汽油中Mn检测方案(ICP-AES)

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o应用领域/工业：co 化学/高分子工业 临床化学/药学/保健/医疗卫生 化妆用品 电子工业 能源 环境/水/废弃物 食品/农业 地质/矿业 材料分析 冶金/电镀 药学 精炼厂/石油化学 半导体工艺 其他 ICP法测试汽油中 Si、Pb、Mn、Fe等元素 德国耶拿上海实验室 摘要：本报告用垂直炬管双向观测的 PQ9000 ICP-OES 检测了以航煤稀释10倍的汽油中Si、Pb、Mn、Fe、Cu、Ⅴ等元素。结果表明，试液与标准基体匹配，消除了基体效应；标准曲线浓度低， 0.05~1mg/kg；线性好， R=0.9996~0.9999996；标准和样品的相对标准偏差小， RSD≤1.0%(除Pb的低浓度点)；同一元素两条不同分析线的比对检测结果相近，没有光谱干扰，背景扣除精准，结果准确可靠。PQ9000 和本法适合汽油等有机样品的检测。 1 仪器介绍 1.1电感耦合等离子体发射光谱仪： PQ9000，蔡司技术光学系统，棱镜、中阶梯光栅两级色散，波长范围160~900nm。垂直炬管，双向观测，氩气反吹消除尾焰，尾焰消除彻底。轴向、轴向扩展、侧向、侧向扩展4种测量方式，适合各类(有机、高盐)样品分析，满足不同浓度的同时测量。高量子效率和紫外高灵敏度的新一代 CCD 检测器，同时记录元素线与其直接光谱环境，自动扣除背景。自激式、40.68MHz、0.8~1.7KW 功率可调射频发生器，各路气体均用质量流量控制器(MFC)控制，等离子体强劲稳定。吹扫光室、检测器用氩气又到等离子体使用，既能持续吹扫，提高灵敏度，又不额外消耗氩气，运行成体低。组合式炬管，，卡擦式定位，操作方便。仪器无需预热，开机即测。 1.2雾化室恒温控制器： IsoMistM， 控温范围-15~60℃，控温精度±0.1℃。 2试验方法 2.1仪器参数 表1仪器参数 名称 参数 观测方式 轴向 功率 1300 W 等离子体气流量 15 L/min 辅助气流量 2 L/min 雾化气流量 0.3 L/min 氧气流量 0.03L/min 名称 参数 雾化器、雾化室和恒温 玻璃同心雾化器， 0.4 mL/min； 玻璃有机旋流雾化室，50mL；15℃ 中心管 内径1mm 进样泵速 0.40 mL/min 背景扣除 静态一线性 积分时间 5s 测定次数 3 2.2试剂和材料 2.2.1氩气、氧气为高纯。 2.2.2高级航空煤油。 2.2.3 CONOSTAN 多元素标准储备溶液 S-21： 100 mg/kg。 Na、Mg、Ca、Ba、B、Al、Si、Sn、Pb、P、Ti、V、Cr、Mo、Mn、Fe、Ni、Cu、Ag、Zn、Cd 21元素混合，市售。 2.3校正曲线标准系列溶液：0.000、0.0597、0.1050、0.5110、1.0160(mg/kg)。用航煤稀释，称重配制。 2.3试样及前处理 2.3.1汽油试样从物流小卡车的油箱中虹吸取出，贮于500mL 玻璃容量瓶中。 2.3.2汽油试样用高级航空煤油1+9称重稀释后测定。 3结果与讨论 3.1分析结果 表2测试结果 元素与波长(nm) 试液浓度(mg/kg) 平均值(mg/kg) 样品含量(mg/kg) Si 251.6112 0.9617 0.9762 9.76 Si288.1577 0.9908 Mn 257.6100 0.0966 0.0968 0.97 Mn 259.3724 0.0969 V290.8808 0.1018 0.0992 0.99 V292.4006 0.0967 Pb220.3534 0.1069 0.1132 1.13 Pb 283.3053 0.1196 Cu 324.7540 0.1112 0.1129 1.13 Cu 327.3960 0.1146 Fe259.9396 0.1022 0.1015 1.02 Fe 238.2039 0.1008 3.2标准曲线汇总 表3标准曲线汇总 元素与波长(nm) 观测方式 浓度范围(mg/kg) 线性拟合系数R RSD)(%) 线性方程 Si 251.6112 轴向 0.1050~1.0160 0.9996 ≤0.55 I=92295.3c+22016.9 Si 288.1577 轴向 0.9997 ≤0.50 I=51388.5c+14017.7 Mn 257.6100 轴向 0.0597~1.0160 0.9999996 ≤0.46 I=1378335.4c+235.8 Mn 259.3724 轴向 0.999999 ≤0.47 I=1225140.0c+1745.1 V290.8808 轴向 0.0597~1.0160 0.999997 ≤0.88 I=145648.2c+234.3 V 292.4006 轴向 0.999997 ≤0.39 I=251211.0c-1527.7 Pb 220.3534 轴向 0.0597~1.0160 0.99998 ≤2.09 I=14971.8c+329.0 Pb 283.3053 轴向 0.99998 ≤5.03 I=6455.0c+195.4 Cu 324.7540 轴向 0.0597~1.0160 0.999998 ≤0.53 I=325481.8c-536.9 Cu 327.3960 轴向 0.999992 ≤1.03 I=78367.9c+438.5 Fe 259.9396 轴向 0.0597~1.0160 0.999994 ≤0.71 I=331068.6c-885.5 Fe 238.2039 轴向 0.999991 ≤0.77 I=314803.1c+397.4 3.3标准曲线图 fable Residuals LOD/LOQ Table Residuals LOD/LOQ 0OK OK 3.4样品测试峰图 Wavelength [nm] Wavelength [nm] 3.5讨论 (1)基体匹配，消除基体效应。汽油用高级航煤 1+9 稀释后进样测定，与标准曲线基体匹配，将物理干扰和激发干扰等基体效应消除，结果准确。高级航煤沸程适中，含含量适中，进样时恒温或不恒温皆可，是一种空白值较小，溶解能力较强，比较稳定，使用较广泛的有机溶剂。 (2)标准曲线浓度低，拟合直， RSD小， 同一元素不同谱线比对好。从测试数据看：标准曲线浓度较低，从 0.05mg/kg开始(尤其Pb)；线性拟合系数R=0.9996~0.9999996，极佳；无论标准曲线还是样品， RSD都较小，如此好的精密度对于有机样品直接进样分析是非常难能可贵的；每个元素不同谱线的比对检测结果极其相近。这充分说明PQ9000 非常适合汽油等有机样品直接进样分析。 (3)同一元素不同波长的测试结果相近，说明所用分析线没有光谱干扰。同一元素的不同谱线，它们跃迁的能级不同，光谱环境不同，干扰不同，灵敏度不同，稳定性不同，但分析的结果比较一致，这在低浓度是很难的。至少说明这两条谱线没有光谱干扰，而且背景扣除精准。从样品的检测峰图看，所用谱线非常干净，没有任何光谱干扰。对 ICP-OES检测，同一元素设置不同谱线做比对检测是极简单、方便、快捷的。因为对于没有什么前处理的样品，分析的误差就在仪器的检测过程。 (4)测有机样品必须用垂直炬管一双向观测。垂直炬管测有机和高盐样品不易在炬管口积碳结盐，等离子炬稳定，长期稳定性好，炬管不易腐蚀，寿命长。轴向观测的灵敏度高，适合测低浓度；侧向观测的基体影响小，适合测高浓度。正牌汽油中的 Si、Pb、Mn、Fe等含量都不高，尤其是稀释后直接进样，更需要高灵敏度的光谱仪。PQ9000不仅是垂直炬管一双向观测，而且用氩气反吹去尾焰，尾焰消除最彻底，轴向观测的距离最短，效果最佳—―没有自吸干扰、电离干扰、分子光谱干扰和基体干扰等，轴向观测的灵敏度自然就高。 (5) Si、Pb、Mn、Fe、S等元素是未来汽油国5标准规定必检的元素。未来的汽油国5标准将规定：Si≤5mg/kg(可能)、Pb≤5mg/L、Mn≤2mg/L、Fe≤10mg/L、S≤10mg/kg。这说明PQ9000和本方法是分析汽油等有机样品的利器。 ( 2015.12.10 ) CP法测试汽油中 Si、Pb、Mn、Fe等元素ICP-OES-C