ICP-AES(美国热电teva操作软件说明书)

PAGEPAGE24第二部分IRISIntrepid等离子体光谱仪操作指南序言IRISIntrepid系列光谱仪是电感耦合氩等离子体发射光谱仪（ICAP－AES）。它采用中阶梯光栅和石英棱镜二维分光系统与CID固体检测器完美结合，提供完整的和全波长复盖的分析谱图。典型的发射光谱仪（AES）能够分析从几个ppb到百分之几乃至百分之几十的样品浓度。IRISIntrepid系列光谱仪根据观测方式不同分为：．垂直观测一般用于分析基体较复杂的样品，干扰较小。．水平观测能够改善仪器的检出限，一般用于分析基体简单的样品，对于基体复杂的样品干扰较大。．双向观测以水平观测为基础，利用辅助光学系统进行垂直观测，可弥补水平观测的易电离干扰，拓宽分析线性范围。仪器操作规程仪器的准备：开机确认有足够的氩气用于连续工作。（储量≥1瓶）确认废液收集桶有足够的空间用于收集废液。打开氩气并调节分压在0.5—0.7Mpa之间。若仪器处于停机状态，打开主机电源（右侧下方红色刀闸），注意仪器自检动作。待自检结束后，即可关闭氩气，用以节省氩气消耗，等待仪器预热。启动TEVA软件，检查联机通讯情况。点火再次确认氩气储量和压力，并驱气1小时，确保CID检测器不会结霜。检查并确认进样系统（矩管、雾化室、雾化器、泵管等）是否正确安装。上好蠕动泵夹，把样品管放入蒸馏水中。开启排风。打开TEVA软件的plasmastatus对话框，进行点火操作。3、稳定光室稳定在90±0.5F。CID温度<-40℃。等离子体稳定15-30分钟。分析分析完毕后，用蒸馏水冲洗进样系统10分钟，熄火。点击Shutdown使仪器处于待机状态。松开蠕动泵泵夹。待CID温度升至20℃以上，再吹扫10分钟左右即可关闭氩气。关闭排风。停机若仪器长期停用，关闭主机电源和气源使仪器处于停机状态。建议用户定期开机，以免仪器因长期放置而损坏。注：此时仪器CID制冷开关应置于SWITCHON。若仪器置于ALWAYSON状态时，必须要先通氩气1小时，才可以打开主机电源，以避免CID检测器结霜。警告警告若在CID检测器处于冷却状态时，关闭或没有打开吹扫气体，可能会使CID检测器结霜，对其造成不可挽回的损坏。第二章定性分析CID检测器具有记录样品元素“指纹”信息的独特功能。本章利用测试溶液来说明进行定性分析的方法。单击分析模块中的RunFullFrame图标，打开如下对话框：获取全谱谱图：我们可以获得一个或二个波长范围的全帧谱图，Uv表示低波范围，Vis表示高波范围，切换波长为238nm。吸入测试溶液，选择<Uv>或<Vis>，设定积分时间，单击<Run>，光谱仪就会得到下图所示的谱图。元素识别：在谱图上选择亮点，用鼠标双击它，将谱图放大，将光标会置于最亮的单元上，点击图标，就会显示元素谱线表，根据您对样品的了解及相应的强度，可初步确定是何种元素。为进一步确认，可通过以下方法来实现。双击谱图右侧<AnalyticalElementals>或点击它前面的<+>，打开元素下拉式菜单并选择所需的元素，右击鼠标选择<AddElementaltoMethod>，此时，该元素的其它谱线将被添加到相应的谱图中。双击每一条谱线，可依次对其进行研究，若每一条谱线中都出现谱峰，则在样品中很有可能存在那种元素。如有必要，可通过单击工具条中的图标，来核对低灵敏度的谱线。右击鼠标选择<RestoreZoom>可使谱图复原，右击鼠标选择<RestoreContrast>可使对比度复原。通过以上方法，可对未知样品进行定性分析。存贮谱图：即可在拍摄全谱谱图时选择<Autostore>，进行保存。也可在谱图左侧的样品分析栏选择要保存谱图，右击鼠标选择<SaveFullFrame…>，键入名称，点击<OK>存贮谱图。谱图相减：若您对沾污的样品进行分析，此方法非常有用。通过谱图相减，就可使原谱图简化，得到第三幅谱图，这幅谱图表示前两者的差异。其方法为，在样品分析栏中选择您要被减的谱图，右击鼠标选择<SubtractFullFrame…>，会弹出如下对话框，选择您所要减的谱图，点击<OK>，即可得到第三幅谱图。第三章谱线添加及其校准在光谱仪出厂之前，技术人员以及TJA服务专家已在光谱仪中对许多谱线进行了校准，由于运输过程产生振动，可能造成谱线漂移，所以建议您在使用之前，需要对所有有用的谱线重新进行校准，为以后分析创造方便条件。在谱图中相同的谱线拥有不同的级次，因此，不仅要确定谱线的波长，还要确定谱线的级次。波长以(nm)计量，级次在波长之后的()中。IRIS光谱仪装有两个狭缝，Uv用于较短的波长，Vis用于较长的波长。通常在分析时，尽量采用Uv上的谱线进行测定，不出现在Uv上的谱线则由Vis上的谱线进行测定。谱线添加及其校准所需步骤：点燃等离子体，使光谱仪充分预热。添加所需的元素谱线和级次，删除无用的谱线。确认所需的谱线和级次已在元素周期表中列出。待光谱仪稳定。采集全谱谱图。检查原先校准过的谱线是否满意。校正元素谱线框的位置。譬如以锡为例，需要10ppm的纯锡标准溶液和空白溶液。（通常采用单一元素进行谱线校准，复杂的标准增加光谱的复杂性，使谱线校准更困难。）在分析模块中点击Method→New…→右击鼠标选择Sn→EditmapforSn…，即打开<MapEditor>对话框。（如图所示）在此对话框含有锡元素的谱线以及每条谱线的详细资料，包括谱线与级次、所属波长范围、谱线在CID检测器中的坐标位置、谱峰状态（是否经过校准）、谱线状态（I代表原子谱线，II代表离子谱线）、相对强度、用于分析的谱线和为新方法自动选择的谱线。通过点击<AddLines…>或<Delete…>来添加或从该表中删除选定的谱线。<AvailableforAnalysis>表示用于定量分析的谱线，只有此处被选择的谱线，才能出现在元素周期表中，用于定量分析。谱线与级次选取的原则：对于微量元素的分析，要采用灵敏线，对于高含量元素的分析，要采用弱线。删除行或列小于10或大于502的任意谱线。相同的谱线具有不同的级次，不同的级次其强度亦不同，利用谱线的列信息，选取落在靠近检测器中心位置的谱线与级次。（256列是检测器的中心）对于强度接近的同一谱线的两个级次，有时取两者的平均值，用这种方法可提高结果的精密度。拍摄10ppm锡溶液和空白溶液的全谱谱图（将最大积分时间设定为5秒，为了看到较为不明显的谱线，可增加积分时间），并将所需要的谱线添加到谱图中。通过与空白溶液对比来对确认锡的谱峰是非常有益的。同时还可以通过差减法来得到扣除空白溶液后的谱图。选择Sn-uv谱图右击鼠标→SubtractFullFrame→选择空白溶液谱图→OK即可。采用拖拉的方法对谱峰进行校准：将光标移动到谱线框内。同时按下<Ctrl>键和鼠标左键。将光标移到最亮的检测单元上，即<Counts/s>为最大值。松开鼠标键及<Ctrl>键。单击<Yes>在谱图库中保存新的位置。击<No>将谱线框退回到原来的位置。对其它谱线重复这一过程，即可一一校准。创建谱线在某些情况下，需要将一条谱线库中不存在的谱线添加其中。其过程如下：找到波长表的可靠设定值以确保您选择的谱线有正确的波长。在<Mapeditor>对话框中，点击AddLines…，打开如下对话框，点击Create…输入波长，点击OK，按前面方法进行校准即可。第四章背景及干扰元素校正在此主要介绍背景校正位置的选取、干扰元素的鉴别及干扰元素校正系数的计算。1>背景校正对于ICP光谱仪来说，基体匹配是最理想的，但在很多情况下，都是不现实的。由于样品之间的成分不同、样品与标准之间的成分不同、连续光谱以及谱线拖尾都可能导致背景干扰，因此要得到正确的分析结果，背景校正就显得非常重要。下图表明一个1ppm样品不同基体时的两个谱峰。（许多元素可能造成这种背景移位）如果不实行背景校正，则在每个峰值中心位置确定的原强度被用于计算浓度。较高的峰值比未受镁影响的峰值获得较高的分析结果。对于这种背景来说，背景校正是必需的。背景校正消除了由于背景抬高所带来的干扰。浓度是以净强度为基础计算的。净强度＝原强度－背景强度在选择背景位置时，应遵循：将背景位置定在尽可能平坦的区域（无小峰）。将背景位置定在离谱峰足够远的地方，从而不受谱峰两翼的影响。左背景、右背景以及左右背景强度的平均值尽可能与谱峰背景强度一致。TEVA软件对于谱峰位置和宽度，以及背景位置和宽度的选择更加方便，可以通过按住鼠标左键移动鼠标来改变谱峰和背景的位置，也可以通过按住鼠标左键移动双箭头来改变谱峰和背景的宽度。下面几个背景校正的实例，仅供大家参考。（P213.618背景校正）（Zn202.548背景校正）2>干扰元素校正1、在Subarray谱图上鉴别未知峰TEVA软件允许您在Subarray谱图上鉴别未知峰，首先点击WavelengthFinder图标，打开如下图所示的波长谱线框，然后在未知峰的位置点击鼠标左键。波长谱线框中就会列出未知峰±0.1nm内存在的所有谱线及其相对强度，根据您对样品的了解和谱线的相对强度，来鉴别可能产生谱峰的元素。（元素间干扰的Subarray图）2、确定干扰元素如果您没有把握弄清哪个元素产生谱线干扰，那么：检查元素周期表中的“谱线信息”列表，看是否有潜在的谱线干扰。在列表中挑出您的样品中最可能存在的元素。配制一套单元素的标准溶液，使其浓度接近样品的含量。将每一个标准溶液作为未知样进行分析。观察其Subarray谱图，确定哪个元素的谱峰与测定元素的谱峰相重叠或部分重叠。即可确定哪个元素对测定元素产生干扰。3、计算干扰校正系数以下图为例：B溶液作为测定A的未知样品时，得到的Subarray谱图。从中可以看出，B的谱线和A的谱线部分产生重叠。因此，在样品中含有B时，测定A的结果就会偏高。在某些情况下，干扰可能会很小，它还可能通过减小谱峰的测量宽度或者改变谱峰的测量位置来进一步降低干扰。在分析低浓度的样品时，还可以通过将谱峰的测量宽度减少到两个甚至一个，来改善分析结果。它除了减少光谱干扰的作用之外，常常可导致分析信号的强度增加。但是，谱线可能更易受到谱线漂移的影响，在恶劣的实验室条件下尤为突出。干扰元素校正系数（IEC’s）当采用ICP光源时，一般就可假设，所测得的干扰元素浓度与它向分析元素所贡献的浓度是成正比的，而其比值为一常数，称为K1，此常数可以通过光谱仪进行测定。分别配制一套分析元素和干扰元素标准溶液并对其进行标准化。将干扰元素的标准溶液作为未知样进行分析。同时得到干扰元素浓度和干扰元素为分析元素所贡献的浓度。计算K1＝干扰元素为分析元素所贡献的浓度／仪器确定的干扰元素浓度。例如干扰元素B的标准溶液（100ppm）在A309.271nm处进行分析时，测得A浓度为8.4ppm，在同样的分析中，B测得的浓度为100.4ppm。由于在B标准溶液中没有A，(要仔细检查A的其他灵敏线以确保这一点是真实的)，所以报告中A的浓度是由于B的干扰造成的，其干扰校正系数K1=8.4/100.4=0.08367。在得到干扰校正系数K1后，还需把它输入到方法中去。点击Method→Elements→A309.271(85)→IEC’s→AddIEC’s…→选择干扰元素B→OK,在K1处输入求得的系数即可。从此时起，分析方法中B对A的干扰将被扣除。注：只有在方法中选择的元素才能被用于进行元素干扰校正，也只有在方法中被选择的元素才出现在周期表中。第五章质量控制及极限检查质量控制（QC）及极限检查（LC）表是向操作人员提供光谱仪运行情况或反馈样品质量情况的有效工具。质量控制（QC）所用样品为标样，对它们进行频繁地分析，以确保光谱仪产生的结果正确无误。运行QC标样前，需要建立一个QC检查表，表内包括QC标样所含元素、浓度以及可接受的范围，任何超出该接受范围的结果均将用<fail>进行标记。根据QC标样的结果，操作人员或者自动进样器就可以作出决定来重新进行标准化以及／或者重新运行QC标样。极限检查（LC）应用于未知样品，极限检查表包括元素列表以及每一元素所确定的上下限，对于超出该界限的结果进行标记。编辑QC检查表在分析模块中，点击Method→Check→New…，打开NewCheckTable对话框，如下图所示：选择CheckType为QC图中所示参数均为缺省值。每个元素的实际值及范围均可在后面予以设定。．<Relative>表示相对量<Absolute>表示绝对量在StdNormalization选项框内有三种选择：．选择<None>，在方法标准化后，QC标样并不对标准化曲线的系数进行修正。．选择<Slope>，在方法标准化后，可以通过QC标样对标准化曲线的斜率进行修正．选择<Intercept>，在方法标准化后，可以通过QC标样会对标准化曲线的截矩进行修正。点击OK继续往下进行，QC编辑程序对话框自动填充，显示如下。在此可以选择元素，并对元素的含量、范围以及标准化方式进行编辑或选择。QC检查表编辑完成。运行QC检查表在分析方法标准化后，点击QC图标，则打开如下对话框。在Table框内，选择QC-1标样，然后点击Run，来运行它。利用QC标样对工作曲线进行校准选定QC标样→Results→QCActions→NormalizeSlope，通过斜率对工作曲线进行校准。极限检查（LC）表LC被用来检查样品是否符合规格要求，而QC是用来监测仪器性能的。编辑和运行LC检查表同编辑和运行QC检查表相似。在此不再赘述。第六章先进的分析功能IRIS系列光谱仪除了初级操作中所介绍的基本功能之外，还提供几种先进的分析功能。标准加入法标准加入法（MSA）要求样品被分成2到4份溶液，一种溶液用去离子水或适当的酸稀释，另外的1到3份溶液用各种不同浓度的标准溶液进行稀释，值得注意的是，所有的溶液稀比率均应严格一致。也就是说，样品可以用酸1∶1稀释，5，10和15ppm的标准溶液进行稀释。采用这样的方法后，对于所有的溶液而言，样品的稀释比率均保持相同，而分析元素的浓度则逐渐增加。背景校正的位置对MSA来说特别重要。对于所有的溶液而言，背景强度可以预计都是一样的，因为它们都有相同的基体，唯一不同之处是添加的标准溶液的谱峰。任何未被校正的背景均会被MSA演算方法解释为化学分析的信号。运行标准加入法为执行MSA分析，点击RunUnknown图标，打开未知样对话框。点击MSA…，打开如下对话框。在此对话框内，您可以输入Sample_k#浓度，并运行它们。不需要运行所有的4个Sample_k#，在运行了2个Spike#后，您可以在任何时候点击<CalcMSASample>来结束该分析工作，并报告分析结果。输入Sample_k#样品浓度，可点击<MSASetup…>，如下的对话框就打开。通过在被改变的值上面点击鼠标，可以改变每个Sample_k#元素的浓度，点击<OK>进行确认。并返回到上一级对话框，依次运行每个Sample_k#，运行完所有样品，点击<CalcMSASample>，样品的最终结果就会被计算出来。内标法在ICP光谱中，使用内标是很平常的事，它能补偿一些光谱漂移带来的干扰，因此能改善长期精密度。内标元素应该是在任何采用内标法测定的样品中都不含有的，并要按恒定的量加到包括空白溶液在内的所有溶液中去，通过使用TJA内标混合器（部件号136708－00），如下图所示，可大大地简化该过程。它采用了两根蠕动泵管，桔黄色／绿色代表内标管，桔黄色／桔黄色代表样品管，内标管进样量大约相当于样品管进样量的20％。按以下步骤建立内标法：．选择内标元素。最长用的元素为Y，因为它通常不会出现在典型的样品中。确定将要采用的内标元素的谱线。请记住：一般来说分析牵涉到IRIS光谱仪所使用的两条狭缝。因此，为了得到同时测定（因为只有同时测定才能体现出内标法的优点），至少在每一条狭缝上都应有一条谱线。Vis狭缝最常用的谱线为Y371.030nm，Uv狭缝谱线为Y224.306nm。在Y224.306nm处谱线受到来自Cu224.261nm谱线的潜在干扰。．按前面所介绍的那样，建立分析方法。必须确保内标元素在本方法中被选择，并确保所有需要的谱线均已选择好（检查是否已标有标记）。．点击Method→InterrialStandards将显示如下图所示的内标元素对话框。．点击SelectInterrialStds，打开元素周期表，选择内标元素及其谱线。请记住每个狭缝至少应选择一条谱线。．点击<OK>，关闭对话框。．此时内标元素及其谱线自动添加到内标谱线框中。选择并添加与内标谱线波长范围相对应的谱线。切换波长为：238nm。．严格采用相同浓度的内标溶液。至此内标法建立完成，即可按照常规方法运行标准和样品。时序扫描时序扫描通常用于SSEA（固体进样系统）或离子色谱等非常规的进样系统中。对于SSEA来说，可以通过时序扫描研究不同材料中各个元素的熔出曲线，从而确定预燃时间和积分时间。在同离子色谱联用时，通过时序扫描还可以研究和判断不同金属元素洗脱的顺序和保持的时间。如果正确选择色谱柱，能够测量诸如CrⅢ和CrⅥ等不同价态的离子。首先按前面所介绍的那样，建立分析方法。点击RunTimeScan图标，打开如下对话框：选择所要测定的波长，Uv或Vis；输入样品清洗时间、信号容量百分比、测定次数、每次测定的时间，点击RUN运行。得到一条关于时间/强度的曲线，如下图所示：通过设置Gate1和Gate2，可以求得积分面积。点击一阶导数图标，可以使曲线进行切换，如图所示：此图是对于一定浓度的标准溶液而言。对于离子色谱或SSEA而言，其一阶导数曲线如下图所示。通过一阶导数曲线来判断信号峰值所对应的时间，或通过设置Gate1和Gate2，求得积分面积，从而进行定量分析。第七章优化分析条件优化是通过改变仪器的各项参数（主要包括蠕动泵泵夹优化、雾化气压力、RF功率等），使光强最大而噪声最小，从而得到最好的分析结果。蠕动泵泵夹优化调节步骤如下：安装泵夹，并使其就位。（最好把全部泵夹都安装好，以免泵夹倾斜。）通过等离子体控制面板，设置雾化气压力为：30Psi。把样品管放入到蒸馏水中，观察蒸馏水流动情况。调节泵夹的压力扳手（前松后紧），使蒸馏水完全停止流动，再紧一下，这时压力最佳。调节废液管泵夹，使其压力稍大于或等于样品管压力即可。（可通过等离子体控制面板设置泵速为100rpm，观察排废液情况。）注：泵夹压力设置错误会导致分析质量变差。如果太松，由于部分样品自由吸入将造成结果漂移；如果太紧，来自泵管的脉动会使分析精度下降。雾化气压力优化雾化气压力决定氩气通过雾化器的速度，直接影响样品引入的速度和雾化的均匀性