使用 Avio 200 ICP-OES分析铝锭中的杂质元素

引言 铝（Al）是应用领域广泛的常用金 属，如运输、建筑、电气电子和消 费型产品等。这种多样化且普及性 的应用归功于 Al 的特性：重量 轻、强度高、耐腐蚀、无毒、高导 热性和导电性，以及易于机加工、 成型和拉伸等。通过将 Al 与其它金属结合制成铝合金，可进一步提高其多功能 性。此外，Al 容易循环利用，而不会影响其特性。 目前市场上有多种等级的Al可供使用，以适应其多样化和普及性的应用。伦敦金 属交易所（LME）列出了两种常用铝锭的规格：纯度 99.5%和 99.7%1，每种规 格均指定了最多六种无机杂质。由于电感耦合等离子光谱技术（ICP-OES）能够 轻松处理高基质样品且操作简便，因而成为测定铝中杂质元素的选择。

珀金埃尔默Avio® 200 ICP-OES是进行此类检测实验室的 理想选择。其光学设计提供出色的光通量，这对在较短的 分析时间内要测量较低的浓度非常重要。2 Avio 200  ICP-OES使用电荷耦合检测器（CCD），可同时提供背景 和分析物测量，这在进行金属基质类样品分析时非常重 要。3 本文使用 Avio 200 ICP-OES 测定 LMS 不同规格铝锭中无 机杂质元素含量。

实验 样品制备  所有分析均在 1％的铝溶液中进行，以模拟金属铝样品消 解稀释液（5%的硝酸(V/V),稀释 100 倍）。为确认方法准 确性，将待测元素按照表 1“高级原铝特殊合同规则”中 设置的水平添加至 1％的铝溶液中。在 1％的铝溶液中以 0.5 ppm、2 ppm和 8 ppm的浓度制备校准标样，以消除 基质对等离子体的影响；将 5％的HNO3用作空白溶液。 钪（Sc）作为内标物添加到所有标准品和样品中。 仪器与装置 按照表 2 和表 3 所示的仪器参数和元素测定波长在 Avio 200 ICP-OES 上进行检测。使用仪器标配的进样系统，炬 管位置为-3。所选波长均无干扰，无需干扰校正，从而简 化测量。由于 Avio 200 具有较高的灵敏度，所有分析物 测量时读取时间为 0.2 秒，一分钟即可完成每个样品分 析。此外，所有测量均在径向观测模式下进行，以地减小基质效应。

结果与讨论  为确定方法准确性，按表 1 所示的规格对 1％的铝溶液进 行加标并测量。如图 1 所示，所有测试结果的回收率均在 5%以内，从而证实该方法具有良好的准确性。通过选择 适当的波长和分析条件，1％的铝基质并不会抑制杂质的 分析。

为评估方法稳定性，在 4 小时内测量 1％的铝样品溶液， 且两样品间冲洗一分钟，并监测内标信号以评估方法的稳 定性。结果如图 2 中所示，表明信号变化小于 4％，从而 证实在高基质样品测量时 Avio ICP-OES 系统具有出色的 稳定性。

结论  本文表明 Avio 200 ICP-OES 在进行背景测量的同时，可 按照伦敦金属交易所的规定准确测定铝锭中的杂质。通过 极短的测量读取时间和不足 1 分钟的单个样品检测时间， 轻松完成满足检测限要求的检测。方法在四个小时内保持 稳定（评估的最大时间）则归因于为防止样品于接口处沉 积而做的优化设计。