行标《高纯铑化学分析方法 杂质元素含量的测定 辉光放电质谱法》试验报告Word格式.docx
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AX）·
ωRh…………………..……….
（1）
式中：
ω（X/Rh）——待测元素的质量分数，单位为微克每千克（µ
g/kg）；
RSF（X/Rh）——待测元素的相对灵敏度因子；
IX——待测元素的同位素谱峰强度，以每秒计数（cps）表示；
IRh——Rh元素的同位素谱峰强度，以每秒计数（cps）表示；
AX——待测元素的同位素丰度；
ARh——Rh元素的同位素丰度；
ωRh——Rh元素的质量分数定义为1.00109，单位为微克每千克（µ
g/kg）。
2结果与讨论
2.1仪器工作参数选择调节
辉光放电质谱仪工作参数中，放电气体氩气的流速Gas（mL/min）、放电电流I（mA）、放电电压U（V）是最重要的调节参数。
以下分别考察三者对铑基体离子信号强度的影响情况。
2.1.1放电气体流量调节
设定放电电流为35mA，放电电压为900V，调节放电气体流速，观察铑基体离子信号强度的变化见图1。
从图中可以看出，在固定放电电流和放电电压情况下，铑基体信号随放电气体流量增加而变大，470mL/min后信号不再变化，实验选择氩气流速为470mL/min。
图1Rh信号强度随放电气体变化曲线
2.1.2放电电流的调节
固定放电气体流速Gas值为470mL/min，放电电压为900V，调节放电电流，观察铑基体离子信号强度随放电电流变化曲线，见图2。
从图中可以看出，放电电流增加，进入质谱仪的离子束强度增大，从而使离子信号强度增大。
但电流太大，会使样品溅射速率增大，但长时间溅射产生的粒子会沉积在阳极帽、导流管、锥口，影响离子传输效率，降低仪器灵敏度，甚至导致短路，当铑基体信号中分辨模式达到5×
109cps时已满足分析要求，此时电流强度为35mA。
实验选择放电电流为35mA。
图2Rh信号强度随放电电流变化曲线
2.1.3放电电压的调节
设定放电电流为35mA，放电气体流量为470mL，调节放电电压，观察铑基体信号强度随放电电压变化曲线。
见图3，随放电电压变化，信号强度逐渐增加，当电压达到900V后信号不再增加，因此选择放电电压为900V。
图3Rh信号离子强度随放电电压变化曲线
2.2预溅射时间的选择
在选定的仪器工作条件下，考察易污染元素钠、硅随溅射时间的变化，见图4、图5，结果表明，随溅射时间的增加，各元素信号强度逐渐下降，溅射时间20min以后，信号达到稳定，因此选择预溅射时间为20min。
图4Na信号强度随溅射时间变化曲线
图5Si信号强度随溅射时间变化曲线
2.4同位素选择
分析元素同位素选择以丰度大、干扰小为原则。
辉光放电质谱干扰主要有来自放电气体氩复合离子的干扰，以及来自碳、氮、氧的复合离子干扰、氧化物离子干扰、多电荷离子干扰、多原子分子干扰等。
大多数质谱干扰可以在中分辨率4000的条件下得到分离降低，个别元素需选择高分辨率模式分辨干扰。
基体铑质量数为103，低于103的元素无基体干扰，常见干扰主要是1H38Ar对39K的干扰，16O40Ar对56Fe的干扰，36Ar40Ar、38Ar40Ar、40Ar40Ar对79Br、77Se的干扰，因此以上元素可在中、高分辨模式分别进行检测，Br、Se可以选择两个同位素进行对比，铑中73个杂质元素测定同位素见表2，测定范围见表3。
表2测定元素及同位素选择
元素
同位素
分辨率
Li
7
中
As
75
Sm
147
Be
9
Br
79，81
高
Eu
151
B
11
Se
77
Gd
155
Na
23
Rb
87
Tb
159
F
19
Sr
88
Dy
163
Mg
24
Y
89
Ho
165
Al
27
Zr
90
Er
166
Si
28
Nb
93
Tm
169
P
31
Mo
95
Yb
172
S
32
Ru
99
Lu
175
Cl
Rh
103
中，高
Hf
178
K
39
Pd
106
Ta
181
Ca
44
Ag
107
W
182
Sc
45
Cd
114
Re
187
Ti
48
In
115
Os
190
V
51
Sn
118
Ir
191
Cr
52
Sb
123
Pt
194
Mn
55
Te
126
Au
197
Fe
56
I
127
Hg
200
Ni
58
Cs
133
Tl
203
Co
59
Ba
138
Pb
208
Cu
63
La
139
Bi
209
Zn
64
Ce
140
Th
232
Ga
69
Pr
141
U
238
Ge
72
Nd
146
表3测定范围
测定范围/ug/kg
1~10000
5~10000
50~10000
基体
2.4精密度和准确度试验
2.4.1精密度
经过一定时间的预溅射数据趋于稳定，重复6次读数，统计结果标准偏差，实验结果见表3。
结果表明，对含量在1×
10-6%（100µ
g/g）以上的测定结果，其相对标准偏差小于20%。
检测限达到1～5µ
g/g。
表3.铑样品精密度结果单位：
µ
g/g
1
2
3
4
5
6
AVG
STDEV
RSD/%
0.026
0.03
0.029
0.02
0.028
0.027
0.004
14.0
0.000
/
0.052
0.057
0.035
0.056
0.044
0.047
0.049
0.008
17.1
0.033
0.04
0.031
0.025
0.033
0.005
15.0
0.416
0.528
0.473
0.408
0.382
0.397
0.434
0.056
12.8
0.2
0.209
0.19
0.262
0.213
0.212
0.026
12.1
7.925
8.862
9.095
10.25
10.47
11.95
9.757
1.425
14.6
44.24
44.75
46.77
42.08
39.06
42.95
43.307
2.632
6.1
46.04
46.08
45.12
44.03
44.04
44.23
44.923
0.968
2.2
1.361
1.349
1.185
0.966
0.881
0.918
1.110
0.217
19.6
6.479
6.628
6.635
6.497
6.575
6.674
6.581
0.079
1.2
0.14
0.122
0.128
0.103
0.107
0.131
0.122
0.014
11.8
2.22
2.732
2.659
2.142
1.82
2.647
2.370
0.366
15.4
0.053
0.043
0.051
0.066
0.054
0.008
0.007
0.006
0.007
0.001
13.7
2.27
2.474
1.994
2.111
2.232
2.267
2.225
0.163
7.3
0.124
0.138
0.12
0.139
0.141
0.109
0.129
0.013
10.0
12.42
13.38
12.63
13.68
14.12
13.2
13.239
0.637
4.8
0.039
0.037
0.034
0.048
0.039
17.5
2.644
2.855
2.359
2.641
2.865
2.579
2.657
0.189
7.1
3.043
3.326
3.089
3.197
3.171
3.145
0.110
3.5
1.365
1.696
1.727
1.592
1.667
1.627
1.612
0.130
8.1
1.39
1.558
1.435
1.379
1.57
1.441
1.462
0.083
5.6
0.608
0.794
0.768
0.719
0.764
0.679
0.722
0.069
9.6
0.002
0.003
0.002
18.8
0.045
0.06
0.041
0.045
17.9
0.004
0.005
0.001
58.9
0.265
0.252
0.259
0.219
0.285
0.283
0.261
0.024
9.3
2.879
2.599
3.06
2.523
3.359
2.486
2.818
0.346
12.3
1E+06
#########
0.0
3.044
3.685
2.911
3.833
3.355
2.704
3.255
0.446
1.665
1.529
1.583
1.597
1.547
1.751
5.1
0.102
0.076
0.093
0.078
0.086
0.015
17.6
0.089
0.11
0.095
0.074
0.068
0.091
0.017
19.2
0.6
0.628
0.736
0.648
0.657
0.583
0.642
8.4
0.036
0.038
0.040
13.4
0.01
0.009
20.5
0.013
0.019
0.014
0.017
0.016
0.003
18.0
0.381
0.487
0.471
0.512
0.584
0.494
0.068
11.9
0.042
0.032
0.034
14.3
18.55
19.33
20.07
21.95
21.19
21.4
20.416
1.316
6.4
0.016
0.012
0.011
18.7
7.619
7.83
7.111
8.01
7.577
7.65
7.633
0.302
4.0
5.163
5.847
4.028
5.96
5.198
4.479
5.113
0.754
14.8
0.275
0.33
0.368
0.343
0.333
0.301
0.325
10.1
0.055
0.059
0.058
0.051
0.009
17.8
0.153
0.094
0.137
0.116
0.023
20.1
0.298
0.269
0.329
0.339
0.347
0.348
0.322
0.032
9.9
2.4.2准确度
将该高纯铑样品进行ICP-MS测定，结果见表5。
实验表明，GDMS测定结果与ICP-MS测定结果相比较，多数元素结果一致性好，GD-MS具有固体进样、准确度好、分析速度快、检测下限低等优势。
表5.GD-MS与ICP-MS比对分析结果
GD-MS测定值/µ
ICP-MS测定值/µ
相对标准偏差/%
2.47
3.0
21.5
2.66
2.63
-1.13
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