下载文档原格式
实验一ICP-AES法测定广西罗汉果中的微量元素一、目的要求1.了解ICP-AES法的仪器特点；2.学会使用电感耦合等离体光谱仪；3.掌握ICP-AES法多元素同时测定的原理和方法。
二、方法提要主产于广西的罗汉果是一种常用中药材，现已被列为药食两用品，其本身无毒无害，可长期食用。
但是由于种植地的不同，其果实中所含的微量元素的种类和含量存在较大差异。
用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)能够同时分析植物组织的样品中的多种元素。
三、仪器和试剂1. Optima5300DV电感耦合等离子体光谱仪。
2. 锌、铁、磷、锰、铅、铜、铝、镉、镁标准储备液，质量浓度为1mg／m L。
3. 被测元素的分析线（nm）Mg 279.08，Fe 238.20，Mn 257.61，Zn 206.20，Cu 327.39，P 213.62，Al 396.15，Pb 220.35，Cd 228.80。
设置仪器参数为：功率1.3kW；工作气体为氩气，等离子气流量15L/min，辅助气流量0.2L/min，载气0.8L/min；轴向观测，观测距离15mm；在1~10s范围内自动控制曝光时间。
每一试液平行测量2次；以谱线的峰面积为分析信号，每个峰采集3个点的数据。
四、实验内容1. 用50mL容量瓶，按下表配制标准溶液，每份溶液中加入10毫升硝酸后稀释定容。
2. 按先后顺序分别将标准系列（从稀到浓）、试样溶液（0.500g罗汉果样品分解后稀释至50.0mL）上机测定。
校正空白液上机时修改设置为测量11次，测得上述元素的浓度标准偏差s c，从而求出检出限3s c。
打印实验结果。
五、数据处理用测量到的检出限与样液测得值的比较，说明哪些元素的分析结果表明未检出（＜3s c），哪些是定性的（≈3s c），哪些是半定量的（3s c~10s c），哪些是定量的（≥10s c）。
根据测量的数据，计算罗汉果中上述可以定量分析的待测元素含量（mg/kg），试查阅文献，说明重金属元素Cu、Pb、Cd、Zn在样品中的含量是否超过食品标准。
ICP培训提纲
一、取样注意事项
分NSP系统和BOP系统介绍，有关要求同IC类似－重点介绍哪些离子易被沾污，如何防止。
二、样品前处理要求
哪些样品需进行前处理？为何？（防堵塞进样管、雾划器－特别是含B样品）前处理注意事项？（抽滤－抽滤操作中如何防止样品被沾污、高浓度样品用超纯水稀释）
三、点火前注意事项？（舱门关紧、预热仪器、波长校正）
四、如何得出正确的分析结果
从取样、样品前处理、正确操作仪器（第一标准和校验标准对比、多次分析取平均值）三方面阐述和解释。
如何正确进样？正确使用进样泵？
仪器正常？操作正确？取样有代表性？系统异常？样品被沾污。
五、进行NSP样品分析时如何做好辐射防护？
从样品前处理和分析过程中两方面阐述。
六、一些常见故障的处理
熄火？雾化器积水？。
分析样品预处理ICP-AES分析的样品预处理Ⅰ概述随着技术的发展ICP-AES分析仪器的普及，商品仪器引进了多种高新技术成果，使ICP仪器向功能更优化、更自动化以及结构紧凑型方向发展，特别是在仪器控制和数据处理上向数字化、网络化方面发展。
原子发射光谱仪器给人们的印象，已从上世纪中期的“庞然大物的大型仪器，发展成小型实用的常规仪器。
从而使ICP-AES分析技术作为理想的元素分析手段，其易用性和通用性表现得更为突出，已成为元素分析的常规手段，检测实验室的必备仪器。
1、ICP-AES分析性能特点等离子体（Plasma）在近代物理学中是一个很普通的概念，是一种在一定程度上被电离（电离度大于0.1%）的气体，其中电子和阳离子的浓度处于平衡状态，宏观上呈电中性的物质。
电感耦合等离子体（ICP）是由高频电流经感应线圈产生高频电磁场，使工作气体形成等离子体，并呈现火焰状放电（等离子体焰炬），达到10000K的高温，是一个具有良好的蒸发－原子化－激发－电离性能的光谱光源。
而且由于这种等离子体焰炬呈环状结构，有利于从等离子体中心通道进样并维持火焰的稳定；较低的载气流速（低于1L/min）便可穿透ICP，使样品在中心通道停留时间达2～3ms，可完全蒸发、原子化；ICP环状结构的中心通道的高温，高于任何火焰或电弧火花的温度，是原子、离子的最佳激发温度，分析物在中心通道内被间接加热，对ICP放电性质影响小；ICP光源又是一种光薄的光源，自吸现象小，且系无电极放电，无电极沾污。
这些特点使ICP光源具有优异的分析性能，符合于一个理想分析方法的要求。
一个理想的分析方法，应该是：可以多组分同时测定；测定范要围宽（低含量与高含量成分能同测定）；具有高的灵敏度和好的精确度；可以适用于不同状态的样品的分析；操作要简便与易于掌握。
ICP-AES分析方法便具有这些优异的分析特性：⑴ICP-AES法首先是一种发射光谱分析方法，可以多元素同时测定。
icpms操作规程ICP-MS（电感耦合等离子体质谱法）是一种常用的分析技术，它能够提供元素分析的高灵敏度、高精确度和高选择性。
为确保准确可靠的测试结果，ICP-MS操作需要遵守一系列规程和操作步骤。
1. 实验室准备：- 质谱仪和其它相关设备的正常使用和维护。
- 实验室空气质量的控制，确保实验环境干净，没有杂质干扰。
- 质谱仪的日常校准和质控操作，以确保仪器稳定性和分析准确性。
2. 样品准备：- 样品要使用纯净试剂，避免使用含有待测元素的试剂。
- 样品的保存、处理和预处理应根据不同的元素分析需求进行，以避免样品的污染和元素的损失。
- 样品的稀释和标准曲线制备需要根据待测元素的浓度范围和检测限制进行合理的选择。
3. 仪器操作：- 打开质谱仪和其它相关设备，确保各个部件正常工作，例如离子源、入射系统、质谱分析器和探测器等。
- 设置和优化质谱仪的工作参数，例如电离能量、气体流量、进样速率等，以获得最佳的分析性能。
- 根据待测元素的性质选择相应的离子模式（正离子模式或负离子模式）、质谱分析器的运行模式（单程通量模式、多程通量模式等）和探测器的工作模式（计数模式、亚计数模式等）。
4. 样品进样：- 根据样品浓度和所选的进样方法（直接进样、稀释进样、固相萃取等），选择适当的进样器和进样体积。
- 进样前要先进行空白测试，以检测和排除可能的背景干扰。
- 进样时要控制好进样速率和稀释比例，以避免干扰物质的进入和样品损失。
5. 数据采集和处理：- 运行质谱仪，获取质谱图和质谱数据。
- 对质谱数据进行峰识别、峰面积积分和质量浓度计算，得到待测元素的浓度结果。
- 对浓度结果进行数据分析和处理，例如计算相对标准偏差（RSD）、判断样品结果的可靠性和准确性等。
6. 结果报告：- 报告浓度结果时要注明分析方法、仪器参数和样品处理等重要信息，以便结果的可重复性和可比性。
- 结果报告要统一格式，并包含校准曲线、质控样品和样品回收率等质量控制数据，以评估分析的准确性和可靠性。
ICP样品前处理方法一、样品处理技术湿法消解、熔融、干法灰化、高压消解、微波消解二、样品分解制备的要求1、称取的固体样品已经干燥并是均匀的具有代表性的2、样品中待测元素完全分解进入溶液3、无论是湿法或干法灰化，都要避免损失4、如使用分离富集，则要完全5、避免污染，包括实验室环境、试剂、器皿和水6、熔融时要考虑总固体溶解量，注意雾化器堵塞与背景问题三、对实验器皿及水、试剂的要求1、实验用器皿2、实验用水，国家标准GB6682—86规定了三个净化水标准。
（GB6682—86实验室用水规格）一级水：基本上不会有溶解或胶态离子杂质及有机物。
它可用二级水经过进一步处理而得，例如可用二级水经过蒸馏、离子交换混合床和0.2m的过滤膜的方法，或用石英亚沸装置经进一步蒸馏而得。
二级水：可采用蒸馏或去离子后再进行蒸馏等方法制备三级水：适用于一般常规的分析工作。
它可采用蒸馏、反渗透或去离子等方法制备。
3、实验用试剂优级纯(G.R.)、分析纯(A.R.)、化学纯(C.P.)4、高纯物质（基准试剂）四、湿法酸消解酸消解：HCl、HNO3、HClO4、HF、H2SO4、Aqua regia（王水）五、常用无机酸1、盐酸（HCl）-应估计到一些易挥发金属氯化物（As、Sb、Sn、Se、Te、Ge、Hg）潜在挥发损失。
2、硝酸（HNO3 ）-通常用HNO3来分解各种金属、合金及消解有机物质（如生物样品），是一种强氧化剂，注意钝化问题3、高氯酸（HCLO4）-HCLO4是已知的最强的无机酸之一，热的浓HCLO4是强氧化剂，它将和有机化合物发生强烈（爆炸）反应-经常使用HCLO4来驱赶HCL、HNO3和HF-在用HCLO4分解样品中，可能会有10%左右的Cr以CrOCL3的形式挥发掉4、氢氟酸（HF）-是唯一能分解以硅为基质的样品的无机酸，适合于各类地质样品、矿石、水系沉积物、土壤、石英岩等的消解-不能用玻璃器皿，常用是聚四氟乙烯（PTFE）为材料的烧杯、坩埚等器皿5、王水（Aqua-regia）-HCL+HNO3（3+1）-王水通常用于分解金属、合金、硫化物及一些矿物（金、银、铂、钯）6、硫酸（H2SO4）及磷酸(H3PO4)-可消解多种矿石、合金（钨、钼等）-高粘度将对试液导入产生影响-一些无机盐如Ba、Sr、Pb、Ca等的溶解性很差六、干法灰化1、灰化辅助剂：Mg(NO3)2、H2SO4、HNO3、2、有机样品：plant material、resins3、使用的容器-坩埚：ceramic、platinum4、灰化试剂等级：AnalaR（注意易挥发组份的损失）七、熔融1、熔剂：Na2CO3 sodium carbonate、Na2B4O7 sodium tetraborateLiBO2 lithium metaborate、Na2O2 sodium peroxide根据不同的试样而定2、地质/冶金样品3、使用的容器-坩埚：Platinum、Zirconium、Nickel4、熔剂等级：AnalaR5、高盐份八、加压消解1、湿法酸消化2、试样密封3、使用的容器-“压力溶弹”：teflon crucible interior、steel exterior4、各种试样：geological / organics5、快速的消解技术6、无易挥发组份的损失九、微波消解1、湿法酸消化2、试样密封3、使用的容器-微波消解罐：teflon interior、specialist design4、方法：high frequency microwaves、temperatures 100-250 OCincreased pressure5、较宽范围的样品6、速度快7、无损失十：生物和临床样品1、人体组织和体液中元素的分析研究，可为各种先天性和后天性新陈代谢紊乱的诊断和处理提供有价值的信息和依据，也是环境污染检测的重要组成部：①人体组织和体液的主要元素（钠、钾、钙、镁）②必须的微量元素（铁、铜、锌、锰、铬、硒、钴、钼、钒）③医疗用必需的元素（铝、金、铋、镓、锂、铂）④有毒微量元素（铅、镉、银、铍、镍、砷、碲、汞、锑、铊）2、样品大致可分为几类：①血液；（全血、血浆、血清）②尿液；③毛发、指甲；④胎盘、肝、肾等软组织；⑤骨、牙齿十一、生物和临床样品处理1、样品的稀释-以Triton X-100、正丁醇或丙醇稀释尿（1+4）、血浆、血清（1+9）以及全血（1+49）-石墨炉测定可加基体改进剂（硝酸、硝酸铵、磷酸氢铵、钯等）2、酸提取-用1M、2M的HCL或三氯乙酸等从样品中提取金属元素3、TMAH溶解-以25%四甲铵化氢氧乙醇（TMAH）溶液溶解骨、毛发、牙齿、软组织等样品，测定其中的镉、铜、锰、锌、铅。
第三部分ICP-AES中样品的分解、制备1.前言自上世纪60年代以来，由于ICP光源的无可比拟的优点，ICP-AES在地质、冶金、环境、医学、药品、生物、海洋、化工新型材料、核工业、农业、食品、水质等各领域及学科方面得到了广泛的应用，因而样品的种类十分庞杂繁多，但不管样品的种类何其繁多，其物理状态总是固体、液体、气体三种。
2.将样品引入ICP光源的方法1）液体样品引入ICP光源A)将液体雾化成气溶胶状态引入ICP光源，常用的有气动雾化和超声波雾化。
B)将液体以电热蒸发或直接插入技术来引入ICP光源。
2）固体样品引入ICP光源A)电弧式火花融蚀，用放电方式将固体样品的表面产生气溶胶引入ICP光源中。
B)将固体样品用电热蒸发技术（ETV）引入ICP光源。
C)激光融蚀，用激光的能量产生的微粒（气溶胶、溅射微粒、蒸气羽等）引入ICP光源。
D)将固体样品直接插入ICP光源。
E)其他将粉末固体样品引入ICP光源的方法，如低带法，泥浆法等。
3）气体样品引入ICP光源A)气态样品直接引入ICP光源。
B)氢化物发生法。
C)GC—ICP联用。
3．样品引入ICP光源的通则虽然针对不同状态的样品有众多不同的将的方法。
很多方法针对特殊的样品所特定的要求是有效的。
但最广泛、优先考虑仍是将液体引入ICP光源（溶液雾化法）的方法。
从实践看来，溶液雾化法有很好的效果与实用性。
液体引入ICP光源的优点：1)固体样品经处理分解转化为液体后，元素都以离子状存在于溶液中，消除了元素的赋存状态、物理特性所引起的测定误差。
2)在进行分析时，根据不同类型的样品，一般称取0.1—1 g 固体样品进行化学处理，这就有较好的取样代表性。
3)液体试样以雾化法引入ICP光源，基本上消除了各元素从固体样品中蒸发的分馏现象（fractional distillation），使各元素的蒸发行为趋于一致，改善了分析的准确度及精密度。
4)由于第3）条所提出的现象，各元素的蒸发行为趋于一致，为多元素同时测定创造了有利条件。
ICP-AES分析颗粒物样品中无机元素（1）样品制备①滤膜样品的处理：将有机膜样品剪碎，放入锥形瓶中，加入去离子水润湿，加入15ml HNO3(分析纯)和5ml HClO4(分析纯)，在电炉上加热，温度控制在100℃以下。
样品与酸不断反应约1小时后，有白烟冒出，此时高氯酸HClO4开始分解，提高温度加热至酸剩余约3ml时，将锥形瓶取下，冷却后加入少许去离子水，过滤残渣，定容至15ml待测。
过滤后的残渣放回原锥形瓶中，加入30ml 2%KOH溶液煮沸半小时，再过滤后定容至50ml，检测Si含量。
○2粉末样品的处理：准确称取固体粉末样品0.1克左右，一式两份，一份用于酸溶处理，分析除硅以外的元素，最后要滴加HF酸，所以使用聚四氟烧杯作容器；另一份放入镍或铁坩埚，在电炉上加入KOH熔融，然后定容至100ml，测Si含量。
○3膜样品和固体粉末也可以用消解炉溶解，将试样放入25ml消化管中，加入7mlHNO3(分析纯)和3ml HClO4(分析纯)。
将消化炉温度调到100℃加热消化24小时，之后将炉温调到260℃，直至HClO4分解冒白烟。
消化管在消解过程中起到了回流的作用，加热至溶液剩余3ml左右，冷却后定容到15ml，可测定Ti、Al、Mn、Ca、Mg、Na、K、Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、Co、Fe、V等，但测Si仍需碱溶。
○4样品制备质控：选择水系沉积物标样GSD－6作为样品制备的质量控制标样，用相同的制备方法处理标样。
○5配制标准溶液：使用光谱纯标准试剂，将标样配成浓度为1mg/ml的储备液。
分析时稀释为浓度10－100mg/l不等的含有待测元素的混合标准溶液。
（2）实验条件①基本参数：功率：1.1KW观察高度：线圈以上16mm冷却气流量：17 L/min载气流量：0.5 L/min②分析线选择：多通道仪器通道已经确定，能够测定的元素其分析线均已确定。
③分析：启动仪器，描迹，建立分析控制表，点燃等离子矩，标准化，分析样品。
含钛样品全分析－电感耦合等离子体发射光谱法一．盐酸-硝酸-浓硫酸消解法
称取0.2000左右精确值0.0001g样品;平行两份;于200ml玻璃烧杯;用少量水润湿样品;加入浓盐酸15ml;盖上表面皿在电炉上;微沸加热温度越低越好;仅需沸腾即可;至体积剩余5ml左右;取下稍冷;加入浓硝酸5ml;盖上表面皿在电炉上仅需微沸加热温度越低越好;仅需沸腾即可;至近干;稍冷;加入10ml浓盐酸;盖上表面皿大火加热;
至浓硫酸冒大量白烟;1至2分钟即可或是观察表面皿上面有浓硫酸滴落;计数10滴左右即可;取下烧杯;冷至室温;缓慢用水冲洗烧杯杯壁及表面皿;至溶液体积60至80ml;不加1+1硫酸15ml;于电炉上低温加热煮沸溶液;微微沸腾3分钟后;取下烧杯;冷至室温后;用水定
容于250ml容量瓶待测..
二．氢氟酸-高氯酸-盐酸-硝酸消解法
称取0.2000左右精确值0.0001g样品;平行两份;于50ml铂皿中;用少量水润湿样品;加入氢氟酸15ml;高氯酸2ml;于电炉上;中温加
入沸腾至样品完全蒸干注意当样品快要蒸干时应注意电炉温度不宜
过大;以免样品溅出来;取下稍冷;用少量水冲洗铂皿并加入5ml浓盐酸;于电炉上加入煮沸2-3分钟;取下稍冷;将铂皿的溶液移至200ml 玻璃烧杯并加入5ml浓硝酸盖上表面皿;于电炉上加入煮沸3分钟;
取下冷至室温;将溶液用水定容至250ml容量瓶待测..。
