行業背景與技術挑戰
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銅是戰略金屬,純度直接影響導電、導熱及加工性能。銅產業鏈上中下游(礦山開采、冶煉精煉、高純銅材及電子材料制造)對痕量雜質(Ag、Au、Pt、Pd、As、Pb、Bi、Se、Te、P、S、Ni、Fe等)的準確測定是質控關鍵。
但銅及伴生鐵、鈷等基體發射譜線豐富,常規ICP-OES分辨率僅10~20 pm,難以分離重疊譜線,導致貴金屬及關鍵雜質檢出限高、數據可靠性差。同時,各環節樣品基體差異大(礦石至高純銅),含量跨度寬(ppb級至%級),對靈敏度、線性范圍及穩定性要求極高。
針對上述痛點,德國耶拿基于PlasmaQuant 9200系列高分辨ICP-OES,開發了覆蓋銅全產業鏈的一站式痕量元素分析方案。

ICP-OES核心技術優勢
超高分辨率,徹底消除光譜干擾
PlasmaQuant 9200系列具備2 pm @ 200 nm頂級分辨率(常規10~20 pm),160~900 nm全波長覆蓋及43000+標準譜線庫,實現Au、In、P、Bi、Se、Te等易受干擾元素的基線分離。軟件集成CSI光譜建模與ABC自動背景校正,精確扣除復雜基體光譜,避免人為誤差。

高分辨率光譜對比圖
如圖,左側為常規分辨率(6 pm @ 200 nm)測得的銅精礦中Au 197.744 nm和In 325.609 nm譜圖,Au峰與銅背景、In峰與鐵背景嚴重重疊,無法準確定量;右側為PlasmaQuant 9200(2 pm)測得結果,Au和Fe信號與基線完全分離,0.5mg/L加標樣品峰形清晰可辨。
德國耶拿全面檢測解決方案
標配軸向(高靈敏度)與徑向(高濃度)觀測模式,可同方法智能切換,實現痕量與常量元素同時測定,避免稀釋誤差。表2為鈷銅礦及不同樣品中鎳含量的測試結果(同一方法不同觀測方式)。軸向可檢出低至0.3 mg/kg,徑向可準確測定高達1636 mg/kg,一次方法完成全濃度范圍測定。

鈷銅礦及不同樣品中鎳含量測試
采用防積鹽炬管及高鹽進樣系統,直接分析20 g/L銅基體。圖2為在10%(w/v)銅溶液中添加1 mg/L多元素標液,連續運行12小時的回收率曲線。各元素(Ag、As、Bi、Fe、Ni、P、Pb、S、Sb、Se、Sn、Te、Zn)回收率穩定在94%~106%,RSD均<2.0%。

12小時長期穩定性回收率曲線
耶拿應用實驗室對銅產業鏈各環節代表性樣品進行系統驗證,實測數據匯總如下:

不同類型樣品測試
數據表明:PlasmaQuant 9200系列可滿足銅礦石、黑銅、陽極銅、陰極銅、電子銅箔等全流程樣品測試。

優化等離子體光路、密閉紫外光室及紫外增強檢測器,使PlasmaQuant 9200在深紫外區(<200 nm)對P、S等具有優異靈敏度,檢出限接近ICP-MS水平。下表為陰極銅過程控制樣品檢測結果及方法檢出限(基體20g/L銅溶液,直接進樣)。

陰極銅過程控制樣品檢測
數據表明,PlasmaQuant 9200對各元素測試穩定性及檢出限,完全滿足高純陰極銅雜質限量的質控要求。
總結
PlasmaQuant 9200系列憑借2pm超高分辨率、高靈敏度、寬線性動態范圍及優異長期穩定性,有效解決了銅產業鏈中基體干擾導致的數據可靠性不足、檢出限不佳、效率低下等核心問題。
此外,耶拿提供方法開發、現場培訓及3Q認證服務,幫助用戶快速建立符合標準的內部質控體系。
END
上海恒奇儀器儀表有限公司,作為耶拿分析儀器的授權經銷商,全心全意為您提供更多定制化的服務。
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