车用陶瓷催化转化器中铂、钯、铑检测方案(ICP-AES)

上海美析仪器有限公司美析仪器 测定车用陶瓷催化转化器中铂、钯、铑的应用方案 (ICP-AES 法、ICP-MS法) 引言车用陶瓷催化转化器用于汽油发动机尾气净化系统的直通式陶瓷催化剂载体，在载体表面涂上催化剂，通过高几何接触表面积和低热容量，提高催化剂性能，在汽车尾气通过时，将尾气中的HC、C0、NO 等有害成份变成无害成份.柴油汽车尾气微粒子陶瓷滤清器(DPF)以蜂窝式陶瓷载体材料技术为基础，以堇青石或碳化硅为原料，针对柴油发动机排放尾气中的微粒子，能发挥卓越的截留效果，广泛应用于柴油汽车、城市公共汽车，重型卡车、矿内作业车及叉车. 适用范围本方案适用于新制的和使用过的以堇青石蜂窝陶瓷为载体，并附载贵金属作活性组分的催化转化器中 Pt、Pd、Rh 的测定。 称取 1g样品消解定容至100ml 时， ICP-AES 方法分析 Pt、Pd、Rh 元素的检出限为 5 ug/g，测定下限为 20ug/g； ICP-MS 方法分析Pt、Pd、Rh 元素的检出限为 0.005 ug/g，测定下限为0.02 pg/g。 方案依据 HJ 509-2009 方法原理催化转化器中 Pt、Pd、Rh 的测定主要包含三部分：试样制备、试液制备和试液分析。其中，试样制备采用样品全粉碎和机械分样研磨的方法，以确保取样的均一性和代表性；试液制备采用盐酸-硝酸氢氟酸-高氯酸全分解的方法，使试料全部消解；试液分析采用 ICP-OES 或 ICP-MS 方法，测定试液中的Pt、Pd、Rh。 ICP-AES 方法 样品由载气带入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道，在高温和惰性气体中被充分蒸发、原子化、电离和激发，发射出的所含元素的特征谱线经分光系统进入光谱检测器，光谱检测器依据元素特征光谱进行定性、定量的分析。在一定浓度范围内，元素特征谱线上的响应值与其浓度成正比。 ICP-MS 方法样品由载气带入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道，在高温和惰性气体中被充分蒸发、解离、原子化和电离，转化成的带电荷的正离子经离子采集系统进入质谱仪，质谱仪根据离子的质荷比即元素的质量数进行分离并定性、定量的分析。在一定浓度范围内，元素质量数上的响应值与其浓度成正比。 试剂和材料 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂。 氩气：高纯纯(纯度不低于99.99%))，，用作仪器工作气体。 盐酸 (HCI)： p=1.19g/ml。 硝酸：((HNO3)： p=1.42g/ml。 氢氟酸(HF)： p=1.49g/ml。 高氯酸(HCIO4)： p=1.68g/ml。 王水：3单位体积的盐酸与1单位体积的硝酸混合。用时现配。 硝酸溶液(1+19)：1单位体积的硝酸与19单位体积的纯水混合。 硝酸溶液(1+99)：1单位体积的硝酸(5.3)与99单位体积的纯水混合。 纯水： GB/T6682，一级。 标准贮备液：各分析元素标准储备液配制依据 YS/T 371 的规定，也可选用相应浓度的有证系列国家标准物质的混合溶液、单标溶液，并稀释到所需浓度。 仪器和设备 分样器主要用于粉末样品的均匀分样，以确保样品的均一性和低量取样的代表性。在仪器运行稳定后，凡能达到下列指标者均可使用：――分样误差：≤1%；；―-适用于松散的粉料和粒料。 研磨器主要用于粗粉碎后样品的进一步细研磨。在仪器运行稳定后，凡能达到下列指标者均可使用：――出样尺寸： D90s0.1mm； ――研磨细度具有可控性及可重复性，出料粒度均匀；――适用于粉末状，脆性，中硬度及以上物质的研磨；；――研磨腔内易清洗，不易污染。 美析 ICP-6800 电感耦合等离子体原子发射光谱仪 主要用于试液中元素含量的分析。在仪器运行稳定后，凡能达到下列指标者均可使用：反射功率：≤10W； 功率波动：s0.1%；频率稳定性：0.1%。 美析 ICP-MS6880 电感令合等离子体质谱仪 主要用于溶液中元素含量的分析。在仪器运行稳定后，凡能达到下列指标者均可使用：射频功率：≥1000W；频率稳定性：s0.1%；质谱稳定性：±0.1u/24h。 电加热板 微波消解器 试样制备 试样制备的原则应依据 GB/T 6679的规定，试样制备过程中应防止样品交叉污染。 剥除催化转化器壳体剥开外层金属壳和衬垫，取出内层的催化转化器载体，载体的外观质量应符合 GB/T 18881 的规定。 干燥载体将催化转化器载体置于烘箱或马弗炉中，于200℃左右温度下干燥2h，取出并冷却至室温。 称量载体质量 将催化转化器载体在电子天平上称重，娄数值值确到 0.01g。 测量载体体积 按下列三种方式对不同形状载体的体积进行测量：a)形状规则的载体(如圆柱体，跑道型柱体) 在不同位置点，使用游标卡尺分别测量各项体积参数2~4次，取得平均值，计算得出载体体积，数值按 GB/T8170 中的规定修约至四位有效数字。b)形状规则，但横截面积不易计算的载体取三张以上质地均匀的A4纸，使用裁纸刀沿载体的横截面轮廓在 A4纸上割划下相同的部分，分别对每整张的A4纸和与载体横截面积相同的部分在分析天平上称重，精确到 0.0001g。再按照纸的质量同纸的面积成正比的关系，计算出载体横截面积的平均值，每个测量值与平均值的相对偏差应小于0.5%。载体长度采用游标卡尺测量的方法，载体体积即为横截面积与长度的乘积。c)形状不规则的载体将催化转化器载体用保鲜膜密封，放入装满水的容器中，收集溢出的水，称量水的质量，水的质量与水的密度之商即为载体体积。 破碎研磨并缩分样品 将样品破碎至粒径 1mm 左右后，用分样器一次或多次将其缩分，再使用研磨器将缩分后的样品研磨成粒径小于 0.075 mm 的粉末。 分析步骤 试液的制备 待测液的制备做两份以上试料的平行测定，取其平均值。 称料 用分析沂平称取1g试料，精确到0.0001g。 消解 可按下列两种方式对试料进行消解：a)加热板消解法将试料置于聚四氟乙烯烯埚中。用少量水润湿，加入6ml HCI， 4 ml HNO3， 6ml HF， 1ml HCIO4后，盖上盖子，在加热板上于170℃ 左右缓慢加热5h以上，直至酸液中只有极少量少固体物残余。必要时，可适当补加 HNO3、HCI和 HF， 重复上述消解过程。开盖，于270℃左右驱赶 HCIO4 白烟，并蒸至内容物呈黏稠状，用少量水冲洗埚盖和内壁，再加入王水约10ml后，盖上盖子，于170℃左右缓慢加热2h以上，直到得到清亮试液，取下冷却至室温后，移入容量瓶中，迅速用水定容至标线，混匀后转移至 PET样品瓶中，备测。必要时，应根据标准曲线的工作范围，稀释待测试液，且保证总溶解固体量 (TDS) 质量分数满足仪器测试要求。 b)微波消解法将试料置于聚四氟乙烯消解罐中。用少量水润湿后，加入6 mlHCl、4 mlHNO3、6mlHF 后， 于200℃左右密封消解。冷却 10~15 min 后，开盖，将试液转移至聚四氟乙烯i埚中，在加热板上于270℃左右加热至内容物呈黏稠状，用少量水冲洗先埚内壁后，再加入王水约10ml后，盖上盖子，于170℃左右缓慢加热，直至得到清亮试液，取下冷却至室温后，移入容量瓶中，迅速用水定容至标线，混匀后转移至 PET样品瓶中，备测。必要时，应根据标准曲线的工作范围，稀释待测试液，且保证总溶解固体量量 (TDS)质量分数满足仪器测试要求。 程序空白试液的制备 不加试料，按测试料给出的步骤和试剂，制备程序空白试液。 标准溶液的制备 用硝酸溶液(1+99)稀释贵金属标准储备液到指定浓度。每种贵金属配制至少5个不同浓度的标准溶液，其浓度应处于仪器的最佳测试范围。 仪器校准与分析条件设定 ICP-AES方法 仪器校准 进入波长校正界面，将样品管插入波长校正液中，等待1~2 min以便提升波长校正液、稳定波长校正液流量。用已知元素的波长校正发射光谱，以确保各波段波长与检测器像素之间完全吻合。 分析条件 分别设定 Pt、Pd、Rh 的定量分析条件。其中 Pt、Pd、Rh 元素的分析谱线宜选择表1中的数值。 表1测定元素原子发射光谱线 元素 主分析谱线/nm 次分析谱线/nm Pt 265.945 214.423 Pd 363.470 340.458 Rh 343.489 233.477 ICP-MS 方法 仪器校准 进入调谐界面，将样品管插入调谐液中，等待1~2min 以便提升调谐液、稳定调谐液流量。调整等离子体参数、透镜系统参数等各项参数，以确保灵敏度、氧化物离子、分辨率等各项性能指标处于仪器安装验收指标值的±30%以内。 为消除仪器性能的漂移和标准溶液与未知试液之间基体差异的干扰，可通过分析试液中内标元素的背景值，对仪器的响应进行归一化处理。 a)内标元素选择的要求：--待测试液中不含有的元素；——三与分析元素质量接近；电离电位与分析元素相近； ――不受同量异位素重叠或多原子离子干扰或对被测元素的同位素产生干扰。 b)推荐选用钢为内标元素：使用前稀释内标元素浓度至标准曲线的中间范围。 c)可按下列两种方式加入内标溶液：――直接向实验室程序空白试液标准溶液和待测试液中分别加入相同浓度的内标元素；―一用蠕动泵在线加入。 标准曲线 标准溶液应按照待测元素浓度从低到高的顺序测定。以待测元素的浓度值为横坐标，待测元素响应值或待测元素响应值与内标元素响应值的比值为纵坐标，绘制标准曲线。并用各个元素的标准曲线进行待测试液中元素浓度的测定。标准曲线的线性相关系数应优于 0.999. 程序空白试液分析 用硝酸溶液清洗系统至少2 min 后，分析程序空白试液中Pt、Pd、Rh 元素浓度，以确定程序空白值。 试液分析 试液应按照待测元素浓度从低到高的顺序测定，以避免记忆效应。待测元素浓度高于设定的线性动态范围时，应将试液稀释至标准曲线范围内重新分析。试液中元素的分析结果应为测定值减去相应的程序空白值。 结果计算 催化转化器单位体积载体上 Pt、Pd、Rh 的含量按式计算， 式中：pi――催化转化器单位体积载体上被测元素i的含量， g/L， i=Pt、Pd、Rh；pi'-一试液中被测元素i的质量浓度， ug/L； v--试料定容体积， L； S--稀释倍数； m--催化转化器载体的质量， g； W--试料质量，g； V一载体体积， L。 警告：盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸均具有强烈的化学腐蚀性和刺激性，操作时应按规定要求佩戴防护器具，并在通风橱中进行，避免酸雾吸入呼吸道和接触皮肤衣物。若有不慎接触，应立即采取紧急处理措施。检测后的残渣残液应做安全处理。 美析ICP-6800 电感耦合等离子体发射光谱仪(标准机)的仪器参数 ICP-6800 电感耦合等离子体发射光谱仪 ICP-6800型电感耦合等离子体发射光谱仪是我公司经多年技术积累而开发的电感耦合等离子体发射光谱仪，用于测定各种物质(可溶解于盐酸、硝酸、氢氟酸等)中的微量、痕量金属元素或非金属元素的含量，自动化程度高、操作简便、稳定可靠。目前仪器广泛应用于稀土、地质、冶金、化工、环保、临床医药、石油制品、半导体、食品、生物样品、刑事科学、农业研究等各个领域。 功率连续可调的它激式全固态RF电源，一键点火，全自动阻抗匹配 优异的光学系统，光室恒温，智能吹扫 自动化程度高，状态实时监控，异常连锁保护 软件功能强大，数据库管理完善，界面设计人性化，多任务操作 测量范围宽，超微量到常量的分析，动态线性范围5-6个数量级 固态电源技术指标 电路类型 电感反馈式自激振荡电路，同轴电缆输出，匹配调谐，功率反馈闭环自动控制 频率稳定性 <0.1% 输出功率 800W-1200W 输出功率稳定性 <0.3% 氩气流量计规格和载气压力表规格 等离子气流量计 (100-1000) L/h(1.6-16L/min) 载气稳压阀 (0-0.4MPa) 冷却循环水 水温20-25℃流量>5L/min 水压>0.1MPa 单色器技术指标 光路 Czerny-Turner 光栅规格 离子刻蚀全息光栅，刻线密度3600线/mm(可选用刻线密度2400线/mm) 分辨率 s0.007nm(3600刻线) s0.015nm(2400刻线) 扫描波长范围 3600线/mm扫描波长范围：190—500nm 2400线/mm扫描波长范围：190-800nm 出射狭缝 12pm入射狭缝：10pm 光电转换器技术指标 光电倍增管规格 R293或R298 整机技术指标 扫描波长范围 195nm~500nm (3600L/mm光栅) 195nm~800nm (2400L/mm光栅) 重复性(即短期稳定度) 相对标准偏差RSDs1.5% 稳定性 相对标准偏差RSDs2% 上海美析仪器有限公司 22 TEL：400-616-4686|http：//www.macylab.com 美析 ICP-MS6880 电感耦合等离子体质谱仪的仪器参数 产品介绍 电感耦合等离子体质谱仪(简称ICP-MS)，是20世纪80年代发展起来的一种新的微量、痕量和超痕量元素分析技术。ICP-MS 可测定元素周期表中大部分元素，且具有极低的的出限、极宽的动态线性范围、谱线简单、干扰少、精密度高、分析速度快等性能优势，上海美析仪器是国内较早开发 ICP-MS的厂家，拥有国内最资深的 ICP-MS 研发团队，努力打造国内优质的 ICP-MS产品。 应用领域 高校、质检中心、环境监测站、企业、农业系统、地质地矿、、王环境保护、地质冶金、电子电器、食品安全、化工制药等。 性能特点 ◆1集成气路模块，，减少气路接头，轻量化、模块化，保障仪器便于移动工作 ◇自主研发的固态电源可以保证仪器在多种模式(如常规模式、冷等离子体模式))下运行，并且在同一方法中允许运行多种模式，节约大量分析时间及方便研究。 ◇采用主流化市场设计，为用户特别是第三方检测用户大大节省了仪器占用空间，也为未来实现车载应用，增加了可能性。 ◇中英文快速切换软件界面，，“一键式"参数设置直观快捷，提高了用户的工作效率，也提供自动控制仪器及其附件的能力，完美适应 Windows专业操作系统 ◇美析仪器遍布全国的服务网络，我们10分钟响应、48小时内上门服务、客服中心随时跟踪服务、保证服务质量 技术指标 质量数量范围：2~260 amu 测量范围：≥109 灵敏度： Li50； In≥180； U≥200 (Mcps/ppm) 检出限： Lis2； In s0.1； Us0.1((ppt) 分辨率：0.2~2.0amu 信噪比：≥50×106 上海美析仪器有限公司 背景噪音：≤2cps(全质量范围) 质量轴稳定性：s0.05 amu/24h 稳定性RSD： 短期≤2%；长期≤3% 氧化物离子： CeO+/Ce+≤2.5% 双价离子： 69Ba2+/138Ba+≤3% 同位素比： (107Ag/109Ag)<0.2% 丰度灵敏度：s1x10-6低质量端；<5×10-7高质量端 关于我们 上海美析仪器公司简介 上海美析仪器有限公司(以下简称美析)，是一家具有自主知识产权的高新技术企业，美析析创业理念“科技-—因你改变"，并以此为企业宗旨，不断探究、果敢创新。特别是在分析测试仪器领域，，·不断开发出先进的产品，使美析成为优质仪器资源的供应者。 专业化生产基地 美析仪器在上海、北京、江苏三地建有研发基地。为充分利用各地的智力资源，美析与国内外的部分科研单位也进行了深层次的科研合作，不断将科研成果转化为生产力。为更好的服务于广大客户 美析主营光谱类仪器可见分光光度计、紫外可见分光光度计、原子吸收光谱仪、超微量分光光度计、原子荧光光度计、ICP电感耦合等离子体发射光谱仪、ICP电感耦合等离子体质谱仪，L，目前，我们的产品已广泛应用于有机化学、无机化学、生物化学、医药、环保、冶金、石油、农业等领域。同时美析利用在产品机械结构、光学设计、电气应用和软件开发方面积累的丰富经验，结合市场的最新实际需求，近期将陆续推出一批全新的分析类仪器。 美析的总部及生产基地设在上海，营销中心设在北京，并在江苏、上海、山东三地建有研发基地。为充分利用各地的智力资源，美析与国内外的部分科研单位也进行了深层次的科研合作，不断将科研成果转化为生产力。为更好的服务于广大客户，美析仪器国内设有12家办事机构，度身定制符合您需求的应用解决方案，提高产品的附加值。在不断服务国内用 户的同时，美析也与20多个国家的分销机构建立了深度的战略合作关系。 我们的使命-完美呈现每一台仪器 美析非常重视人才的引进和培养，为此美析建立了强大的培训团队，对在职员工进行全方位的培训 (美析仪器不仅仅只是一家高新技术认证企业，更通过了 CE 认证、FCC 认证、RoHS认证以及国内多项资质审查认证，并有着多项自行研发的光谱类专利版权等等) 了解更多内容请关注我公司微信公众号：美析仪器 TEL- 催化转化器中Pt、Pd、Rh 的测定主要包含三部分：试样制备、试液制备和试液分析。其中，试样 制备采用样品全粉碎和机械分样研磨的方法，以确保取样的均一性和代表性；试液制备采用盐酸-硝酸氢氟酸-高氯酸全分解的方法，使试料全部消解；试液分析采用 ICP-OES 或 ICP-MS 方法，测定试液中的 Pt、Pd、Rh。