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电感耦合等离子体质谱法测定镍基合金中痕量砷、铅、锡、锑

罗凤焱 李文强 张庆宇 王国华 郭晋轩

罗凤焱, 李文强, 张庆宇, 王国华, 郭晋轩. 电感耦合等离子体质谱法测定镍基合金中痕量砷、铅、锡、锑[J]. 核动力工程, 2023, 44(S2): 211-215. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0211
引用本文: 罗凤焱, 李文强, 张庆宇, 王国华, 郭晋轩. 电感耦合等离子体质谱法测定镍基合金中痕量砷、铅、锡、锑[J]. 核动力工程, 2023, 44(S2): 211-215. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0211
Luo Fengyan, Li Wenqiang, Zhang Qingyu, Wang Guohua, Guo Jinxuan. Determination of Trace Arsenic, Plumbum, Stannum and Stibium in Nickel-Based Alloys by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S2): 211-215. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0211
Citation: Luo Fengyan, Li Wenqiang, Zhang Qingyu, Wang Guohua, Guo Jinxuan. Determination of Trace Arsenic, Plumbum, Stannum and Stibium in Nickel-Based Alloys by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S2): 211-215. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0211

电感耦合等离子体质谱法测定镍基合金中痕量砷、铅、锡、锑

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0211
详细信息
    作者简介:

    罗凤焱(1993—),女,助理研究员,现主要从事核燃料及材料分析检测,Email:fengyanluo1211@163.com

  • 中图分类号: TL34;O657.63;O655.1

Determination of Trace Arsenic, Plumbum, Stannum and Stibium in Nickel-Based Alloys by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry

  • 摘要: 为准确测定镍基合金(NBS)中痕量砷、铅、锡、锑,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),于HNO3-HCl体系密闭溶解镍基合金,同位素质量数分别选择75、208、120、121,以动能歧视(KED)模式克服质谱干扰,内标89Y在线监测仪器稳定性和基体效应,建立了NBS中砷、铅、锡、锑的测定方法。在优化条件下,各元素的信号强度与对应质量浓度呈良好的线性关系,线性相关系数大于0.9999,当称样量为0.1 g时,4种元素的检测范围为10.0 ~100.0 μg/g,各元素检测下限均优于0.15 ng/mL,加标回收率在85%~120%之间,加标样品的相对标准偏差(n=6)为2.8%~5.6%。该方法的灵敏度、精密度和准确度良好,可用于NBS中痕量As、Pb、Sn、Sb的测定。

     

  • 图  1  不同He流量下I/I10

    Figure  1.  I/I10 under Different He Flow Rates

    表  1  ICP-MS优化参数

    Table  1.   Optimization Parameters of ICP-MS

    参数 参数值
    雾化器流量(STD标准模式)/(L·min−1) 0.92
    辅助气流量 /(L·min−1) 1.20
    等离子气流量/(L·min−1) 16.00
    He流量(KED模式) /(mL·min−1) 4.00
    偏转电压/V −12.50
    ICP RF 功率/W 1150.00
    模拟阶段电压/V −2087.00
    脉冲电压/V 1300.00
    四级杆进/出电压/V −11.00
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    表  2  NBS样品中As的受到的主要质谱干扰

    Table  2.   Main Mass Spectral Interference of Arsenic in NBS Sample

    同位素 丰度/% 主要质谱干扰 干扰情况
    75As 100 40Ar(99.6003%)35Cl(75.78%)
    38Ar(0.0632%)37Cl(24.22%)
    HCl体系时,干扰严重
    56Fe(91.754%)19F(100.0%) HF体系时,干扰严重
    57Fe(2.119%)18O(0.2050%)
    58Fe(0.282%)17O(0.038%)
    干扰元素丰度低,干扰小
    150Sm++(7.38%)
    150Nd++(5.6%)
    151Eu++(47.81%)
    干扰元素含量高时,
    干扰严重
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    表  3  线性相关系数(R2)与方法检出限

    Table  3.   Linear Correlation Coefficients (R2) and Method Detection Limits

    元素 标准曲线 R2 检出限/(ng·mL−1
    As y=36.00x+13.53 1.0000 0.149
    Pb y=861.09x+154.46 0.9999 0.020
    Sn y=250.39x+146.77 1.0000 0.019
    Sb y=94.27x+10.10 0.9999 0.014
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    表  4  精密度与回收率实验

    Table  4.   Precision and Recovery Tests

    元素 测定平均值/(ng·mL−1 加标量/(ng·mL−1 测得总量/(ng·mL−1 回收率/% RSD(n=6)/%
    As 7.13 10.0 17.77, 18.69, 18.92, 18.65, 19.00, 17.96 106.4, 115.6, 117.9, 115.2, 118.7, 108.3 2.8
    20.0 28.98, 28.05 109.3, 104.6 /
    50.0 62.21, 63.50 110.2, 112.7 /
    Pb 1.82 10.0 10.33, 10.91, 11.22, 11.61, 12.20, 11.24 85.1, 90.9, 94.0, 97.9, 103.8, 94.2 5.6
    20.0 20.11, 20.19 91.5, 91.6 /
    50.0 49.13, 49.65 94.6, 95.7 /
    Sn 4.74 10.0 14.30, 16.29, 16.25, 15.59, 16.18, 15.73 95.6, 115.5, 115.1, 108.5, 114.4, 109.9 4.8
    20.0 23.09, 29.93 91.8, 106.0 /
    50.0 55.12, 56.96 100.8, 104.44 /
    Sb 1.22 10.0 10.65, 11.04, 11.05, 10.42, 11.98, 10.53 94.3, 98.2, 98.3, 92.0, 107.6, 93.1 5.2
    20.0 20.60, 20.00 96.9, 93.9 /
    50.0 51.11, 50.72 99.78, 99.0 /
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-07-11
  • 修回日期:  2023-09-26
  • 刊出日期:  2023-12-30

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