稀土元素,被誉为“工业维生素”和“新材料宝库”,在现代高科技产业中扮演着无可替代的角色。从高端永磁材料、精密光学玻璃、催化剂到新能源电池、国防军工领域,稀土的性能直接决定了众多关键产品的质量和性能上限。其战略价值日益凸显,对其含量的精准测定,是资源开发、质量控制、环境监测乃至国际贸易结算的核心环节.

然而,稀土元素的检测绝非易事,面临着多重挑战:
基体干扰严重: 无论是富含硅、铝、钡、钙等的合金材料(如硅镁、硅钡合金),还是成分复杂多变的土壤/沉积物样品,其主体元素或共存元素极易对痕量稀土产生显著的光谱干扰或基体效应。
谱线密集重叠: 稀土元素本身谱线丰富且相互靠近,尤其在发射光谱中,谱线重叠干扰问题突出,需要高分辨率仪器和巧妙的方法开发。
含量差异悬殊: 样品中不同稀土元素含量可能跨越几个数量级(从主量到痕量),要求仪器具备极宽的线性范围和极高的灵敏度。
针对不同样品类型和检测需求,东西分析有限公司提供了强大的解决方案:ICP-TOF-MS 3800 电感耦合等离子体飞行时间质谱仪与ICP-7762 全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪。
ICP-TOF-MS 3800是检测土壤、沉积物等环境样品中痕量及超痕量稀土元素的首选利器。作为东西分析推出的电感耦合等离子体飞行时间质谱仪,它凭借全谱瞬时扫描技术,可同步采集样品中全部元素及其同位素信息,为无机污染物的风险监控、预警与精准溯源提供强大支持,是当前最高端的质谱仪器之一。2025年,该仪器荣获ANTOP“瞬时全谱分析先锋奖”。

多种元素同时测量的情况下,氩气消耗锐减,成本压力大释放: 实验室运营成本是绕不开的话题。3800的氩气消耗量仅为12L/min,这比传统四极杆ICP-MS动辄15-20L/min的消耗量低了一个数量级。单位元素分析所消耗的氩气量更是比四极杆质谱低十倍以上。
25秒极速全息采集: 3800的核心武器是其同步数据采集能力。一次样品激发,所有质量数范围内的元素及同位素信号瞬间同时抵达检测器。
新八级杆碰撞池(OCC),横扫千“扰”: 土壤基质干扰复杂,尤其对质谱分析构成挑战。3800内置的新八级杆碰撞池(OCC),专为飞行时间质谱的“全谱同时性”而生。它具备质量数无关的干扰去除能力,可在一次反应过程中有效清除全质量范围内的干扰离子。
对于像稀土硅镁合金、稀土硅钡合金这类成分复杂、基体干扰严重的样品,ICP-7762 展现出其独特的优势。该仪器采用全谱直读技术,可瞬间捕获样品在等离子体中激发产生的全波段光谱信息,实现Si, Al, Ba, Ca, Re (稀土总量或分组), Mg 以及多种单一稀土元素的快速、同时测定。其核心优势在于卓越的抗基体干扰能力和稳定的长期分析性能。

为了验证ICP-7762 和ICP-TOF-MS 3800 电感耦合等离子体飞行时间质谱仪:在实际样品分析中的性能,我们精心设计了实验方案。
土壤/沉积物样品 (ICP-TOF-MS 3800 应用): 将约0.1克固体样品精确称量至微波消解容器中。加入少量水润湿样品,随后依次加入5 mL HNO3、1.75 mL HCl和2 mL HF。容器密封后,依据预定义程序进行微波辅助消解。消解完成后,将溶液转移至PTFE烧杯,置于热板上蒸发酸液。待溶液接近干燥时,加入1 mL HClO4,继续加热直至溶液变得粘稠。随后,使用少量1% HNO3将残留物反复转移至50 mL容量瓶中。最终,用1% HNO3将溶液稀释至刻度,充分混合后静置过夜,并在分析前进行过滤。
合金样品 (ICP-7762应用): 称取0.1g 样品(精确至0.0001g),置于聚四氟乙烯烧杯中,加入3mL超纯水,小心加入3mLHCl,1mLHNO3,轻摇烧杯,逐滴加入HF,观察溶解情况,补加HNO3、HF,室温反应,反应至无明显沉淀,用超纯水转移至100mL,同时过滤,定容至刻度,摇匀,测定。
ICP-TOF-MS 3800 电感耦合等离子体飞行时间质谱仪:

ICP-7762 全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪

ICP-TOF-MS 3800 电感耦合等离子体飞行时间质谱仪:
含18种稀土元素的标准溶液谱图


实验结果

ICP-7762 全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪
谱图



实验结果

实验充分验证了ICP-7762 和ICP-TOF-MS 3800在应对不同类型复杂样品稀土元素分析挑战时的强大实力与互补性:
ICP-TOF-MS 3800 凭借全谱瞬时采集技术、顶尖的灵敏度、强大的OCC碰撞池干扰消除能力和超低的氩气消耗,成为环境样品(土壤、沉积物等)中超痕量多稀土元素同步、精准、高效、低成本分析的终极利器。 其荣获ANTOP“瞬时全谱分析先锋奖”实至名归。
ICP-7762 凭借其优异的抗基体干扰能力、宽动态范围、稳定性和多元素同时分析能力,能够准确测定合金中从主量到痕量跨度大的稀土元素含量。是复杂合金材料(如稀土硅镁、硅钡合金)中主量及痕量稀土元素含量快速、精准测定的理想选择。
东西分析提供的这一解决方案组合,为地质勘探、冶金工业、材料科学、环境监测、新能源开发等广泛领域中,对复杂样品中稀土元素进行从痕量到主量的精准、高效、低成本分析,提供了强有力的技术保障,有效解决了稀土检测中的关键痛点(基体干扰、谱线重叠、含量悬殊、前处理要求高)。
