稀有金属 1999,(02),159-160+120 DOI:10.13373/j.cnki.cjrm.1999.02.019
金属钕及镨中钕、镨和钐的ICP测定
褚连青 张淑珍 吴琼 王金钢
电子工业部46所!天津300192,电子工业部46所!天津300192,电子工业部46所!天津300192,电子工业部46所!天津300192,电子工业部46所!天津300192
摘 要：
采用ICP发射光谱研究了稀土钕和镨样品中钕、镨和钐三个元素的分析。通过采用内参比法补偿非光谱干扰、K系数法和逐步逼近法扣除光谱干扰 , 测定了稀土主含量、次含量和杂质 , 主含量的变异系数小于 0 5 % , 次含量的变异系数小于 4%。将本方法同X荧光光谱法对比 , 结果吻合很好。
关键词：
稀土 ;钕 ;镨 ;等离子体发射光谱 ;
中图分类号： TG115
收稿日期： 1998-04-27
Determination of Pr, Nd, Sm in Praseodymium and Neodymium Metal Samples
Abstract：
A method for the determination of major, minor and trace elements in rare earth metals was developed. The non spectral interference effect was compensated by adopting Co as an internal reference element. Spectral interferences were deducted through K coefficient method, and step by step method. Both high content and low content elements were determined accurately.
Keyword：
Rare earth metals; Neodymium; Prasedymium; ICP-AES;
Received： 1998-04-27
稀土样品中元素的测定是ICP-AES测定中的一个难点, 尤其是当稀土元素种类较多或稀土含量较高时, 众所周知, 稀土元素的发射谱线太多, 光谱干扰现象非常严重。用ICP测定稀土样品的方法已有报道
[1 ,2 ,3 ]
, 本文对内参比法的补偿效果和光谱干扰的扣除进行了研究。
1 实验
1.1 仪器和试剂
ARL3580型ICP发射光谱仪:载气流速为1.0L/min, 等离子气流速为0.8 L/min, 冷却气流速12L/min, 光栅1080槽/mm, 观察高度15 mm, 发生器频率27.12MHz, 正向功率1200W。分析波长见表1。实验用盐酸为优级纯, 水为二次去离子水。
表1 分析波长 下载原图
表1 分析波长
1.2 样品制备
先用小锉将样品表面的氧化物去掉, 把样品锯成小块, 准确称取0.4 g左右样品, 放入已洗净的烧杯中, 加入10 ml (1∶1) 盐酸, 盖上表面皿, 样品迅速反应, 待反应完全后, 冷却, 转移至100 ml容量瓶中, 定容, 摇匀。
将制备好的溶液稀释倍稀释液中含为100μg/ml。
2 结果与讨论
2.1 内参比元素的使用
高含量稀土元素的分析始终是ICP分析中的一个薄弱环节, 它受许多因素的影响。为了对高含量元素进行分析, 决定采用内参比技术。经扫描发现, 钕和镨对大部分常见元素均存在不同程度的光谱干扰, 只对极少数元素干扰比较小, 钴就是其中的一个 (之所以不选择钪等稀土元素, 是因为稀土元素比较贵) 。在保持Pr、Nd和Co的质量浓度不变的情况下 (Pr 400μg/ml、Nd 200μg/ml、Co 100μg/ml) , 在不同的时间进行了三次测定, 三次实验的结果见表2。从表2可以发现, 尽管ΔI (Pr) 与ΔI (Nd) 变化很大, 但是ΔI (Pr) /ΔI (Co) 和ΔI (Nd) /ΔI (Co) 变化不大。这说明Co的补偿效果很好, 本实验选用钴作内参比, 测定主含量时采用稀释液。
2.2 光谱干扰扣除原理
通过扫描发现, 镨和钕之间相互干扰, 且都对钐产生干扰, 所以在测定时必须扣除光谱干扰, 扣除光谱干扰的基本公式是:
式中Cj , Cj ′是j种组份的实际浓度和表观浓度, Kij , Kij ′是第i种组份对j种组份的一次, 二次干扰系数, Ci , Ci 2 是i种组份的实际浓度及浓度的二次方。由于Ci 不是太高, 可以忽略二级干扰, 则 (1) 式可以简写为:
由于相互干扰的存在, 所以需采用逐步逼近法。当逼近次数为m时, (2) 可变为
式中 (Cj ) m 是第j种元素m次逼近浓度值, (Ci ) m-1 是第i种元素的m-1次逼近浓度值。
在实际中, 一般两次后就可满足要求, 相邻两次的相对差值不超过0.1%。
2.3 干扰系数
配制6000μg/ml的高纯钕, 镨标准溶液, 分别在镨、钕、钐的通道上测定表观浓度由此可以求出钕对镨和钐的干扰系数以及镨对钕和钐的干扰系数, 四个干扰系数分别为:KNd-Pr =0.0383, KNd-Sm =0.0068, KPr-Nd =0.0312, KPr-Sm =0.0330。
2.4 实际样品的分析结果
用ICP法对1、2号两个样品进行了三次平行分析, 结果见表3。
2.5 不同方法对比结果
用ICP法和X荧光法对3、4号二个稀土样品进行了分析, 结果见表4。从表4可以发现结果吻合得很好。
表2 内参比的补偿 下载原图
表2 内参比的补偿
表3 两个样品质量分数的分析结果 下载原图
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表3 两个样品质量分数的分析结果
表4 两种方法质量分数测定对比结果 下载原图
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表4 两种方法质量分数测定对比结果
3 结论
采用内参比补偿非光谱干扰和K系数法扣除光谱干扰, 可以准确测定稀土样品中稀土元素含量, 高含量元素的变异系数<0.5%, 低含量元素的变异系数
参考文献
[1] RenkoM , Osojnik , HudnikV .FreseniusJ .Anal.Chem .1995 , (35 1) :6 10
[2] DarbhaL , GangadharanS .FreseniusJ.Anal.Chem .1994, (34 8) :2 84
[3] 彭速标 , 史穗云 分析测试学报 , 1996 , 15 (4) :5 0
