高纯钽的辉光放电质谱多元素分析_陈刚

第28卷第1期2007年2月

质谱学报

JournalofChineseMassSpectrometrySociety

Vol.28　No.1Feb.2007

高纯钽的辉光放电质谱多元素分析

陈　刚,葛爱景,卓尚军,王佩玲

(中国科学院上海硅酸盐研究所,上海　200050)

摘要:采用辉光放电质谱法(GD-MS)同时测定了高纯钽样品中76种元素,比较了两种不同构造放电池的影响。大多数元素的常规分析检测限在1～5ng g-1,主要金属杂质含量与采用ICP-MS法定量分析的结果一致,这表明GD-MS对高纯钽样品无需标样的快速分析有较高的准确度。关键词:辉光放电质谱法(GD-MS);多元素分析;钽

中图分类号:O657.63　　文献标识码:A　　文章编号:1004-2997(2007)01-36-04

Multi-elementAnalysisofHighPurityTantalumbyGlowDischargeMassSpectrometry

CHENGang,GEAi-jing,ZHUOShang-jun,WANGPei-ling

(ShanghaiInstituteofCeramics,ChineseAcademyofSciences,Shanghai200050,China)

Abstract:76elementsinhighpurityTantalumweredeterminedbyglowdischargemassspectrometry(GD-MS).Theinfluenceoftwotypeofdischargecellwasdiscussed.TheLODsofmostelementsis1～5ng g.TheconcentrationsofmainmetalimpuritiesareingoodagreementwiththosedeterminedbyICP-MS,whichindicatethefastanalysisofhighpurityTantalumwithoutstandardbyGD-MSpromisestobeaccurate.

Keywords:glowdischargemassspectrometry(GD-MS);multi-elementanalysis;Tantalum　　钽制品在电子、化工、航空航天及武器领域均有重要应用。我国是钽生产大国,钽制品产量占世界总产量的三分之一强,但大多是低端产品。近年来随着电子工业的不断发展,对高纯钽制品的需求也不断增大[1]。高纯钽的纯度可达99.99%,其中主要的杂质是伴生元素Nb和制备过程中较难除去的高熔点元素Mo、W等,其他金属元素的含量大多在μg g-1至ng g-1量级甚至更低,因此对高纯钽痕量杂质元素的全面准确分析提出了较高的要求。

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)是目前

广泛采用的一种高灵敏度的痕量杂质分析方法。但ICP-MS采用溶液进样和常压分析方式,因此无法进行N、O等气体元素的分析;制样过程中引入的污染和试剂背景往往对分析的准确度有较大影响;对高纯钽的溶解也可能会造成难溶元素的损失导致分析结果偏低。

辉光放电质谱法(GD-MS)具有固体样品直接分析、可分析元素范围广以及检测限低的优点,是分析精度较低的固样分析技术———真空火花源质谱法(SS-MS)的最佳替代方法。辉光放电离子源中样品的原子化和离子化分别在靠

[2]

-1

收稿日期:2006-05-29;修回日期:2006-10-23

　(～),男(汉族,。E-mail:@sic.ac.cn

　第1期　　　　　　　　　　　陈　刚等:高纯钽的辉光放电质谱多元素分析

37

近样品表面的阴极暗区和靠近阳极的负辉区两个不同的区域内进行,使基体效应大为降低,因此即使在没有标样的情况下,也能给出较准确的多元素分析结果,十分有利于高纯样品的半定量分析。因此,本试验拟采用GD-MS方法对高纯钽样品进行多元素分析。

min的侵蚀处理。经过45min溅射后Na、Al元素的变化曲线示于图1。图1表明用第一种方法进行处理不足以有效消除表面Al的杂质污染。选取第二种方法处理30min左右,Al含量即降至稳定的水平。

2.2　放电池构造对分析结果的影响

目前为止,有两种构造的放电池在辉光放电质谱分析中获得较多应用,分别是针状(棒状)样品和片状样品。同一高纯钽样品分别制备成片

1　试验部分

1.1　仪器与试剂

VG9000型辉光放电质谱仪:美国Ther-moElemental公司产品,配备反向双聚焦质谱仪;辉光放电离子源在工作中采用液氮冷却系统冷却。

1.2　样品制备方法

被测钽锭经机械切割加工成20mm×20mm×3mm的片状和3mm×3mm×20mm的棒状。样品在测定前经1∶1∶1的HNO3、HF和水的混合溶液超声侵蚀10min,再分别用去离子水和甲醇清洗,烘干后进行测定。所用清洗试剂均为分析纯以上。

1.3　测定方法

采用1kV、2mA的常规分析条件,先对样品进行一定时间的预溅射。选定待分析的元素,在每一元素质量数处以预设的扫描点数和积分时间对谱峰积分,所得面积即为谱峰强度。元素含量Cx用下式求出:

Cx=RSFx,Ta×Ix/(ITa×Ax)

式中Ix、ITa分别为待测元素和Ta元素的谱峰强度;Ax为待测元素同位素的丰度;RSFx,Ta为校正系数,即“典型相对灵敏度因子”。

[3]

状样品和针状样品的部分元素分析结果列于表1。片状样品中Al含量过高,是由于在同样放

电条件下,片状样品剥离深度较小,导致表面污染不能有效去除。除Al以外,其他元素的含量差异在1倍以内。虽然两种放电池离子化原理相同,但由于放电池构造不同,等离子体的形状分布和电荷密度均不相同,导致样品在等离子体中产生的溅射和碰撞行为存在一定差异,从而对不同元素的灵敏度因子产生影响。不同的放电池构造对分析结果的影响程度与机理仍有待进一步研究。2.3　质谱干扰

由于VG9000型GD-MS对放电池采用液

氮冷却,多数来自背景气体的干扰离子得以有效降低。VG9000的常规分辨率为4000,可以分离绝大多数的分子干扰峰。Au是高纯Ta分析中唯一存在基体干扰的元素,Au为单同位素,与分子离子181Ta16O+存在强烈的干扰,需要10000左右的分辨率才能分开,使Au元素的检测限受到较大影响

。

197

2　结果与讨论

2.1　样品预处理和预溅射

GD-MS在分析中可以对样品表面进行逐层的溅射剥离,可以通过预溅射过程消除样品表面因玷污带来的杂质干扰。由于高纯钽在制备和加工过程中常常引入较大的表面污染,因此对样品进行适当的预处理可以大大节省预溅射时间。高纯钽有很强的化学稳定性,不溶于盐酸和硝酸,但溶于氢氟酸。实验中对某一高纯钽样品分别选取HCl与10%HF的混合溶液和1∶1∶1的HNO3、HF与水的混合溶液两种溶液进行10

图1　Na、Al元素含量随溅射过程的变化曲线

■Al—方法1;●Al—方法2;▼Na—方法1;▲Na—方法2

Fig.1　ConcentrationofNa,Alasafunctionof

sputteringtime

■Al—Method1;●Al—Method2;▼Na—Method1;▲Na—Method2

38

表1　放电池的不同构造对分析结果的影响Table1　Effectofdifferentcellgeometry

foranalyticalresults

分析元素Elements

CNONaAlNbMoW

分析结果Analyticalresults/(μg g-1)针状池Pincell

3.00.232.70.0350.06311150

片状池Flatcell

5.60.192.80.0313.2226.242

质谱学报　　　　　　　　　　　　　　　　　第28卷　

表3　高纯钽样品中76种杂质元素的GD-MS分析结果

Table3　Analyticalresultsof76elementsinhighpurityTantalumbyGD-MS

元素Elements

LiBeBCNOFNa

分析结果Analyticalresults/(μg g-1)

3.00.232.7

0.15

3111

元素ElementsRhPdAgCdSnSbInITeCsBaLaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfWReOsIrAuPtHgTlPbBiThU

分析结果Analyticalresults/(μg g-1)

51

　　Ta在等离子体中存在,倾向与C、H、N、O

等气体结合的特殊性质[4],可以有效地消除来自残余气体的干扰,使质谱图变得更加简单,有利于分析。Ta这种性质的作用机理目前还不清楚。Ta与C、H、N、O形成的分子离子及Ta的多电荷离子与Ta+的强度比值列于表2,结果表明在已形成的离子中,Ta+占有绝对多数的地位,因此可近似认为Ta完全代表基体离子。

表2　Ta+与Ta的其他形式离子的强度比较Table2　ComparisonofstrengthbetweenTa+andtheotherionsofTantalum

离子IonsTaH

+/Ta+

MgAlSiPSClKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGe

+

离子强度比Ionicstrengthratio针状池Pincell2.3×10-59.0×10-81.1×10-61.2×10-59.0×10-3

片状池Flatcell1.1×10-51.7×10-73.0×10-73.2×10-64.1×10-3

TaC+/Ta+TaN+/Ta+TaO+/Ta+Ta2+/Ta+

2.4　分析结果

采用GD-MS方法对针状高纯钽样品中76种元素进行测定,选取“典型相对灵敏度因子”对离子强度比IBR进行校正,结果列于表3。每个元素选取100个扫描点,每个点的积分时间在100～300ms(视元素不同)的条件下,完成一次全部元素扫描的时间为20min,大多数元素的检测限为1～5ng g-1。适当增加积分时间或扫描次数,可以使检测限进一步降低。例如在1000ms的积分时间下,U的检测限可降为0.4ng-1

AsBrSeRbSrYZrNbMoRu

　第1期　　　　　　　　　　　陈　刚等:高纯钽的辉光放电质谱多元素分析

39

2.5　重复性和准确度

同一样品在放电池中进行反复测定、取出样品但不与空气接触进行多次测定、同一样品的不同次测定分别对应于分析的内部重复性、外部重复性和精密度。该针状高纯钽样品部分元素的3种重复性指标列于表4。Nb、Mo、W由于含量较高,3种重复性指标均得到较好的结果,表明GD-MS方法在μg g-1级杂质分析中具有较高的精密度。气体元素C、N、O的分析常常带来较大的误差,实验对C、N、O分析产生影响的因素来自三个方面:放电气体Ar中的气体杂质;离子源(或放电池)中残留的气体背景;样品表面吸附的气体。Na、Al、Si、Fe等较轻元素含量均

-1

在ng g级,且在样品制备及与空气接触过程中相对重元素较易受到污染,内部重复性、外部重复性和精密度依次有较大降低。

表4　高纯钽样品GD-MS分析的重复性

Table4　ReproducibilityofTantalumanalysisbyGD-MS

RSD/%(n=3)

元素Elements

内部重现性Internalreproducibility

CNONaAlSiFeCuNbMoW

4.04.3124.04.81410180.91.41.2

外部重现性Externalreproducibility

[1**********]08.8222.61.80.4

精密度Precision[**************]01.53.00.5

体元素测定值与气体分析仪分析结果的比较。

来自放电气体的C、O背景可能是影响分析准确度的重要因素。由于钽还存在对气体的“吸收”作用,因此GD-MS分析高纯钽样品中C、N、O

等气体的准确度还有待进一步评估。

表5　高纯钽样品部分元素分析结果比较Table5　Comparisonsoftantalumanalyticalresults

元素Elements

CNONbMoW

GD-MS测定值GD-MSresults/(μg g

610.36217.41.08.6

-1)

参考值Reference/(μg g-1)

相对偏差

Relativedeviation/%

--7923257.5

　　　注:1)气体分析法;2)ICP-MS法

3　结　论

辉光放电质谱法能够很好地应用于高纯钽的杂质元素分析,并获得较为满意的精密度和准确度。对针状高纯钽样品的分析表明,在无标样的情况下,采用典型灵敏度因子校正的主要杂质含量分析结果与ICP-MS法一致。C、N、O等气

体元素分析由于受多种因素影响,分析准确度仍有待进一步评估,但仍可保证“数量级上”的准确性。同ICP-MS法相比,辉光放电质谱法具有样

品制备简单、可分析元素多的优点,同时避免了ICP-MS法溶样过程中难溶元素的损失和污染的引入,因此更有利于工业分析中对样品纯度的全面分析检测。参考文献:

[1]　何季麟,王向东,刘卫国.钽铌资源及我国钽铌工

业的发展[J].稀有金属快报,2005,24(6):1-5.[2]　HOFFMANN,KASIKM,ROBONSONPK,et

al.Glowdischargemassspectrometry[J].AnalBioanalChem,2005,381:173-188.

[3]　HARRISONWW.Glowdischargemassspectr-ometry:acurrentassessment[J].JAnalAtomSpec,1988,3:867-872.

[4]　TONGSL,HARRISONWW.Glowdischarge

massspectrometricanalysisofnon-conductingma-terials[J].SpectrochimActa,1993,48(10):1237-1245.

[5]　VENZAGOC,PIERRARDLO,KASIKM,et

al.Roundrobinanalysisofaluminiumusingglowdischargemassspectrometry[J].JAnalAtomSpec,1998,13:189-193.

　　GD-MS属于固体进样技术,对高纯度样品

的定量分析而言,往往难以获得成系列的固体高纯标准样品,因此在实际应用中更多采用半定量分析,或采用“典型相对灵敏度因子”进行校正。有文献报道采用GD-MS定量分析高纯铝样品

大多数元素的准确度在30%以内[5],对于不同样品会有差异,而高纯钽的定量分析结果尚未见报道。为考察GD-MS分析高纯钽样品的准确

度,选定另一针状高纯钽样品中的主要杂质元素Nb、Mo、W与ICP-MS的分析结果比较,列于表

5。比较表明,两种方法的分析结果基本一致,主要杂质元素Nb、Mo、W的相对偏差均在30%以内,表明采用GD-MS的无标样半定量分析同样

具有较好的准确度。表5同时列出了该样品气

第28卷第1期2007年2月

质谱学报

JournalofChineseMassSpectrometrySociety

Vol.28　No.1Feb.2007

高纯钽的辉光放电质谱多元素分析

陈　刚,葛爱景,卓尚军,王佩玲

(中国科学院上海硅酸盐研究所,上海　200050)

摘要:采用辉光放电质谱法(GD-MS)同时测定了高纯钽样品中76种元素,比较了两种不同构造放电池的影响。大多数元素的常规分析检测限在1～5ng g-1,主要金属杂质含量与采用ICP-MS法定量分析的结果一致,这表明GD-MS对高纯钽样品无需标样的快速分析有较高的准确度。关键词:辉光放电质谱法(GD-MS);多元素分析;钽

中图分类号:O657.63　　文献标识码:A　　文章编号:1004-2997(2007)01-36-04

Multi-elementAnalysisofHighPurityTantalumbyGlowDischargeMassSpectrometry

CHENGang,GEAi-jing,ZHUOShang-jun,WANGPei-ling

(ShanghaiInstituteofCeramics,ChineseAcademyofSciences,Shanghai200050,China)

Abstract:76elementsinhighpurityTantalumweredeterminedbyglowdischargemassspectrometry(GD-MS).Theinfluenceoftwotypeofdischargecellwasdiscussed.TheLODsofmostelementsis1～5ng g.TheconcentrationsofmainmetalimpuritiesareingoodagreementwiththosedeterminedbyICP-MS,whichindicatethefastanalysisofhighpurityTantalumwithoutstandardbyGD-MSpromisestobeaccurate.

Keywords:glowdischargemassspectrometry(GD-MS);multi-elementanalysis;Tantalum　　钽制品在电子、化工、航空航天及武器领域均有重要应用。我国是钽生产大国,钽制品产量占世界总产量的三分之一强,但大多是低端产品。近年来随着电子工业的不断发展,对高纯钽制品的需求也不断增大[1]。高纯钽的纯度可达99.99%,其中主要的杂质是伴生元素Nb和制备过程中较难除去的高熔点元素Mo、W等,其他金属元素的含量大多在μg g-1至ng g-1量级甚至更低,因此对高纯钽痕量杂质元素的全面准确分析提出了较高的要求。

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)是目前

广泛采用的一种高灵敏度的痕量杂质分析方法。但ICP-MS采用溶液进样和常压分析方式,因此无法进行N、O等气体元素的分析;制样过程中引入的污染和试剂背景往往对分析的准确度有较大影响;对高纯钽的溶解也可能会造成难溶元素的损失导致分析结果偏低。

辉光放电质谱法(GD-MS)具有固体样品直接分析、可分析元素范围广以及检测限低的优点,是分析精度较低的固样分析技术———真空火花源质谱法(SS-MS)的最佳替代方法。辉光放电离子源中样品的原子化和离子化分别在靠

[2]

-1

收稿日期:2006-05-29;修回日期:2006-10-23

　(～),男(汉族,。E-mail:@sic.ac.cn

　第1期　　　　　　　　　　　陈　刚等:高纯钽的辉光放电质谱多元素分析

37

近样品表面的阴极暗区和靠近阳极的负辉区两个不同的区域内进行,使基体效应大为降低,因此即使在没有标样的情况下,也能给出较准确的多元素分析结果,十分有利于高纯样品的半定量分析。因此,本试验拟采用GD-MS方法对高纯钽样品进行多元素分析。

min的侵蚀处理。经过45min溅射后Na、Al元素的变化曲线示于图1。图1表明用第一种方法进行处理不足以有效消除表面Al的杂质污染。选取第二种方法处理30min左右,Al含量即降至稳定的水平。

2.2　放电池构造对分析结果的影响

目前为止,有两种构造的放电池在辉光放电质谱分析中获得较多应用,分别是针状(棒状)样品和片状样品。同一高纯钽样品分别制备成片

1　试验部分

1.1　仪器与试剂

VG9000型辉光放电质谱仪:美国Ther-moElemental公司产品,配备反向双聚焦质谱仪;辉光放电离子源在工作中采用液氮冷却系统冷却。

1.2　样品制备方法

被测钽锭经机械切割加工成20mm×20mm×3mm的片状和3mm×3mm×20mm的棒状。样品在测定前经1∶1∶1的HNO3、HF和水的混合溶液超声侵蚀10min,再分别用去离子水和甲醇清洗,烘干后进行测定。所用清洗试剂均为分析纯以上。

1.3　测定方法

采用1kV、2mA的常规分析条件,先对样品进行一定时间的预溅射。选定待分析的元素,在每一元素质量数处以预设的扫描点数和积分时间对谱峰积分,所得面积即为谱峰强度。元素含量Cx用下式求出:

Cx=RSFx,Ta×Ix/(ITa×Ax)

式中Ix、ITa分别为待测元素和Ta元素的谱峰强度;Ax为待测元素同位素的丰度;RSFx,Ta为校正系数,即“典型相对灵敏度因子”。

[3]

状样品和针状样品的部分元素分析结果列于表1。片状样品中Al含量过高,是由于在同样放

电条件下,片状样品剥离深度较小,导致表面污染不能有效去除。除Al以外,其他元素的含量差异在1倍以内。虽然两种放电池离子化原理相同,但由于放电池构造不同,等离子体的形状分布和电荷密度均不相同,导致样品在等离子体中产生的溅射和碰撞行为存在一定差异,从而对不同元素的灵敏度因子产生影响。不同的放电池构造对分析结果的影响程度与机理仍有待进一步研究。2.3　质谱干扰

由于VG9000型GD-MS对放电池采用液

氮冷却,多数来自背景气体的干扰离子得以有效降低。VG9000的常规分辨率为4000,可以分离绝大多数的分子干扰峰。Au是高纯Ta分析中唯一存在基体干扰的元素,Au为单同位素,与分子离子181Ta16O+存在强烈的干扰,需要10000左右的分辨率才能分开,使Au元素的检测限受到较大影响

。

197

2　结果与讨论

2.1　样品预处理和预溅射

GD-MS在分析中可以对样品表面进行逐层的溅射剥离,可以通过预溅射过程消除样品表面因玷污带来的杂质干扰。由于高纯钽在制备和加工过程中常常引入较大的表面污染,因此对样品进行适当的预处理可以大大节省预溅射时间。高纯钽有很强的化学稳定性,不溶于盐酸和硝酸,但溶于氢氟酸。实验中对某一高纯钽样品分别选取HCl与10%HF的混合溶液和1∶1∶1的HNO3、HF与水的混合溶液两种溶液进行10

图1　Na、Al元素含量随溅射过程的变化曲线

■Al—方法1;●Al—方法2;▼Na—方法1;▲Na—方法2

Fig.1　ConcentrationofNa,Alasafunctionof

sputteringtime

■Al—Method1;●Al—Method2;▼Na—Method1;▲Na—Method2

38

表1　放电池的不同构造对分析结果的影响Table1　Effectofdifferentcellgeometry

foranalyticalresults

分析元素Elements

CNONaAlNbMoW

分析结果Analyticalresults/(μg g-1)针状池Pincell

3.00.232.70.0350.06311150

片状池Flatcell

5.60.192.80.0313.2226.242

质谱学报　　　　　　　　　　　　　　　　　第28卷　

表3　高纯钽样品中76种杂质元素的GD-MS分析结果

Table3　Analyticalresultsof76elementsinhighpurityTantalumbyGD-MS

元素Elements

LiBeBCNOFNa

分析结果Analyticalresults/(μg g-1)

3.00.232.7

0.15

3111

元素ElementsRhPdAgCdSnSbInITeCsBaLaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfWReOsIrAuPtHgTlPbBiThU

分析结果Analyticalresults/(μg g-1)

51

　　Ta在等离子体中存在,倾向与C、H、N、O

等气体结合的特殊性质[4],可以有效地消除来自残余气体的干扰,使质谱图变得更加简单,有利于分析。Ta这种性质的作用机理目前还不清楚。Ta与C、H、N、O形成的分子离子及Ta的多电荷离子与Ta+的强度比值列于表2,结果表明在已形成的离子中,Ta+占有绝对多数的地位,因此可近似认为Ta完全代表基体离子。

表2　Ta+与Ta的其他形式离子的强度比较Table2　ComparisonofstrengthbetweenTa+andtheotherionsofTantalum

离子IonsTaH

+/Ta+

MgAlSiPSClKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGe

+

离子强度比Ionicstrengthratio针状池Pincell2.3×10-59.0×10-81.1×10-61.2×10-59.0×10-3

片状池Flatcell1.1×10-51.7×10-73.0×10-73.2×10-64.1×10-3

TaC+/Ta+TaN+/Ta+TaO+/Ta+Ta2+/Ta+

2.4　分析结果

采用GD-MS方法对针状高纯钽样品中76种元素进行测定,选取“典型相对灵敏度因子”对离子强度比IBR进行校正,结果列于表3。每个元素选取100个扫描点,每个点的积分时间在100～300ms(视元素不同)的条件下,完成一次全部元素扫描的时间为20min,大多数元素的检测限为1～5ng g-1。适当增加积分时间或扫描次数,可以使检测限进一步降低。例如在1000ms的积分时间下,U的检测限可降为0.4ng-1

AsBrSeRbSrYZrNbMoRu

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39

2.5　重复性和准确度

同一样品在放电池中进行反复测定、取出样品但不与空气接触进行多次测定、同一样品的不同次测定分别对应于分析的内部重复性、外部重复性和精密度。该针状高纯钽样品部分元素的3种重复性指标列于表4。Nb、Mo、W由于含量较高,3种重复性指标均得到较好的结果,表明GD-MS方法在μg g-1级杂质分析中具有较高的精密度。气体元素C、N、O的分析常常带来较大的误差,实验对C、N、O分析产生影响的因素来自三个方面:放电气体Ar中的气体杂质;离子源(或放电池)中残留的气体背景;样品表面吸附的气体。Na、Al、Si、Fe等较轻元素含量均

-1

在ng g级,且在样品制备及与空气接触过程中相对重元素较易受到污染,内部重复性、外部重复性和精密度依次有较大降低。

表4　高纯钽样品GD-MS分析的重复性

Table4　ReproducibilityofTantalumanalysisbyGD-MS

RSD/%(n=3)

元素Elements

内部重现性Internalreproducibility

CNONaAlSiFeCuNbMoW

4.04.3124.04.81410180.91.41.2

外部重现性Externalreproducibility

[1**********]08.8222.61.80.4

精密度Precision[**************]01.53.00.5

体元素测定值与气体分析仪分析结果的比较。

来自放电气体的C、O背景可能是影响分析准确度的重要因素。由于钽还存在对气体的“吸收”作用,因此GD-MS分析高纯钽样品中C、N、O

等气体的准确度还有待进一步评估。

表5　高纯钽样品部分元素分析结果比较Table5　Comparisonsoftantalumanalyticalresults

元素Elements

CNONbMoW

GD-MS测定值GD-MSresults/(μg g

610.36217.41.08.6

-1)

参考值Reference/(μg g-1)

相对偏差

Relativedeviation/%

--7923257.5

　　　注:1)气体分析法;2)ICP-MS法

3　结　论

辉光放电质谱法能够很好地应用于高纯钽的杂质元素分析,并获得较为满意的精密度和准确度。对针状高纯钽样品的分析表明,在无标样的情况下,采用典型灵敏度因子校正的主要杂质含量分析结果与ICP-MS法一致。C、N、O等气

体元素分析由于受多种因素影响,分析准确度仍有待进一步评估,但仍可保证“数量级上”的准确性。同ICP-MS法相比,辉光放电质谱法具有样

品制备简单、可分析元素多的优点,同时避免了ICP-MS法溶样过程中难溶元素的损失和污染的引入,因此更有利于工业分析中对样品纯度的全面分析检测。参考文献:

[1]　何季麟,王向东,刘卫国.钽铌资源及我国钽铌工

业的发展[J].稀有金属快报,2005,24(6):1-5.[2]　HOFFMANN,KASIKM,ROBONSONPK,et

al.Glowdischargemassspectrometry[J].AnalBioanalChem,2005,381:173-188.

[3]　HARRISONWW.Glowdischargemassspectr-ometry:acurrentassessment[J].JAnalAtomSpec,1988,3:867-872.

[4]　TONGSL,HARRISONWW.Glowdischarge

massspectrometricanalysisofnon-conductingma-terials[J].SpectrochimActa,1993,48(10):1237-1245.

[5]　VENZAGOC,PIERRARDLO,KASIKM,et

al.Roundrobinanalysisofaluminiumusingglowdischargemassspectrometry[J].JAnalAtomSpec,1998,13:189-193.

　　GD-MS属于固体进样技术,对高纯度样品

的定量分析而言,往往难以获得成系列的固体高纯标准样品,因此在实际应用中更多采用半定量分析,或采用“典型相对灵敏度因子”进行校正。有文献报道采用GD-MS定量分析高纯铝样品

大多数元素的准确度在30%以内[5],对于不同样品会有差异,而高纯钽的定量分析结果尚未见报道。为考察GD-MS分析高纯钽样品的准确

度,选定另一针状高纯钽样品中的主要杂质元素Nb、Mo、W与ICP-MS的分析结果比较,列于表

5。比较表明,两种方法的分析结果基本一致,主要杂质元素Nb、Mo、W的相对偏差均在30%以内,表明采用GD-MS的无标样半定量分析同样

具有较好的准确度。表5同时列出了该样品气