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鎵、銦、鉈、鎘、鈧檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-31 14:25:42 更新時(shí)間：2025-07-30 14:25:42

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

引言

鎵（Gallium）、銦（Indium）、鉈（Thallium）、鎘（Cadmium）和鈧（Scandium）是重要的金屬元素，在半導(dǎo)體、電子、航空航天和新能源領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。鎵主要用于制造LED和太陽(yáng)能電池；銦是液晶顯示器（LCD）和觸屏的關(guān)鍵成分；鉈由于其劇毒性，常用于紅外光學(xué)器件，但必須嚴(yán)格控制以避免環(huán)境污染；鎘廣泛用于鎳鎘電池和電鍍工業(yè)，但其毒性威脅人體健康和生態(tài)系統(tǒng)；鈧則因其輕質(zhì)高強(qiáng)特性，在航空航天合金和燃料電池中扮演重要角色。隨著工業(yè)化和高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這些元素的需求激增，但同時(shí)帶來(lái)了檢測(cè)需求：環(huán)境監(jiān)測(cè)中需防止重金屬污染（如鎘和鉈的廢水排放）、食品安全中需檢測(cè)食品包裝材料中的殘留、工業(yè)原料質(zhì)量控制中需確保純度和含量達(dá)標(biāo)。因此，對(duì)這些元素的精確檢測(cè)至關(guān)重要，它不僅關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)境安全，還涉及公共健康。本檢測(cè)工作基于科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)儀器，旨在提供可靠的數(shù)據(jù)支持，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。

檢測(cè)項(xiàng)目

鎵、銦、鉈、鎘、鈧的檢測(cè)項(xiàng)目主要分為三類：一是環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，包括水體、土壤和大氣中的元素含量檢測(cè)，重點(diǎn)關(guān)注鎘和鉈等有毒元素的污染水平；二是工業(yè)原料項(xiàng)目，如礦石、金屬合金或電子產(chǎn)品中的純度檢測(cè)，確保鎵和銦在半導(dǎo)體中的濃度達(dá)標(biāo)；三是食品安全和生物樣品項(xiàng)目，例如食品包裝材料中的鎘殘留或人體尿液中的鉈暴露水平。具體參數(shù)包括元素的總量、形態(tài)（如鎘的離子形態(tài)）、以及痕量濃度（低至ppb級(jí)別），檢測(cè)需根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景定制，如環(huán)境水樣需快速篩查，而高精度制品需高靈敏度分析。

檢測(cè)儀器

檢測(cè)鎵、銦、鉈、鎘、鈧的常用儀器包括原子吸收光譜儀（AAS）、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）和電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）。原子吸收光譜儀（AAS）適用于常規(guī)檢測(cè)，成本低且操作簡(jiǎn)便，尤其適合鎘和鉈在中低濃度范圍的定量分析；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）提供高靈敏度和多元素同時(shí)檢測(cè)能力，是痕量分析如鈧和鎵在ppb級(jí)檢測(cè)的首選，可實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的結(jié)果；電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）則適用于較高濃度范圍的樣品，如工業(yè)合金中的銦含量測(cè)量。此外，X射線熒光光譜儀（XRF）用于無(wú)損現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，而電化學(xué)分析儀則針對(duì)特定樣品的快速定性。這些儀器需定期校準(zhǔn)和維護(hù)，以確保數(shù)據(jù)可靠性。

檢測(cè)方法

鎵、銦、鉈、鎘、鈧的檢測(cè)方法主要包括樣品預(yù)處理、儀器分析和數(shù)據(jù)驗(yàn)證步驟。樣品預(yù)處理方法包括酸消解（使用硝酸或王水處理固體樣品如土壤或合金）、過(guò)濾和稀釋（用于液體樣品如水或尿液）。核心檢測(cè)方法有：一是原子吸收光譜法（AAS），通過(guò)元素特定波長(zhǎng)的吸收測(cè)量含量，適用于鎘和鉈的直接測(cè)定；二是電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS），通過(guò)離子化樣品并測(cè)量質(zhì)量電荷比，高效檢測(cè)鎵、銦、鈧等痕量元素；三是電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES），根據(jù)元素發(fā)射光譜強(qiáng)度定量，常用于高通量分析。其他方法包括原子熒光光譜法（AFS）用于鉈的專一檢測(cè)，以及電化學(xué)法用于現(xiàn)場(chǎng)快速篩查。所有方法需遵循標(biāo)準(zhǔn)操作流程，包括空白試驗(yàn)和回收率測(cè)試，確保準(zhǔn)確度和精密度。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

鎵、銦、鉈、鎘、鈧的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)組織制定的規(guī)范，以確保結(jié)果的可比性和權(quán)威性。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)如ISO 17294-2（水質(zhì)檢測(cè)-ICP-MS法）適用于多元素痕量分析，特別是鎘和鉈的環(huán)境樣品；ASTM E1479（工業(yè)材料中金屬元素檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)）指導(dǎo)鎵和銦的AAS或ICP-OES方法。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，中國(guó)GB/T 5750-2006（生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法）規(guī)定了鎘和鉈的限量及檢測(cè)步驟，GB/T 20975-2020（鋁及鋁合金化學(xué)分析方法）涵蓋鈧的ICP-MS檢測(cè)。環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)HJ 700-2014（水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范）強(qiáng)調(diào)鉈的污染控制。這些標(biāo)準(zhǔn)要求檢測(cè)報(bào)告包含不確定度評(píng)估、質(zhì)量控制樣本和實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可（如CNAS認(rèn)證），確保檢測(cè)數(shù)據(jù)符合行業(yè)法規(guī)和環(huán)保要求。

總之，鎵、銦、鉈、鎘、鈧的檢測(cè)是跨學(xué)科的技術(shù)實(shí)踐，通過(guò)科學(xué)方法保障環(huán)境、工業(yè)和安全，推動(dòng)綠色創(chuàng)新。