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REEs、Sc、Li、Be、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Ge、Sr、Mo、Cd、Ba、Tl、Pb、Th、U、Sn、Sb、Ti、Bi、As、V、Cr、Hg、B等幾十種元素檢測

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發(fā)布時間：2025-07-29 09:55:54 更新時間：2025-07-28 09:55:54

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

REEs、Sc、Li、Be、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Ge、Sr、Mo、Cd、Ba、Tl、Pb、Th、U、Sn、Sb、Ti、Bi、As、V、Cr、Hg、B等幾十種元素檢測

REEs、Sc、Li、Be、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Ge、Sr、Mo、Cd、Ba、Tl、Pb、Th、U、Sn、Sb、Ti、Bi、As、V、Cr、Hg、B等幾十種元素檢測

元素檢測在現(xiàn)代科學(xué)和工業(yè)中扮演著至關(guān)重要的角色，特別是在環(huán)境監(jiān)測、地質(zhì)勘探、材料科學(xué)、食品安全和健康風(fēng)險評估等領(lǐng)域。本次檢測針對REEs（稀土元素，包括鑭系元素如鑭、鈰、釹等）、Sc（鈧）、Li（鋰）、Be（鈹）、Mn（錳）、Co（鈷）、Ni（鎳）、Cu（銅）、Zn（鋅）、Rb（銣）、Ge（鍺）、Sr（鍶）、Mo（鉬）、Cd（鎘）、Ba（鋇）、Tl（鉈）、Pb（鉛）、Th（釷）、U（鈾）、Sn（錫）、Sb（銻）、Ti（鈦）、Bi（鉍）、As（砷）、V（釩）、Cr（鉻）、Hg（汞）、B（硼）等數(shù)十種元素展開。這些元素廣泛分布于自然界，但不當(dāng)排放或污染可導(dǎo)致嚴(yán)重環(huán)境問題，如重金屬（Pb、Cd、Hg）的積累會引發(fā)水體和土壤污染，稀土元素（REEs）的開采可能造成放射性風(fēng)險（如Th、U），而鋰（Li）和硼（B）的檢測則在新能源電池和農(nóng)業(yè)中尤為重要。檢測這些元素不僅有助于評估資源潛力（如在礦石分析中），還能確保人類健康（如食品中As、Hg的限量控制）和環(huán)境保護(hù)（如廢水中的Cr、Ni監(jiān)測）。隨著技術(shù)進(jìn)步，檢測需求日益增長，本文章將重點探討檢測項目、檢測儀器、檢測方法及檢測標(biāo)準(zhǔn)，以提供全面指導(dǎo)。

檢測項目

檢測項目針對上述幾十種元素的具體應(yīng)用場景，分為多個類別。首先是稀土元素（REEs）和稀有金屬（如Sc、Li、Be、Ge），這些常用于高科技材料（如鋰電池、半導(dǎo)體），檢測項目包括礦石中的豐度分析、尾礦中的殘留評估，以及回收利用中的純度控制。其次是重金屬元素（如Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Cr、Hg、As），主要應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測項目，如水體、土壤和大氣中的污染物濃度測定，其中Cd、Pb和Hg是重點致癌物，需在食品和飲用水標(biāo)準(zhǔn)中嚴(yán)格把控。放射性元素（Th、U）的檢測項目聚焦于核工業(yè)安全和地質(zhì)輻射風(fēng)險，如鈾礦勘探或核廢料處理。此外，輕元素（如B、Sr、Rb）在農(nóng)業(yè)肥料或醫(yī)學(xué)診斷中的含量檢測也至關(guān)重要。每個項目都需明確目標(biāo)：例如，As和Sb的檢測針對飲用水安全，而Ti和V的檢測則用于合金材料質(zhì)量控制。檢測項目需根據(jù)樣品類型（固體、液體或氣體）定制，確保覆蓋所有元素的定量和定性分析。

檢測儀器

檢測這些元素需依賴高精度儀器，常用設(shè)備包括電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）、原子吸收光譜儀（AAS）、X射線熒光光譜儀（XRF）和電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）。ICP-MS是主力儀器，適用于所有元素（尤其是REEs、Th、U等痕量元素），其靈敏度高（檢測限達(dá)ppb級），能同時分析多種元素；例如，對Li、Be、B等輕元素，ICP-MS通過質(zhì)量分離提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。AAS則用于特定重金屬檢測（如Pb、Cd、Hg），操作簡單且成本低，適用于現(xiàn)場快速分析。XRF適用于固體樣品（如礦石或土壤）的非破壞性檢測，能高效測定Mn、Cu、Zn、Sr等元素。對于揮發(fā)性元素如Hg，需用冷蒸汽原子熒光光譜儀（CV-AFS）。儀器選擇基于元素特性：高靈敏度元素（如As、Sb）可用氫化物發(fā)生原子熒光光譜（HG-AFS），而放射性元素（Th、U）需搭配伽馬譜儀?，F(xiàn)代儀器還集成自動化系統(tǒng)，以提高通量和減少誤差。

檢測方法

檢測方法涉及標(biāo)準(zhǔn)化流程，包括樣品制備、前處理和分析步驟。樣品制備階段：固體樣品（如土壤或礦石）需粉碎、篩分和溶解（使用酸消解法，如硝酸-過氧化氫混合液處理，適用于REEs、Pb等）；液體樣品（如水或廢水）則通過過濾或離心去除雜質(zhì)，對易揮發(fā)元素如Hg需用低溫保存。前處理關(guān)鍵在消除干擾：例如，As和Sb的檢測需用氫化物發(fā)生技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，而B元素檢測需硼酸掩蔽。分析階段：主要采用光譜法，ICP-MS或ICP-OES進(jìn)行多元素同時測定（進(jìn)樣后，等離子體激發(fā)原子，質(zhì)譜或光學(xué)檢測信號）；AAS方法針對單一元素（如Cu、Ni），通過原子化后測量吸光度；XRF則直接掃描樣品表面。方法優(yōu)化包括校準(zhǔn)曲線建立（用標(biāo)準(zhǔn)溶液）和質(zhì)量控制（如加入內(nèi)標(biāo)元素Rb或Ge）。特殊元素如放射性Th、U，需額外放射化學(xué)分離。整個流程強調(diào)重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性，檢測限通?？刂圃?.1-50 μg/L范圍。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

檢測標(biāo)準(zhǔn)確保結(jié)果可靠和可比，主要依據(jù)國際和國家規(guī)范。國際標(biāo)準(zhǔn)如ISO 17294-2（水質(zhì)-ICP-MS法測定元素）覆蓋了大多數(shù)元素（包括REEs、Cd、Pb），ASTM D5673（水樣中痕量元素ICP-MS法）適用于Li、Be、U等；針對重金屬，ISO 11885（水質(zhì)-ICP-OES法）規(guī)范了Mn、Co、Ni、Cu、Zn的檢測。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)以GB為主：GB 5749（生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定As、Hg、Pb的限量；GB 15618（土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）涵蓋Cr、Cd、Ba等元素；GB/T 14506（巖石礦物分析）用于稀土和放射性元素（Th、U）檢測。此外，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如HJ 776（環(huán)境空氣-重金屬測定）針對大氣中的V、Ti、Sb。標(biāo)準(zhǔn)還指定了允許誤差范圍（如相對標(biāo)準(zhǔn)偏差≤10%）、樣品保存條件和報告格式。遵守這些標(biāo)準(zhǔn)是強制性的，例如在出口貿(mào)易中，需符合歐盟RoHS指令對Cd、Hg、Pb的限制。檢測機構(gòu)必須定期校準(zhǔn)儀器，并參與能力驗證計劃（如CNAS認(rèn)證），以確保數(shù)據(jù)全球認(rèn)可。