产品推荐:气相|液相|光谱|质谱|电化学|元素分析|水分测定仪|样品前处理|试验机|培养箱


化工仪器网>技术中心>行业标准>正文

欢迎联系我

有什么可以帮您? 在线咨询

ICP-AES 法测定日用陶瓷浸出液中稀土元素

来源:珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司   2021年08月17日 11:48  

摘 要:建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定日用陶瓷浸出液中镧、铈、镨、钕、钇等 5 种稀土元素总量的分析方法。选取 Rh 作为内标元素消除非谱线干扰,在优化后仪器工作条件,测定 5 种稀土元素标准曲线的线性相关系数均大于 0.9992,各元素的方法检出限在 0.005~0.085μg/L,加标回收率在94.7%-102.7%,精密度小于 2.7%。


1 引言 稀土在日用陶瓷中的应用,以其在陶瓷色料中的应用最早,早在 20 世纪 50 年代,稀土氧化物就被广泛地运用到陶瓷颜料生产中,稀土元素铈、镨、钕、钇、镧等氧化物起着色、助色、稳色等作用,加入到陶瓷色料中,具有色相沉着鲜艳、稳定、耐高温性能好、遮盖力强、呈色均匀等特点,能很好地提高色釉料的产品质量,增加花色品种,可用于陶瓷制品的釉上彩、釉下彩、瓷器色釉和精陶色釉之中[1-4]。在陶瓷釉料中加入稀土元素后,釉料的工艺性能会有较好的改善,成瓷后釉的白度、显微硬度、机械强度、热稳定性和光泽度等性能指标都明显提高,特别是光泽度的改善更为显著,能产生出丰富多彩的颜色,72 第十五届原子光谱用户会论文集颜色特别纯净、鲜艳,并且光透性强。稀土元素是稀有元素的一类,其化学性质很强,能形成极为稳定的氧化物、卤化物、硫化物等,可改善陶瓷材料的润湿性能、降低熔点,是优良的陶瓷色釉用原料[5-8]。王斌等[9,10]等研究建立了电感耦合等离子体发射光谱法测定了陶瓷色釉料中 15 种稀土元素总量的检测方法,贺鹏[11]等研究建立了 ICP-MS 法测定与食品接触的陶瓷制品中铀和钍迁移量,尚未发现测定日用陶瓷浸出液中铈、镨、钕、钇、镧的研究报道。目前,日用陶瓷浸出液中铅、镉等元素是研究热点,张萍[12]研究了采用 ICP-AES 测定陶瓷器皿中微量溶出铅、镉,韦新红等[13]研究了 ICP-MS 法快速测定陶瓷制品浸泡液中 9 种元素。



2 实验部分 2.1 仪器与试剂中阶梯光栅 --交 叉 色谱全谱直读等 离子体发射光谱仪( Optima 7300V,美 国PerkinElmer 公司);超纯水系统(Synery UV,美国 Millipore 公司);电子天平(TB215D,美国丹佛公司)。镧、铈、镨、钕、钇混合标准溶液:100 mg/L(国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院),日用陶瓷:由本地日用陶瓷企业提供;冰醋酸为优级纯,广州化学试剂厂。 4%醋酸溶液:准确移取 4 mL 冰醋酸到 1000 mL 容量瓶中,用水定容至刻度,摇匀,静置,临用前配制。实验中所用器皿均经 20% HNO3 溶液浸泡 24h,依次用自来水、蒸馏水、去离子水冲洗干净,再用超纯水冲洗,晾干备用,实验用水为超纯水,电阻率 18.2MΩ·cm。2.2 仪器工作条件ICP-AES 主要工作参数:RF 射频功率:1300W;等离子体流量:15L/min;辅助气流量:0.20L/min;泵速:15rpm;雾化气流量:0.85L/min;试样流量:1.50mL/min;循环次数:3 次;冲洗时间:5s;读数延迟:35s;数据采集积分时间:1~5s,自动积分。2.3 实验方法取待测日用陶瓷样品,用弱碱性洗涤剂洗涤干净,用自来水反复冲洗,再用蒸馏水漂洗干净,自然晾干。按国家标准 GB8058-2003 的规定要求,加入 4%醋酸溶液至距上口边沿 1cm 处,用保鲜膜盖好。在(22±2)℃条件下浸泡 24h 后,准确移取 10 mL 浸泡液到25 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,静置,然后用电感耦合等离子体发射光谱仪进行分析。



 3 结果与讨论 3.1 元素分析波长的选择73 第十五届原子光谱用户会论文集由于稀土元素众多,而且每种元素谱线波长相近,容易造成谱线干扰,为了确定该方法的理想的稀土元素分析谱线,实验采用样品加标回收,观察每种稀土元素的干扰情况,以回收率最好,元素峰形最佳为基准,确定 5 种稀土元素的适合的分析谱线见表 1

1.png


3.2 校准曲线和方法检出限将镧、铈、镨、钕、钇混合标准溶液逐级稀释成质量浓度为 0、0.5、1.0、2.0、5.0 、10.0 μg/L 的混合标准工作溶液,按照优化后仪器工作条件,依次进样分析,以质量浓度为横坐标(x),对应的峰面积为纵坐标(y)绘制校准工作曲线,并进行线性回归。根据国际理论和化学联合会的规定,测定 11 次平行基体空白的标准偏差,3 倍的标准偏差为各元素的方法检出限。线性范围、线性回归方程、相关系数及方法检出限见表 2。由表 2 可见,5 种稀土元素在质量浓度为 0~10 μg/L 范围内,均呈现良好的线性关系,相关系数均大于0.9996,5 种稀土元素的检出限均小于 0.075μg/L。


4 结论 建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定日用陶瓷中镧、铈、镨、钕、钇等 5 种稀土元素溶出量的分析方法,各元素在质量浓度范围为 0~10μg/L 范围内,均呈现良好的线性关系,相关系数均大于 0.9996,检出限均小于 0.075μg/L。方法加标回收率在94.7%~102.7%之间,相对标准偏差小于 2.7%,并用于实际样品测试。该方法操作简单快速、检出限低、重复性好、回收率高,能够满足实际工作的需要。


参考文献:[1] 唐志阳.稀土元素在陶瓷中的应用[J].陶瓷,2008,(4):37-39[2] 秦威.浅谈稀土元素在陶瓷行业中的应用[J].佛山陶瓷,2011,(2):15-19[3] 王士智,郝先库,赵永志,等.稀土紫色陶瓷颜料研究进展[J].中国陶瓷,2014,(4):1-6 [4] 周忠华.稀土矿物在陶瓷釉料和色料中的应用[J].山东陶瓷, 2015, 38(3): 20-22[5] 苑金生.稀土元素的发色特性及其在陶瓷色釉中的应用[J].陶瓷,2010,(4):34-36[6] 董世知,马壮,潘锐,等.稀土氧化物在陶瓷涂层中的应用[J].电镀与涂饰,2012,31(2):76-80[7] 彭梅兰,吴基球,李竟先.稀土氧化物在改善和提高陶瓷色釉料性能中的作用[J].陶瓷,2011,(1):23-25[8] 于庆华,尹茜,王介强. 稀土稳定剂对 ZTA 复相陶瓷性能影响的研究[J].中国陶瓷,2013,49(11):5-8 [9] 王斌,张江峰,蒋小良,等.碱熔-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定陶瓷色釉中的 15 种稀土元素[J].理化检验-化学分册,2015,51(5):707-709


免责声明

  • 凡本网注明“来源:化工仪器网”的所有作品,均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-化工仪器网合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:化工仪器网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
  • 本网转载并注明自其他来源(非化工仪器网)的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品第一来源,并自负版权等法律责任。
  • 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
企业未开通此功能
详询客服 : 0571-87858618