互维伙伴®ICP-9000系列电感耦合等离子体发射光谱仪在稀土检测中的应用

更新时间：2026-06-23 点击次数：28

互维伙伴®ICP-9000系列电感耦合等离子体发射光谱仪

在稀土检测中的应用

ICP-9000(即ICP光谱仪)系列电感耦合等离子体发射光谱仪，先使试样蒸发汽化，解离或分解为原态，原子状态进一步电离成离子态，原子及离子在光源中激发发射原子特征谱线，利用光谱仪将光源发射的光谱色散为按波长排列的光谱线，由光电检测器件检测光谱线的强度，按测定得到的光谱波长对试样进行定性分析，按发射强度进行定量分析。电感耦合等离子体作为激发光源的原子发射光谱，可测定各种物质的化学成分，从常量至低含量到微量元素成分的测定，具有高效快捷、适应性强的分析特性，检测方法采用溶液进样方式，具有可溯源性，而被各个领域的标准分析方法所采纳，是无机元素分析强有力的实用分析工具。

在稀土行业中，ICP-9000(即ICP光谱仪)系列光谱仪更是分析检测仪器，稀土金属或稀土氧化物中的杂质元素的测定，国家标准分析方法就是采用ICP电感耦合等离子体发射光谱法，由于稀土元素多为谱线元素，特别是15种镧系元素的分析灵敏线均在350-450nm波段内，其光谱基体干扰、元素谱线之间的干扰现象很复杂，光谱谱线重叠干扰极为严重，这就要求采用具有大色散率、高分辨率的扫描型ICP光谱仪。

北京和信同通科技发展有限公司（互维伙伴®）多年从事电感耦合等离子体发射光谱仪(即ICP光谱仪)的开发研究，技术队伍以丰富的工作经验和扎实的专业知识为保障，在传统电感耦合等离子体发射光谱仪技术的基础上，借鉴国际成果后，研究开发出ICP-9000系列ICP光谱仪，它具有抗干扰性强、自动化程度高、操作简便、稳定可靠、测试范围广、分析速度快、检出限低等特点，可分析的元素为大多数的金属和磷P、硼B、硅Si、硒Se、碲Te、砷As等少量的非金属共七十多种，可方便进行定性、半定量和精确定量分析，是常量、微量和痕量无机元素分析的理想仪器。

一、ICP-9000(即ICP光谱仪)工作原理：

电感耦合等离子体发射光谱仪是根据被测元素的原子或离子，在光源中被激发而产生的特征辐射，通过判断这种特征辐射的存在及其强度大小，对各元素进行定性和定量分析。

互维伙伴®ICP-9000系列电感耦合等离子体发射光谱仪在稀土检测中的应用

二、ICP-9000(即ICP光谱仪)工作环境：

1.工作环境温度：18-28℃（温度变化＜2℃/h）

2.工作环境湿度：（20-80）%RH（无冷凝）

3.氩气纯度：≥99.99%

4.排风：不小于400m³/h

三、ICP-9000(即ICP光谱仪)主要技术指标：

1.扫描范围：（180-800.0）rm；

2.测量分辨率：≤0.006-0.01nm（整个波段）

光栅刻线2400线/mm扫描范围180-800nm全波段分辨率≤0.01nm

光栅刻线3600线/mm扫描范围180-520nm全波段分辨率≤0.008nm

光栅刻线4320线/mm扫描范围180-430nm全波段分辨率≤0.006nm

（光栅规格根据客户样品不同、配置不同光栅）

3.波长示值误差和重复性：

波长示值误差±0.02nm，重复性≤0.003nm

（优于国家标准≤0.015）

4.相关系数：≥0.9998%

5.测量范围：超微量到常量

6.最小光谱带宽：谱线峰半高宽：≤0.01nm-0.006nm

7.检出限（mg/L）：（ug/L）ppb级，部分元素检出限如下：

Zn 213.856nm≤0.003 Mn257.610nm≤0.002

Ba 455.403nm≤0.001 Ni 231.604nm≤0.01

Cu 324.754nm≤0.007 Cr 267.716nm≤0.007

8.重复性：相对标准偏差RSD≤1.5%

9.稳定性：相对标准偏差RSD≤2.0%

10.测量方式：垂直观测或径向观测

11.功率：750—1600W，连续可调

四、ICP-9000(即ICP光谱仪)主要配置：

1.光学系统：

（1）Czerny-Turner结构光学设计，使用大面积高刻线密度平面全息光栅，光路传输效率高，谱线质量。

（2）精密的波长驱动技术，大于0.5m光学系统焦距设计，具有优异的波长定位精度。

（3）可配置双光栅双PMT检测器，整个波长分布范围内均具有光谱分辨率。

（4）搭载光学滤波器系统，根据波长自动切换，有效去除光谱干扰和降低光学噪声。

（5）光室气体氛围保持，多点充气技术，缩短光室充气时间，提高紫外光谱灵敏度及稳定性，开机即可测量。

（6）光室气路独立，可充氮气或氩气等保护气。

（7）立体控温系统，保障光学系统长期稳定无漂移。

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2.单色器

（1）光路：Czerny-Turner型；

（2）焦距：1000mm;

（3）光栅规格：离子刻蚀全息光栅；

（4）线色散率倒数：0.26nm；

（5）波长定位精度：≤0.02nm（整个波段所有谱线）；

（6）波长重复性≤0.0003；

（7）步进电机驱动最小步距：0.0003nm；

（8）出射、入射狭缝：20um、25um；

（9）反射镜规格：（80x110x16）nm；

（10）透镜：Φ30，1:1成像；

（11）反射镜规格：凹形；

（12）杂散光：10000ug/ml的Ca溶液在As189.042nm处的等效背景浓度≤0.5ug/ml；

（13）光室保温：高精度恒温25℃±0.1℃；

（14）光室充气：自动充气技术，吹扫流量1L/min；

（15）检测器：高灵敏度PMT检测器；

（16）负高压：0-1250V；

（17）测试方式：单或多元素顺序测量；

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3.射频发生器：

（1）具备国内同类ICP光谱仪的自动控制自动匹配自动调谐等标准功能；

（2）电路类型：电感反馈自激式振荡电路、同轴电缆输出、匹配调谐、取功率反馈信号，进行闭环自动控制；

（3）工作频率：40.68MHz；

（4）频率稳定性：≤0.01%；

（5）输出功率：750—1600W可调，步进1W连续可调；

（6）输出功率稳定性：≤0.1%；

（7）电磁场泄漏强度：距机身20cm，电场强度E：＜0.5V/m;

（8）功率稳定性：≤0.1%，一键式点火、熄火操作；

（9）等离子体位置控制：等离子体位置由计算机精确控制，定位精度0.1mm。所有调整参数由工作站软件自动存入分析方法内；

（10）等离子体源具有低功率待机模式：待机时降低输出功率，减小气体流量，仅维持等离子体运行；

4.进样装置：输出工作线圈：内径25mm、3匝

（1）矩管：配套垂直放置的一体式矩管，可灵活拆装的石英矩管，气路快插拔设计，方便清洗维护，中心管可选0.8mm、1.5mm、2.0mm；

（2）雾化器：配套高效标准同心雾化器或平行通道雾化器，保证仪器高灵敏度的同时具有良好的耐盐特性，可选标准雾化器、高盐雾化器、雾化器；

（3）雾室：配套高效的旋流型雾室或配Schott双通道石英或耐HF物化室，同时可配置半导体温控装置，保证仪器良好的稳定性；

（4）气路：配套高精密流量阀和质量控制流量计来控制冷却气、辅助气和载气的流量；

5.光谱工作站：

（1）操作系统Windows10或Windows11操作平台下的中英文工作站，多人操作管理；

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ICP-9000(即ICP光谱仪)系列光谱仪在稀土化学分析中应用：

依据GB/T16477.1-2010国家标准，稀土硅铁合金及镁硅铁合金中稀土总量的测定方法，测定范围0.50%～6.00%；

方法：ICP-9000(即ICP光谱仪)电感耦合等离子体发射光谱法

仪器设备

互维伙伴®ICP-9000系列电感耦合等离子体发射光谱仪在稀土检测中的应用

分析步骤

1. 试样制备：合金样品制成粉末样，过 0.125 mm 筛

2. 试料称取：称取 0.2 g 试样，精确至 0.0001 g

3. 空白试验：随同试料做空白试验

4. 分析试液制备：

 将试料置于 100 mL 干燥聚四氟乙烯烧杯中

 加入 5 mL 硝酸，缓慢滴加 3-5 mL

 加热至分解，加入 5 mL 高氯酸

 加热冒烟至近干，稍冷

 加入 10 mL 盐酸（1+1），2 滴（30%）

 加热溶解盐类，冷却至室温

 移至 50 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀

5. 分取试液：按稀土总量含量分取适当体积试液于 25 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度

6. 标准系列制备：移取 0 mL、5.0 mL、25.0 mL 混合标准溶液于 50 mL 容量瓶中，加入 5 mL 盐酸（1+1），用水稀释至刻度

7. 光谱测定：按仪器使用参数依次测定标准溶液、空白溶液、试样溶液

质量保证与控制

1. 每周用自制控制标样校核分析方法有效性

2. 优先使用或行业级标准样品

3. 过程失控时找出原因，纠正错误后重新校核

4. 平行测定两份试料，取平均值

5. 随同试料进行空白试验

注意事项

具有强腐蚀性，操作时需佩戴防护用具

高氯酸冒烟操作应在通风橱内进行

聚四氟乙烯器皿使用温度不得超过250℃

稀土元素分析线波长选择

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