電感耦合等離子體發射光譜法同時測定電子級磷酸中14種雜質元素

許 光，鄧全道，羅虎，李愛力，林冠春，吳小海

（1.欽州出入境檢驗檢疫局，廣西 欽州535000，2.廣西明利集團有限公司，廣西 南寧530000）

電感耦合等離子體發射光譜法同時測定電子級磷酸中14種雜質元素

許 光1，鄧全道1，羅虎1，李愛力1，林冠春1，吳小海2

（1.欽州出入境檢驗檢疫局，廣西 欽州535000，2.廣西明利集團有限公司，廣西 南寧530000）

磷酸樣品直接稀釋20倍后，用光譜純試劑磷酸進行基體匹配，用電感耦合等離子體發射光譜法測定溶液中待測元素特征譜線的強度。建立電感耦合等離子體發射光譜法同時測定電子級磷酸中的鈣、鉀、鎂、鐵、鋅、鉛、砷、鉻、銅、錳、鈉、鋁、鈷、銻的方法。研究結果顯示，該法測定精度高，各元素的相對標準偏差（RSD，n＝11） 均＜2．0%，加標回收率為89．7%~109．3%，具有消解用試劑量少，操作簡單，檢測速度快，多元素同時測定，減少環境污染等優點。

微波消解；電感耦合等離子體發射光譜法；電子級磷酸；元素測定

電子級磷酸，屬高純磷酸，是電子行業使用的一種超高純化學試劑，屬于微電子化學產品之一。電子級磷酸主要用于電子企業晶片生產過程中的清洗，是電子工業不可替代的無機化工產品，在電子工業中扮演著高級鉗工和保潔員角色——在集成電路和硅平面管生產中，普遍用鋁膜作電極引線，在對鋁膜進行光刻時，必須用電子級磷酸作為酸性清洗腐蝕劑。電子級磷酸應用于發展前途廣闊的IT產業，被稱為“磷酸行業皇冠上的明珠”。

電子級磷酸要求高純度，也就是要求其中金屬雜質含量低到一定要求，因此能夠快速、準確地檢測電子級磷酸中的金屬雜質含量，就尤為重要。電感耦合等離子體發射光譜法［1~3］具有靈敏度高，多元素同時快速檢測的能力，能夠極大地縮短檢測時間。現行的行業標準［4~5］用電感耦合等離子體發射光譜法測定磷酸中金屬元素的含量，但采用標準加入法，過程復雜，方法繁瑣，而且只測定6種元素。本文用光譜純試劑磷酸進行基體匹配，有效地消除了基體效應，樣品稀釋20倍后，用電感耦合等離子體發射光譜法用電感耦合等離子發射光譜法測定電子級磷酸中的鈣、鉀、鎂、鐵、鋅、鉛、砷、鉻、銅、錳、鈉、鋁、鈷、銻，方法簡單，快速，準確度高。

1 實驗部分

1．1 儀器

全譜直讀等離子發射光譜儀。

1．2 試劑

去離子水 （電阻率：18．2MΩ·cm，20℃），H3PO4（光譜純），鈣、鉀、鎂、鐵、鋅、鉛、砷、鉻、銅、錳、鈉、鋁、鈷、銻的單元素國家標準溶液：（1000 mg·L-1）。

1．3 儀器工作條件

儀器工作條件見表1。

表1 發射光譜儀儀器工作參數Table 1 Optimal operating conditions for ICP－AES

1．4樣品處理

準確稱取5 g電子級磷酸樣品，精確到0．0002 g，試樣置于100 mL容量瓶中，用去離子水定容至刻度。

1．5 混合標準系列的配制

使用各元素的標準儲備液配制成相應的混合標準系列溶液，同時加入與樣品等同量的光譜純磷酸作為基體匹配劑。

2 結果與討論

2．1 分析譜線的選擇

共存元素激發產生譜線有可能引起光譜干擾，因此在選擇分析譜線時，通常選擇背景低，信背比高，靈敏度高，基體對待測元素譜線不干擾或干擾很小，無自吸現象的譜線。本方法中，每個待測元素選擇5條分析譜線，根據儀器信號值，譜圖，靈敏度，相關系數，線性，重復性，確定了各待測元素的分析譜線，見表2。

2．2 基體干擾

采用基體匹配可有效地消除基體效應，磷酸中主要的基體干擾來自磷酸根，應在配制混合標準溶液時加入與試樣中質量分數相近的光譜純磷酸做匹配。電子級磷酸純度高，因此直接采用與樣品量相當的光譜純磷酸做基體匹配。同時磷酸在溶液中會產生較強的酸效應，改變了溶液的物理性質，降低了樣品溶液進入等離子體的量，使等離子體的激發溫度下降，對金屬的分析信號強度起到抑制作用，因此本法選擇了5%的進樣量。

2．3 標準工作曲線和檢出限

采用空白溶液和5個混合標準溶液濃度繪制標準工作曲線，連續測定空白溶液11次，以其3倍標準偏差計算方法的檢出限，結果見表3。結果表明，該方法的線性較好，各元素相關系數均大于0．999896，對鈣、鉀、鎂、鐵、鋅、鉛、砷、鉻、銅、錳、鈉、鋁、鈷、銻，方法檢出限理想。

表2 檢測元素分析譜線table 2 spectrum line for measured elements

表3 元素的線性范圍和檢出限table 3 linear rang，correlation and detection limit of the method

2．4 方法精密度

按照上述樣品前處理方法和儀器工作條件，對樣品連續測定11次，結果見表4。各元素的RSD均小于2．0%，結果滿意。

表4 方法精密度table 6 precision test of the method

2．5 方法準確度

用本法測定樣品，同時與標準加入法的測定值進行比較，所得結果見表5。由結果可以看出，本方法的測定值與國標測定方法檢測值相符合，均在國家標準允許范圍內。

3 結論

本方法研究了電感耦合等離子體發射光譜法同時測定電子級磷酸中的鈣、鉀、鎂、鐵、鋅、鉛、砷、鉻、銅、錳、鈉、鋁、鈷、銻14種元素，線性關系好，方法精確度高，與其他方法相比，快速，準確，同時具備多元素同時檢測能力，提高了檢測效率，縮短了檢測時間，適合日常檢驗的需要。

表5 本法測定值與標準加入法測定結果對比table 7 comparison of analytical results by the method with standard addition method

［1］ 王德志，李宗惠.電感耦合等離子體原子發射光譜法測定磷酸中鈣，鎂，鐵，鋁［J］.光譜實驗室，1991，8（3）：42-45．

［2］ 辛仁軒．等離子體發射光譜分析［M］．北京：化學工業出版社，2004．

［3］ 鄧全道，許光，林冠春．微波消解－耐氫氟酸系統進樣電感耦合等離子發射光譜發測定錳礦中鋁磷鎂鐵鋅鎳 ［J］.冶金分析，2011，31（1）：35-39．

［4］GB 3149－2004，食品添加劑磷酸 ［S］．

［5］SN／T 2049－2008，進出口食品級磷酸中銅、鎳、鉛、錳、鎘、鈦的測定 電感耦合等離子體原子發射光譜法［S］．

Determination of 14 Elements in Electronic Phosphoric Acid by Inductively Coupled Plasma-atomic Emissions Spectrometric

XU Guang1，DENG Quan-dao1，LUO Hu1，LI Ai-li1，LIN Guan-chun1，WU Xiao-hai2
（1．Qinzhou Entry－Exit Inspection and Quarantine Bureau，Qinzhou 535000，China；2．Guangxi Mingli Group Co．Ltd．，Nanning 530000，China）

A method for the determination of calcium，potassium，magnesium，aluminium，sodium，arsenic，antimony，lead，cobalt，chromium，copper，iron，manganese，zinc in electronic phosphoric acid by inductive coupled plasma-atomic emission spectrometric was developed．The method had realized synchronous determination of many elements and no interference was found between the detected elements．The recoveries of these elements were 89．7%～109．3%，and relative standard deviation（RSD，n＝11）＜2．0%．Compared with the commonly used single-element analytical techniques，the proposed method had the advantages of more reliable and more efficient．

microware digestion；inductively coupled plasma－atomic emission spectrometry；electronic phosphoric acid；element determination

O 657.3

A

1671-9905（2011）05-0042-04

許光（1981-），男，廣西賓陽人，漢族，大學本科，助理工程師，主要從事進出口食品、石油化工品、礦產品檢測，E－mail：rguang12＠163．com

2010-02-24