定值
certified value/（μg/g）
Ca 9400±300 9802
P 7600±300 7637
Mg 960±70 878
Cu 0.51±0.13 <5
Mn 0.51±0.17 0.38
Na 4700±300 4912
Zn 34±2 34.38
3.3 实验结果
采用微波消解法对样品进行测试，测定结果见表8。
表8 工业硅样品测定结果
Table8 Determination results of sample μg/g
元素Element 米粉 儿童饼干 儿童面条 磨牙棒
Ca 4293.45 4319.25 268.92 5002.75
P 3009.25 1108.67 1127.36 1850.34
Mg 323.80 247.73 315.63 453.47
Cu 2.71 <2.3 <2.3 <2.3
Mn 6.08 2399.79 22.47 2503.87
Na 25.80 2214.15 64.10 2301.68
Zn 43.49 68.45 7.67 15.30
4 结论
采用硝酸和双氧水及微波消解法溶解样品，使用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-OES）测定婴幼儿辅食中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn含量。各元素校准曲线线性相关系数r为0.9995-0.9999，线性关系良好；方法中各个元素测定下限为0.13ug/g-98.3ug/g之间，回收率为89.73%-102.57%之间，并使用奶粉标样（GBW10017）进行验证，结果准确可靠。本方法适用于婴幼儿辅食中营养/矿物质元素的准确测定。

Plasma 1000测定竹荪中的二十种主量微量无机元素
前言
竹荪营养丰富，香味浓郁，味道鲜美，素有 “菌中皇后”之称。然而，由于环境污染，竹荪中有害重金属元素**标时有发生，如2014年发生的多家超市竹笋重金属镉严重**标并下架事件。因此，准确、快速竹荪中的无机元素迫在眉睫。国标方法主要以传统的光度法、原子吸收和原子荧光为主，在检出限或快速要求方面已不能满足需求。纳克生产的顺序扫描ICP光谱仪具有灵敏度高、高分辨率、检出限低、多元素同时测定等特点，采用Plasma 1000型对某镉**标竹荪中的无机营养元素和有害重金属元素进行了测定并与ICP-Mass结果进行了比对，二者基本一致。。
实验
本实验对沃尔玛重金属铬**标的竹荪进行了测定。
样品前处理
准确称取2.000g试样，加硝酸5mL，双氧水2mL，低温（80℃）预消解样品，待样品激烈反应完后，补加5mL硝酸，放入微波炉中，180℃消解10min，25mL容量瓶定容。
仪器
Plasma1000型电感耦合等离子体原子发射光谱仪简称ICP-AES，是我公司推出的单道顺序扫描光谱仪，本应用报告的所有测量结果均来自这种ICP光谱仪。相对于由中阶梯光栅分光系统和固体器组成的ICP光谱仪(即全谱仪)，单道顺序扫描光谱仪具有更低的检出限，更高的分辨率和灵敏度，较小的基体效应，同时此仪器配备功能强大界面友好的分析软件，友好的人机界面，强大的数据处理功能，对输出数据可随机打印,也可自动生成Excel格式的结果报告。仪器的工作参数见表1：
表1 Plasma 1000 ICP-AES操作参数
功率 1.15 Kw
冷却气流量 18.0 L/min
辅助气流量 0.8 L/min
载气流量 0.2 MPa
蠕动泵泵速 20 rpm
观测高度 12 mm
分析结果
方法的检出限
由消解空白的3倍标准偏差测定方法的检出限，选择的分析波长和方法的检出限见表2。
元素 波长/nm 检出限（µg/g） 元素 波长/nm 检出限（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
竹荪样品分析
对沃尔玛镉**标的竹荪样品中的有害重金属元素和营养无机元素进行分析，分析结果见表3，结果表明，各元素分析结果与ICP-MS及进口的全谱仪的测定结果一致，说明此方法准确、可靠。
表3 竹荪中各元素的结果（单位：µg/g）
元素　 As Cr Cd B Mo
竹荪1（）（µg/g） 0.66 1.12 3.57 2.57 0.20
ICP-MS测定结果（µg/g） 0.60 1.25 3.29 2.42 0.18
竹荪2（白色）（µg/g） 0.52 0.76 2.45 1.58 0.11
ICP-MS测定结果（µg/g） 0.51 0.81 2.52 1.54 0.10
元素　 Ni Mn Sr P Mg
竹荪1（）（µg/g） 1.69 88.8 0.74 2.22 0.58
ICP-MS测定结果（µg/g） 1.65 87.8 0.72 2.21 0.59
竹荪2（白色）（µg/g） 0.96 1.10 0.54 2.92 0.87
ICP-MS测定结果（µg/g） 0.87 1.05 0.60 2.92 0.87
元素　 Ca Fe Al Rb Zn
竹荪1（）（mg/g） 0.11 0.090 0.098 0.74 35.6
全谱ICP（mg /g） 0.11 0.091 0.098 0.78 35.4
竹荪2（白色）（mg /g） 0.095 0.11 0.147 0.52 31.2
全谱ICP（mg /g） 0.099 0.11 0.152 0.54 34.5
　元素 Y Pb Ba Cu Hg
竹荪1（）（µg/g） 0.13 <0.1 <0.04 <0.02 <0.01
全谱ICP（µg/g） 0.13 - - - -
竹荪2（白色）（µg/g） 0.063 <0.1 <0.04 <0.02 <0.05
全谱ICP（µg/g） 0.066 - - - -
6 结论
纳克生产的高分辨率顺序扫描ICP光谱仪，相对于中阶梯光栅和固体器相结合的全谱仪，具有更低的检出限，更高的分辨率和灵敏度，较小的基体效应，用于分析食品中的痕量、**痕量元素较具优势。
本方法通过简单、快速的硝酸、双氧水消解，使用纳克的Plasma 1000对竹荪中的无机元素As、Cr、Cd、B、Mo、Ni、Mn、Sr、Pb、P、Ca、Fe、Al、Rb、Y、Pb、Ba、Cu、Hg等进行了分析，各元素的测定值与标准值基本吻合，对于快速竹荪中的无机营养元素及有害重金属元素具有重要意义。

1
Plasma1500
电感耦合等离子体发射光谱仪测定高纯石墨中的 9 种痕
量杂质元素
关键词
Plasma1500 ICP OES 高纯石墨 痕量杂质 元素 ，全谱瞬态直读
引言
石墨是我国优势非金属矿产之一，其储量和产销量居世界**。石墨系列产品已经广泛应用
于 冶金、
机械、电子、化工、轻工、**、*及耐火材料等行业，是当今科技发展必不可少的重要非金属原料。
高科技的快速发展对石墨原料的纯度要求越来越高，相应 地 如何 准确测定高纯石墨中痕量元素杂质的方
法 亟待解决 。我国于 2008 年制定了石墨化学分析方法国家标准 GB/T3521 2008 ，但 项目 仅包括石墨产
品中水分、挥发分、固定碳、硫和酸溶铁的分析 。 目前，快速 测定高纯石墨中多种痕量杂质元素的 要求 越
来越迫切 。本文通过实验研究，建立了 基于国产单道扫描电感耦合等离子体发射光谱仪 快速、准确测定高
纯石墨中 9 种 痕量杂质元素的分析 方法。
仪器特点
Plasma 1 500 电感耦合等离子体发射光谱仪 （钢研纳克技术 股份 有限公司）是一种使用方便、操作
简单、测试快速的 单道扫描 ICP OES 分析仪，具有良 好的分析精度和稳定性。 仪器特点如下：
➢ 1. 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，先进的控制系统，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），优于国家A级标准（JJG768-2005）； ➢ 8. Rf输出功率的范围750-1500W，输出功率稳定性小于0.1%； ➢ 9. 光电倍增管的负高压可在0-1000V范围内独立可调，可根据不同元素的不同谱线单独设置条件，和全谱仪器比较有更好的检出限； ➢ 10. 纳克仪器采用高屏蔽和良好接地保证操作者的安全； ➢ 11. 高精度的光室恒温系统，保证仪器优良的长短期精度； ➢ 12. 多通道蠕动泵进样，保证仪器进样均匀，工作稳定； ➢ 13. 使用钹铜弹片和特殊处理的屏蔽玻璃，在吸收紫外线同时使仪器辐射小于2V/m（JJG768-2005规定小于10V/m）。
2
➢ 14. 具有较高的谱线分辨率，能分出Hg31*4 和313.183nm 双线谱线，能分出铁的四重峰。
➢ 15. 人性化的软件设计，操作方便，终身免费升级。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。
样品前处理
样品溶解图解
称取1.0g 样品高纯石墨于铂金坩埚中
马弗炉中950℃灼烧约4 小时至完全
灰化，冷却后取出铂金坩埚
在铂坩埚中加入3 ml 硝酸，于电热板
上稍微加热
稍冷后滴加1 ml 氢氟酸
冷却后转移至100 ml 塑料容量瓶中
定容
3
仪器参数
仪器工作参数 设定值 仪器工作参数 设定值
功率／W 1150 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 0.15 进样时间/s 25
分析结果
采用加标回收率法进行了本文的准确度实验。按上述实验方法和选定的仪器条件，称样后准确加入各
待测元素10 μg/L，进行加标回收率实验，结果列于表1，回收率在98%到104%。
4
结论
本文建立了ICP-AES 快速测定高纯石墨中9 种痕量杂质元素的方法。该法灵敏度高、结果准确、
分析速度快，适合高纯石墨产品中多种杂质元素的快速分析，是高纯石墨中多种杂质元素的理想方法。
仪器优点
➢ 1. 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，先进的控制系统，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），优于国家A 级标准（JJG768-2005）；
➢ 8. Rf 输出功率的范围750-1500W，输出功率稳定性小于0.1%；
➢ 9. 光电倍增管的负高压可在0-1000V 范围内独立可调，可根据不同元素的不同谱线单独设置条件，和全谱仪器比较有更好的检出限；
➢ 10. 纳克仪器采用高屏蔽和良好接地保证操作者的安全；
➢ 11. 高精度的光室恒温系统，保证仪器优良的长短期精度；
➢ 12. 多通道蠕动泵进样，保证仪器进样均匀，工作稳定；
➢ 13. 使用钹铜弹片和特殊处理的屏蔽玻璃，在吸收紫外线同时使仪器辐射小于2V/m（JJG768-2005 规定小于10V/m）。
➢ 14. 具有较高的谱线分辨率，能分出Hg31*4 和313.183nm 双线谱线，能分出铁的四重峰。
➢ 15. 人性化的软件设计，操作方便，终身免费升级。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。

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