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銅合金因為其材料特性,，在工業(yè)生產(chǎn)、航空,、航天領(lǐng)域廣泛使用,。銅合金通常是一種共晶合金體。在目前的銅合金材質(zhì)中,，其性能主要為Cu元素以及其他雜質(zhì)元素的含量所決定,。因為Cu元素以及其他雜質(zhì)元素的含量以及性質(zhì)各異，所以在定量研究以及材料特性上也表現(xiàn)出較大的不同,，因此對銅合金的雜質(zhì)元素測定具有重要意義,。

磷、硫元素具有較低的電離效率,，會大大降低分析信號強度,，導致單四極桿ICP-MS靈敏度不能滿足測試要求，且磷,、硫元素易受干擾,；而三重四極桿（ICP-MS/MS）擁有反應池技術(shù)，使待測元素P在反應池中進行氧氣質(zhì)量轉(zhuǎn)移,。因此,，P+可以很高效地轉(zhuǎn)化成它們的氧化物離子PO+，可以通過測量這些產(chǎn)物離子測定P,，從而避開了在原始質(zhì)量數(shù)m/z 31上的質(zhì)譜干擾,。同理，S+可以高效地轉(zhuǎn)化成它們的氧化物離子SO+,，避開了在原始質(zhì)量數(shù)m/z 32上的質(zhì)譜干擾,，再配合雙四極桿模式，使干擾離子在進入反應池之間被第一級四極桿截留,，從而消除對SO+的干擾,。因此ICP-MS/MS使用氧氣質(zhì)量轉(zhuǎn)移模式，能夠?qū)⒋治鑫锱c干擾物高效分離從而實現(xiàn)S,、P元素的測定,。

本應用中心對銅合金使用硝酸消解，采用ICP-MS/MS氧氣質(zhì)量轉(zhuǎn)移模式測試銅合金中的P,、S,。通過對銅合金標準物質(zhì)測試分析,，2種元素的測試值都在認定值的不確定度范圍之內(nèi)，數(shù)據(jù)準確度與參考值基本一致,。該方法可以實現(xiàn)銅合金樣品中P,、S含量的穩(wěn)定測試分析。

關(guān)鍵詞：ICP-MS/MS,、冶金,、銅合金

實驗部分

儀器 

型號：EXPEC 7350型ICP-MS/MS

配置：EXPEC 7350 高基體高鹽進樣系統(tǒng)

圖1 電感耦合等離子質(zhì)譜儀 

表1 電感耦合等離子質(zhì)譜儀檢測參數(shù)

試劑及標準品

      試劑：優(yōu)級純硝酸；

      純水：18.2 MΩ·cm去離子水,；

      標準溶液：磷,、硫單元素標準溶液，1000 μg/mL,，國家有色金屬研究院,。

樣品處理

      準確稱取0.1000g （精確到0.00001g）Cu合金樣品于15 mL PFA Beaker中；依次加入2 mL硝酸放于150℃電熱板加熱,，待其消解全,，統(tǒng)一用超純水定容至100 mL離心管，待上機測試,。

標準曲線與檢出限

      在表2所示的濃度范圍內(nèi),，所有待測元素線性相關(guān)系數(shù)值均大于0.999。將全程序樣品空白連續(xù)分析11次,，所得結(jié)果以3倍標準偏差稀釋倍數(shù)計算各元素檢出限,，見表1。各元素測定質(zhì)量數(shù),、分析模式,、線性相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)以R來衡量)也列于表1。

表1 測定元素質(zhì)量數(shù),、相關(guān)系數(shù)及檢出限

方法精密度

      將制備的7份平行樣進行方法精密度測試,，各元素精密度測試結(jié)果見表2，各元素的測定值的RSD值均優(yōu)于2.00%,，表明該方法精密度良好,。

表2 方法精密度 

實際樣品測試

表3 銅合金中元素含量測試結(jié)果（mg/kg）

結(jié)語

      采用ICP-MS/MS氧氣質(zhì)量轉(zhuǎn)移模式測試銅合金中的P、S,。通過對銅合金標準物質(zhì)測試分析,，結(jié)果表明，P,、S元素線性相關(guān)系數(shù)（R）均大于 0.999,，儀器檢出限為0.03690~0.7480 μg/L，測試精密度優(yōu)于2.00%，2種元素的測試值都在認定值的不確定度范圍之內(nèi),，數(shù)據(jù)準確度與參考值基本一致,。本方法可以實現(xiàn)銅合金樣品中P、S含量的穩(wěn)定測試分析,。

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• 附錄

設備與耗材方案

一,、EXPEC 7350高基體高鹽進樣系統(tǒng)配置詳情

二、試劑及標準品

• 三重四極桿ICP-MS

  檢測儀器在線詢價