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鉺量檢測

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發(fā)布時間：2025-08-01 13:33:59 更新時間：2025-07-31 13:33:59

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

鉺量檢測：技術要點與應用概述

鉺(Er)是一種重要的稀土元素，在諸多高新技術領域扮演著關鍵角色，尤其是在光纖通信（作為光纖放大器的摻雜元素）、激光材料、特種合金、核工業(yè)以及醫(yī)療設備中。準確測定材料中鉺的含量對于保證產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化工藝參數(shù)、控制雜質(zhì)水平以及滿足環(huán)保法規(guī)要求至關重要。鉺量檢測通常涉及對固體樣品（如金屬、合金、礦石、陶瓷粉末）、液體樣品（如溶液、電鍍液、環(huán)境水樣）或薄膜涂層中鉺元素濃度的定量分析。其應用貫穿于原材料檢驗、生產(chǎn)過程監(jiān)控、成品質(zhì)量控制及失效分析等環(huán)節(jié)。

主要檢測項目

鉺量檢測的核心項目通常聚焦于：

總鉺含量測定：測量樣品中鉺元素的總濃度或質(zhì)量分數(shù)。
鉺的形態(tài)分析（特定情況下）：研究鉺的化合價態(tài)或在復雜基體中的存在形式（如有機絡合物）。
雜質(zhì)元素分析：在高純鉺或含鉺材料中，檢測可能影響其性能的其它稀土或非稀土雜質(zhì)元素含量。

常用檢測儀器

針對鉺的檢測，根據(jù)樣品性質(zhì)、精度要求和成本考量，主要采用以下精密儀器：

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀：靈敏度極高（可達ppt級），線性范圍寬，可同時測定多種元素（包括其它稀土雜質(zhì)），是痕量和超痕量鉺分析的金標準。
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀：具有較好的靈敏度（ppb級）、多元素同時分析能力和寬動態(tài)范圍，適用于常規(guī)含量的精確測定，操作相對簡便，成本低于ICP-MS。
原子吸收光譜儀：操作相對簡單，成本較低，適用于固定樣品類型中特定濃度范圍（ppm級）的鉺測定?；鹧娣ㄟm用于較高含量，石墨爐法則靈敏度更高。
X射線熒光光譜儀：適用于固體樣品的快速、無損篩查或半定量分析。對樣品制備要求相對較低，但對低含量鉺的靈敏度有限。
分光光度計：利用鉺與特定顯色劑的絡合反應，在特定波長下測量吸光度進行定量。適用于特定基體中含量適中的鉺分析，成本最低，但靈敏度和選擇性可能不及上述儀器。

關鍵檢測方法

檢測方法的選擇與所用儀器緊密相關，主要流程包括：

樣品前處理：對固體樣品通常采用酸（如硝酸、鹽酸、王水或混合酸）溶解/消解（濕法、微波消解、堿熔融等），轉(zhuǎn)化為均一、澄清的溶液。液體樣品可能需稀釋、濃縮或基體匹配。
儀器校準：使用濃度經(jīng)過溯源的鉺標準溶液配制系列標準工作曲線。
測定與定量：
- ICP-MS/MS方法：樣品溶液經(jīng)霧化、離子化后，通過質(zhì)譜分離鉺的特定同位素（如1??Er或1??Er）進行測定，常用內(nèi)標法（如1??Ho, 1??Tm, 1?3Yb, 1??Lu）校正基體效應和信號漂移。
- ICP-OES方法：測量鉺元素在特定特征波長（如337.271 nm, 369.265 nm）處的發(fā)射光譜強度，通過外標法或內(nèi)標法定量。
- AAS方法：基態(tài)鉺原子吸收特定波長的光源（空心陰極燈）輻射（如400.797 nm），根據(jù)吸光度定量。
- 分光光度法：在特定pH條件下，鉺與顯色劑（如偶氮胂III、二甲酚橙等）反應生成有色絡合物，測定其最大吸收波長處的吸光度。
結(jié)果計算與報告：根據(jù)標準曲線或公式計算樣品中鉺的含量，考慮稀釋/濃縮因子，最終以質(zhì)量分數(shù)（如%, μg/g）或濃度（如μg/L, mg/L）表示。

主要檢測標準

鉺量的檢測需遵循國內(nèi)外相關標準，確保結(jié)果的準確性、可比性和可靠性，主要標準包括：

中國國家標準 (GB/T)：
- GB/T 12690.X 《稀土金屬及其氧化物化學分析方法》系列標準（如X部分：ICP-MS測定稀土雜質(zhì)）。
- GB/T 18115.X 《稀土金屬及其化合物化學分析方法》系列標準（通常包含ICP-OES、AAS、分光光度法等方法）。
- 針對特定產(chǎn)品（如鉺鐵合金、氧化鉺等）的專用標準。
國際標準 (ISO)：
- ISO 11885:2007 《水質(zhì) - 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定33種元素》
- ISO 17294 系列（水質(zhì) - ICP-MS應用）等，雖非鉺專用，但方法適用。
美國材料與試驗協(xié)會標準 (ASTM)：
- ASTM E1479 《ICP-AES測定金屬和合金中痕量元素的標準試驗方法》
- ASTM D1976 《ICP-AES測定水中金屬元素的標準試驗方法》
- ASTM D5673 《ICP-MS測定水中元素的標準試驗方法》
行業(yè)/企業(yè)內(nèi)部標準：特定行業(yè)（如電子、光纖）或大型企業(yè)常根據(jù)自身產(chǎn)品特性和嚴格的質(zhì)量要求制定更詳細的內(nèi)控標準。