全元素光谱仪

盐湖卤水✦锂离子电池是新能源汽车的重要组成部件，随着新能源汽车的快速发展，人们对锂的需求量逐年攀升，提锂工艺技术的发展也日益受到重视。地壳中锂的含量仅为0.0065%左右，其中少部分存在于岩石矿床中，而约80%的锂资源蕴含于盐湖卤水中。我国是一个锂资源大国，锂资源总储量位居世界di二位，其中盐湖卤水锂资源储量占我国锂总储量的79%，主要分布于我国的青海和西藏等省。盐湖卤水成分复杂，含有大量金属和非金属元素，其中的锂含量小到10 mg/L大到4000 mg/L。为了评价盐湖的开采价值以及开采费用，测试锂含量是非常必要的。而其他痕量元素在整个提取过程中会直接影响最终产品的品质，因此，也常常需要测试其他杂质元素。测试难点： 盐湖卤水盐分高：容易堵塞雾化器和在炬管处积盐，影响测试准确性。 基体干扰：如何在高盐基体中准确测试主量Li和其他杂质元素的含量。 炬管寿命：盐湖卤水中存在的大量碱金属以及Li和Na，在高温状态，与石英炬管中的二氧化硅反应，生成硅酸盐，硅酸盐与石英成分不同，出现玻璃析晶，即石英炬管变得不透明，进而产生裂缝或断裂，缩短炬管的使用寿命。图1 A为高盐样品通入等离子炬中的状态B为析晶的石英炬管赛默飞解决方案01仪器：iCAP PRO Series ICP-OES Duo图2 iCAP PRO Series外观图02进样系统为了应对这种复杂基体测试，我们采用了D-Torch陶瓷炬管，陶瓷炬管材质为氮化硅，氮化硅陶瓷材料具有热稳定性高、抗氧化能力强以及产品尺寸精确度高等优良性能。由于氮化硅是键强高的共价化合物，并在空气中能形成氧化物保护膜，所以还具有良好的化学稳定性，1200℃以下不被氧化，1200~1600℃生成保护膜可防止进一步氧化，并且不被铝、铅、锡、银、黄铜、镍等很多种熔融金属或合金所浸润或腐蚀。图3 石英炬管和陶瓷炬管03仪器参数和配置表1 仪器参数和配置04样品制备实验中，为了模拟盐湖样品，所有样品的制备均采用25%的饱和食盐水作为基体溶液，然后向其中加入一定量的杂质元素和Li元素。另外，采用Y溶液作为内标元素校正仪器的波动。05标准溶液配制表2 待测元素标准溶液浓度(单位：ppm)图4 紫外区元素的谱图叠加表3 各元素选择的波长，观测方式，线性相关系数和方法检出限06实验准确性实验中选择含3000 mg/L Li并含有18种0.5 mg/L微量元素的样品作为QC样品，测试了该样品中微量元素的11h准确性，测试结果如图4。痕量元素的波动范围在90%-110%之间。图5.QC样品中痕量元素11h准确性07内标回收率实验过程中监控了11h内标元素的回收率，回收率在90%-115%。图6. 11h内标元素的回收率iCAP PRO优势iCAP PRO是耐高基体的垂直炬管双向观测，采用空气动力学设计的全新炬室，强耐腐蚀氮化硅-刚玉吹扫接口。iCAP PRO的精密恒温光室以及内光路无可动器件和全质量流量计保证了无与伦bi的测试稳定性。作为光谱仪最为核心的CID检测器，它的天然防溢出和非破坏读取，实现了高低含量元素的同时检测。检测器有2048 x 2048 像素点，全波长范围一次读取，读取速率为2MHz，实现了快速测试。设置有单手即可拆卸的插拔式进样系统以及具有自动调谐、一键优化的Qtgera智能软件，为用户提供极大的便利。Li元素标准曲线的浓度为从10mg/L到5000mg/L，相关系数为R2为0.9999，可见仪器具有很宽的线性范围，对盐湖样品，不需要进一步稀释即可进行测试。图7 Li元素标准曲线结论与展望iCAP PRO 系列 ICP-OES可以耐受盐湖卤水样品的高基体，实现了高含量Li和杂质元素的同时检测，Li元素线性范围宽，Li元素和杂质元素的测试准确性高，因此，iCAP PRO 系列 ICP-OES完全可以胜任盐湖提锂工艺中元素测试。作为一种清洁能源，新能源汽车受到了广泛的青睐并且得到了长足的发展，在未来的十年，新能源汽车的市场份e有望在目前的基础上翻10倍以上，经过几年的快速增长，全球将有超过1000万辆的新能源汽车在路上，并且预测在2030年将达到4000万辆，到2050年将会增长到3亿辆。我国作为盐湖大国，盐湖提锂势必迎来新高潮，赛默飞光谱仪将助力盐湖提锂的快速发展。

近日，国务院出台《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》，是加快构建新发展格局、推动高质量发展的重要举措，鼓励对仪器设备的淘汰落后与更新升级，旨在大力促进先进设备生产应用，推动先进产能比重持续提升，实现当前与长远的双赢。薪火传承，创新致远德国元素Elementar助力仪器设备更新迭代加快产品更新换代是推动高质量发展的重要举措，可以体验到更先进的仪器分析技术，提高分析的准确性和效率。德国元素Elementar凭借在元素分析领域超过120余年的经验传承，在原先老仪器的坚实基础上不断优化升级，推陈出新，打造全系列高效、稳定、精准和便捷的元素分析仪，已成为专业元素分析的代名词，蜚声国际，为化工、农业、能源、环境、鉴定、材料等领域的客户提供卓越及客户友好的元素分析解决方案。材料的元素组成决定其性能。因此，元素分析对于需要满足一定特性和质量控制要求的材料至关重要。德国元素Elementar设计了创新的inductar® 系列红外碳硫仪、氧氮氢分析仪和移动式火花直读光谱仪。创新理念和先进技术相结合，让inductar系列产品从同类仪器中脱颖而出。简单易用的无机元素分析仪，采用高度创新的测试方法来测定碳、硫、氧、氮、氢和轻金属的元素含量。以下为无机材料红外碳硫仪、氧氮氢分析仪和移动式火花直读光谱仪的选型方案，针对客户的不同应用，提供定制化的精准解决方案，为科研和生产工作提供强有力的支持。德国元素Elementarinductar 系列inductar CS cube 红外碳硫仪应用材料：黑色系金属合金，有色金属，难熔合金，电极材料，光伏材料，陶瓷材料，无机储氢材料，地质矿物等分析元素：碳、硫元素inductar ONH cube 氧氮氢分析仪应用材料：黑色系金属合金，有色金属，难熔合金，光伏材料，陶瓷材料，无机储氢材料，地质矿物等分析元素：氧、氮、氢德国元素Elementar移动式火花直读光谱仪ferro.lyte - 移动式火花直读光谱仪分析基体：铁基，铝基，铜基，镍基，钛基分析元素：Be, B, C, Mg, Al, Si, P, S, Ca 等元素以及双相钢中的 N 元素都能快速可靠的检测出来。

历经125年的传承和创新，德国元素Elementar研发并推出了满足各个领域分析需求的元素分析仪，如有机元素分析仪、硫氮分析仪、总有机碳TOC分析仪、红外碳硫仪、稳定同位素比质谱仪以及移动式火花直读光谱仪等仪器及解决方案。因具有样品处理简单、分析速度快、分析精度高、多元素同时分析等特点，火花直读光谱广泛应用于冶金、铸造、机械、金属加工、汽车、有色、航空航天、兵器、化工等领域。而现场及野外作业的需求，使得移动、便携式等小型化火花直读光谱成为发展趋势。随着CCD、CID检测器等的应用、光源等的进一步小型化，从技术层面来说，火花直读光谱越做越小也将不再是难题。基于自身一百多年的材料分析经验，结合了目前金属材料检测和金属回收的分析场景，经过多年的精心研发，于2020年，德国元素推出了移动式火花直读光谱仪—ferro.lyte。BCEIA 2023，该产品隆重展出。德国元素Elementar展位移动式火花直读光谱仪 ferro.lyteferro.lyte创新的采用了新型CMOS检测器代替了CCD检测器；CMOS检测器紫外灵敏度更高，实现非金属元素（N、C、S、P）更精准的分析；CMOS具备防光晕技术，提高光学系统分辨率，提升仪器检测限；更强的抗干扰能力，保证数据稳定性。ferro.lyte可完美地检测C、P、S的轻原子序数的元素；采用了Elementar专利的CONLYTE®技术，可以实现双相不锈钢中N元素的检测。德国元素产品经理Hans手拎着ferro.lyteferro.lyte仅重15kg，配有内置电池，一次充电可实现多达900次测量。针对台式仪器无法触及的测量点，用户可以将ferro.lyte携带到现场测样，甚至是在一些复杂和困难的环境，既不需要繁琐的样品前处理，也不需要对样品进行切割移动，并能够达到实验室级别的分析结果。同时也拥有媲美台式直读光谱的精度和稳定性，为任何使用场景都可提供一个完美的解决方案。目前，移动式直读光谱仪已被广泛的用于各个行业，如钢铁、大型阀门、特种管道（石油管道）、压力容器等，以及用于一些特殊的难以触及检测的桥梁管道等，为大基建的钢筋铁骨保驾护航！