xrf是什麼分析方法

1. x射線熒光光譜儀的工作原理

x熒光光譜儀（xrf）由激發源（x射線管）和探測系統構成。x射線管產生入射x射線（一次x射線），激發被測樣品。受激發的樣品中的每一種元素會放射出二次x射線，並且不同的元素所放射出的二次x射線具有特定的能量特性或波長特性。探測系統測量這些放射出來的二次x射線的能量及數量。然後，儀器軟體將探測系統所收集到的信息轉換成樣品中各種元素的種類及含量。
近年來，x熒光光譜分析在各行業應用范圍不斷拓展，已成為一種廣泛應用於冶金、地質、有色、建材、商檢、環保、衛生等各個領域，特別是在rohs檢測領域應用得最多也最廣泛。
大多數分析元素均可用其進行分析，可分析固體、粉末、熔珠、液體等樣品，分析范圍為be到u。並且具有分析速度快、測量范圍寬、干擾小的特點。
優缺點：
優點:
a)
分析速度高。測定用時與測定精密度有關，但一般都很短，2～5分鍾就可以測完樣品中的全部待測元素。
b)
x射線熒光光譜跟樣品的化學結合狀態無關，而且跟固體、粉末、液體及晶質、非晶質等物質的狀態也基本上沒有關系。（氣體密封在容器內也可分析）但是在高解析度的精密測定中卻可看到有波長變化等現象。特別是在超軟x射線范圍內，這種效應更為顯著。波長變化用於化學位的測定
。
c)
非破壞分析。在測定中不會引起化學狀態的改變，也不會出現試樣飛散現象。同一試樣可反復多次測量，結果重現性好。
d)
x射線熒光分析是一種物理分析方法，所以對在化學性質上屬同一族的元素也能進行分析。
e)
分析精密度高。
f)
制樣簡單，固體、粉末、液體樣品等都可以進行分析。
缺點：
a）難於作絕對分析，故定量分析需要標樣。
b）對輕元素的靈敏度要低一些。
c）容易受相互元素干擾和疊加峰影響。

2. xrf和epma兩種成分分析方法有何區別

xrf和epma兩種成分分析方法有何區別
基本原理
電子顯微探針是指用聚焦很細的電子束照射要檢測的樣品表面，用X射線分光譜儀測量其產生的特徵X射線的波長和強度。由於電子束照射面積很小，因而相應的X射線特徵譜線將反映出該微小區域內的元素種類及其含量。 利用特徵X射線波長來確定元素的叫做波譜儀(WDS），利用特徵X射線能量不同來展譜的就稱為能譜儀(EDS）。
電子探針
利用電子顯微探針原理和技術來分析樣品的儀器。 儀器構造：主要由電子光學系統（鏡筒），X射線譜儀和信息記錄顯示系統組成。 1.電子光學系統 為了提高X射線的信號強度，電子探針必須採用較掃描電鏡更高的入射電子束流，常用的加速電壓為10-30 KV，束斑直徑約為0.5μm。電子探針在鏡筒部分加裝光學顯微鏡，以選擇和確定分析點 。 2.X射線譜儀 電子束轟擊樣品表面將產生特徵X射線，不同的元素有不同的X射線特徵波長和能量。通過鑒別其特徵波長或特徵能量就可以確定所分析的元素。利用特徵波長來確定元素的儀器叫做波長色散譜儀（波譜儀WDS），利用特徵能量的就稱為能量色散譜儀（能譜儀EDS）。
電子探針的分析方法
1.點分析：用於測定樣品上某個指定點的化學成分。 2.線分析：用於測定某種元素沿給定直線分布的情況。 將WDS、EDS固定在所要測量的某元素特徵X射線信號（波長或能量）的位置上，把電子束沿著指定的方向做直線掃描，便可得到該元素沿直線特徵X射線強度的變化，從而反映了該元素沿直線的濃度分布情況。 3.面分析：用於測定某種元素的面分布情況。 將WDS、EDS固定在信號位置上，電子束在樣品表面做二維光柵掃描，便可得到該元素的面分布圖像。

3. 任務稀土配分量的測定

——ICP-AES法

任務描述

稀土配分是稀土分析的一項重要項目，目前主要方法有XRF和ICP-AES。ICP-AES法具有快速、准確的特點，在稀土配分的測定中獲得了廣泛的應用。本任務主要是測定氯化稀土、碳酸輕稀土中的稀土配分，其他樣品中稀土配分的測定方法與該法類似，只要根據樣品性質改變標准溶液的配分組成，使其與待測樣品組成相近即可。通過本任務的練習，熟練掌握ICP-AES儀器的操作，並用其進行稀土配分的測定。

任務實施

一、儀器和試劑准備

（1）氧化鑭［w（ReO）＞99.5%，La₂O₃/ReO＞99.99%］。

（2）氧化鈰［w（ReO）＞99.5%，Ce₂O₃/ReO＞99.99%］。

（3）氧化鐠［w（ReO）＞99.5%，Pr₂O₃/ReO＞99.99%］。

（4）氧化釹［w（ReO）＞99.5%，Nd₂O₃/ReO＞99.99%］。

（5）氧化釤［w（ReO）＞99.5%，Sm₂O₃/ReO＞99.99%］。

（6）過氧化氫（30%）。

（7）鹽酸（ρ＝1.19g/mL）。

（8）鹽酸（1＋1）。

（9）鹽酸（1＋19）。

（10）硝酸（1＋1）。

（11）氧化銪標准貯存溶液：稱取0.1000g 經950℃灼燒1h 的氧化銪［w（ReO）＞99.5%，Eu₂O₃/ReO＞99.99%］，置於100mL 燒杯中，加入10mL 鹽酸，低溫加熱溶解後，取下冷卻至室溫。移入100mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL 含1mg氧化銪。

（12）氧化釓標准貯存溶液：稱取0.1000g 經950℃灼燒1h 的氧化釓［w（ReO）＞99.5%，Gd₂O₃/ReO＞99.99%］，置於100mL 燒杯中，加入10mL 鹽酸，低溫加熱溶解後，取下冷卻至室溫。移入100mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL 含1mg氧化釓。

（13）氧化鋱標准貯存溶液：稱取0.1000g 經950℃灼燒1h 的氧化鋱［w（ReO）＞99.5%，Tb₂O₃/ReO＞99.99%］，置於100mL 燒杯中，加入10mL 鹽酸，低溫加熱溶解後，取下冷卻至室溫。移入100mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL 含1mg氧化鋱。

（14）氧化鏑標准貯存溶液：稱取0.1000g 經950℃灼燒1h 的氧化鏑［w（ReO）＞99.5%，Dy₂O₃/ReO＞99.99%］，置於100mL 燒杯中，加入10mL 鹽酸，低溫加熱溶解後，取下冷卻至室溫。移入100mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL 含1mg氧化鏑。

（15）氧化鈥標准貯存溶液：稱取0.1000g 經950℃灼燒1h 的氧化鈥［w（ReO）＞99.5%，Ho₂O₃/ReO＞99.99%］，置於100mL 燒杯中，加入10mL 鹽酸，低溫加熱溶解後，取下冷卻至室溫。移入100mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL 含1mg氧化鈥。

（16）氧化鉺標准貯存溶液：稱取0.1000g 經950℃灼燒1h 的氧化鉺［w（ReO）＞99.5%，Er₂O₃/ReO＞99.99%］，置於100mL 燒杯中，加入10mL 鹽酸，低溫加熱溶解後，取下冷卻至室溫。移入100mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL 含1mg氧化鉺。

（17）氧化銩標准貯存溶液：稱取0.1000g 經950℃灼燒1h 的氧化銩［w（ReO）＞99.5%，Tm₂O₃/ReO＞99.99%］，置於100mL 燒杯中，加入10mL 鹽酸，低溫加熱溶解後，取下冷卻至室溫。移入100mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL 含1mg氧化銩。

（18）氧化鐿標准貯存溶液：稱取0.1000g 經950℃灼燒1h 的氧化鐿［w（ReO）＞99.5%，Yb₂O₃/ReO＞99.99%］，置於100mL 燒杯中，加入10mL 鹽酸，低溫加熱溶解後，取下冷卻至室溫。移入100mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL 含1mg氧化鐿。

（19）氧化鑥標准貯存溶液：稱取0.1000g 經950℃灼燒1h 的氧化鑥［w（ReO）＞99.5%，Lu₂O₃/ReO＞99.99%］，置於100mL 燒杯中，加入10mL 鹽酸，低溫加熱溶解後，取下冷卻至室溫。移入100mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL 含1mg氧化鑥。

（20）氧化釔標准貯存溶液：稱取0.1000g 經950℃灼燒1h 的氧化釔［w（ReO）＞99.5%，Y₂O₃/ReO＞99.99%］，置於100mL燒杯中，加入10mL鹽酸，低溫加熱溶解後，取下冷卻至室溫。移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含1mg氧化釔。

（21）混合稀土標准溶液：分別移取 5.00mL 各稀土氧化物標准貯存溶液，置於100mL容量瓶中，加入10mL鹽酸，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含各單一稀土氧化物分別為50.0μg。

（22）標准系列溶液的制備：按表6 -9 准確稱取氧化鑭、氧化鈰、氧化鐠、氧化釹和氧化釤（經 950℃灼燒 1 h ），分別置於 4 個 200mL 燒杯中，並按照順序分別移取4.00mL、8.00mL、12.00mL、16.00mL混合稀土標准溶液（21）於各燒杯中，加入20mL硝酸，低溫加熱，滴加過氧化氫助溶，試料完全溶解後，加熱蒸發至近干。冷卻，移入1L容量瓶中，以鹽酸稀釋至刻度，混勻，待測。各標准溶液中氧化稀土總量為0.2g/L。標准系列溶液濃度見表6-10。

表6-9 氧化鑭、氧化鈰、氧化鐠、氧化釹和氧化釤稱取量

表6-10 標准系列溶液濃度

（23）電感耦合等離子體原子發射光譜儀（單道掃描型）。

二、試樣制備

（1）氯化稀土試樣的制備：將試樣破碎，迅速置於稱量瓶中，立即稱量。

（2）碳酸輕稀土試樣的制備：試樣開封後立即稱量。

三、分析步驟

稱取2.00 g試樣，精確至0.0001 g。將試料置於200mL燒杯中，加10mL鹽酸，加熱至完全溶解（必要時滴加過氧化氫助溶），蒸發至近干，冷卻後移入500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。按照試料中所含氧化稀土總量，分取一定體積溶液於50mL容量瓶中，以鹽酸稀釋至刻度，混勻，使得試液中氧化稀土總量約為0.2g/L。待測。

將分析試液與標准系列溶液同時進行氬等離子體光譜測定。各元素分析線見表6-11。

表6-11 各元素分析線

續表

四、質量表格填寫

任務完成後，填寫附錄一質量表格3、4、9。

任務分析

一、ICP-AES與XRF法測定稀土配分量的比較

長期以來，XRF是人們所公認的測定混合稀土試樣中稀土配分的理想分析方法，它具有快速、准確、多元素同時測定和不用進行化學前處理等優點。基於ICP-AES分析混合稀土中稀土配分，具有簡便、快速、精密度好、線性范圍寬等優點，它在混合稀土試樣分析中的應用日益廣泛，成為一種可以與XRF相媲美的另一重要分析技術。

（一）XRF法

樣品制備：XRF法是一種高精密度的分析方法，影響分析精密度的因素主要是樣品制備、儀器穩定性和計數的統計漲落。後者通過電子技術和測量方法的改進可得到有效的控制，所以樣品制備則成為影響分析精度的主要因素。表6-12列出幾種混合稀土氧化物分析的樣品制備方法的比較。

表6-12 制樣方法比較

（二）ICP-AES法

ICP-AES法測定稀土配分的主要問題是光譜干擾和基體效應。為了降低光譜干擾和基體效應，往往採取稀釋試樣的方法。一般選取0.1～1.0mg/mL的進樣濃度，可以滿足靈敏度的要求。採取稀釋試樣的好處是：

（1）可以將稀土間的譜線干擾降低到最低程度；

（2）可以消除因基體不同引起的非光譜干擾效應；

（3）不必採取基體匹配的方法來配製標准溶液系列，用同一工作曲線即可分析化學組成廣泛變化的不同類型的試樣。

另外，正確選擇分析線是ICP-AES測定混合稀土配分的關鍵。對於來源不同的混合稀土試樣，分析線的選擇應有所不同；在分析靈敏度滿足要求的前提下，根據儀器條件，可以選用靈敏線或次靈敏線。一般情況不使用內標。表6-13列出了不同混合稀土分析時採用的分析線，供參考使用。

表6-13 混合稀土試樣分析時選擇的分析線

二、電感耦合等離子體原子發射光譜分析簡介

電感耦合等離子體（ICP，Inctive Coupled Plasma），又稱感耦等離子體或高頻等離子體，是20世紀60年代中期發展起來的一種新型原子發射光譜分析法，它是以電感耦合等離子體光源代替經典的激發光源（電弧、火花），是目前用於原子發射光譜的主要光源。ICP具有環形結構、溫度高、電子密度高、惰性氣氛等特點，用它作激發光源具有檢出限低、線性范圍寬、電離和化學干擾少、准確度和精密度高等分析性能。

（一）ICP光源及特點

ICP光源一般由高頻發生器和感應圈、等離子矩管和供氣系統、試樣引入系統三部分組成。高頻發生器的作用是產生高頻磁場以供給等離子體能量。應用最廣泛的是利用石英晶體壓電效應產生高頻振盪的他激式高頻發生器，其頻率和功率輸出穩定性高。頻率多為27～50MHz，最大輸出功率通常為2～4kW。感應線圈一般以圓銅管或方銅管繞成2～5匝水冷線圈。

等離子體矩管由三層同心石英管組成。外管通以氬氣，以切線方向引入，稱為冷卻氣。中管通以氬氣，起維持並抬高等離子體焰矩的作用，稱為輔助氣。內管為1～2 mm的細管，通以氬氣為載氣，以將試樣引入等離子體中。

ICP光源具有以下的特性：

（1）溫度高，惰性氣氛，原子化條件好，有利於難熔化合物的分解和元素激發，有很高的靈敏度和穩定性。

（2）具「趨膚效應」，感應電流在外表面處密度大，使表面溫度高，軸心溫度低，中心通道進樣對等離子的穩定性影響小。有效消除自吸收現象，線性范圍寬（4～5個數量級）。

（3）ICP中電子密度大，鹼金屬電離造成的影響小。

（4）基體效應小，試樣組分變化對 ICP 影響小，進樣量也小，ICP 放電不隨基體變化。

（5）自吸效應小，在中央通道原子化、激發，外圍沒有低溫吸收層。

（6）樣品能全部進入ICP，無電極放電、電極污染。

（7）對非金屬測定靈敏度低，儀器昂貴，操作費用高。

（二）ICP光譜分析過程

ICP發射光譜分析過程主要分為3步：即激發、分光和檢測。

（1）利用等離子體激發光源使試樣蒸發汽化，離解或分解為原子狀態，原子可能進一步電離成離子狀態，原子及離子在光源中激發發光。試樣經霧化器形成氣溶膠，通過載氣氬氣流帶入到中心石英管內，然後引入等離子體。

（2）利用光譜儀器分光系統將光源發射的光分解為按波長排列的光譜。利用單色器將復合光分解成單色光或有一定寬度的譜帶。單色器通常有棱鏡和光柵兩類。

（3）利用光電轉換器檢測光譜，按測定得到的光譜波長對試樣進行定性分析，按發射光強度進行定量分析。

（三）ICP定量分析方法

ICP定量分析方法主要有標准曲線法、標准加入法、內標法。

三、ICP發射光譜在稀土分析中的應用及光譜干擾的消除

（一）ICP-AES在稀土分析中的應用

ICP-AES在許多領域都獲得了廣泛的應用。在稀土分析中，ICP-AES已經成為一種必備的分析儀器。眾所周知，稀土元素的化學性質十分相似，重量法、滴定法、吸光光度法等在單一稀土分析方面是比較困難的，而ICP-AES在分析單一稀土含量方面具有獨特的優勢，因此ICP-AES在稀土礦物分析、混合稀土氧化物配分的測定、單一稀土產品純度的測定、稀土新型功能材料中稀土含量的測定等各個方面都獲得了十分廣泛的應用。

（二）ICP-AES測定稀土元素的光譜干擾及其消除

稀土元素具有十分豐富的發射光譜，根據其光譜的復雜程度，可將稀土元素分為三個組。

第一組：La、Eu、Yb、Y、Lu、Sc，該組元素譜線相對簡單；

第二組：Pr、Gd、Tm，該組元素譜線復雜程度居中；

第三組：Ce、Nd、Sm、Tb、Dy、Ho、Er，該組元素譜線最復雜。

需要注意的是，以上關於譜線復雜程度的描述中，所謂的「簡單」、「復雜程度居中」是指稀土元素之間的一個相互比較，總的來說，稀土元素的發射光譜線都是非常豐富的。

表6-14列出了鑭系元素在電弧光源中發射的譜線數目，可以對稀土元素的譜線復雜性有個直觀的了解。

一般而言，譜線少的稀土元素分析靈敏度高；而譜線復雜的稀土元素分析靈敏度低。

表6-14 鑭系元素在電弧光源中發射的譜線數目

光譜干擾在ICP發射光譜光源中比化學火焰光源要嚴重，加上稀土元素譜線比較復雜，因此，當測定稀土基體中痕量稀土雜質時，光譜干擾則成為一個突出的問題。稀土間的譜線干擾，可以分為三種情況：①基體線與分析線完全重疊；②分析線的一側有一強基體線存在，產生線翼的干擾（即部分重疊）；③分析線介於兩條弱基體線之間，或者在其很近的一側有一弱基體線。對於①②兩種情況，該分析線不能採用，必須另選分析線。對於第③種情況，則取決於基體濃度和待測物的濃度。若基體濃度較小，而待測物濃度較大，則由基體線產生的干擾信號占待測物產生的信號比例很小，則這種干擾可以忽略。若基體濃度很大，而待測物濃度很低，則會給測定帶來很大的困難，甚至不能進行分析。對於稀土分析，可以採用以下一些辦法來解決光譜干擾問題。

（1）稀釋法。在分析靈敏度滿足要求的前提下，可以採用高倍稀釋法將基體稀釋到一定的濃度，使其干擾處於可以忽略的水平。當然，這種方法要求待測物濃度不能太低，因此其應用范圍有限。

（2）另選分析線。這是發射光譜分析中經常採用的方法。當待測物的最靈敏線受基體線干擾時，可以選用其他不受基體干擾的譜線作為分析線。在靈敏度滿足要求的情況下，這是一種非常有效的方法，這也充分體現了發射光譜分析方法的靈活性。

（3）採用具有高解析度和高色散率的光譜儀器。在稀土分析中，單道掃描型光譜儀是應用最廣泛的儀器。其最大的優點是解析度高，適應性強，允許任意選擇譜線以滿足不同試樣的分析要求。

（4）化學分離法。用化學分離法將稀土基體元素分離除去，這是解決基體譜線干擾的一個有效的辦法。分離基體的同時，可以對待測元素進行富集。但是，分離過程中，待測元素的損失是一個不容忽視的問題。

（5）干擾系數法。干擾系數可以表徵干擾元素對分析元素干擾的程度，也稱干擾因子或K系數。干擾系數法是實際應用最廣泛的校正干擾的數學方法，多數ICP光譜儀軟體中均採用這種方法。其他許多校正干擾的數學方法，比如導數光譜法、自模式曲線分辨法、偏最小二乘法等，雖然比較精密，但至今多數未能在商品 ICP 光譜儀軟體中實際採用。

干擾系數是指干擾元素所造成分析元素濃度升高與干擾元素濃度的比值。

要想用干擾系數法校正干擾，必須要知道干擾元素濃度，即在測定樣品時同時要測出干擾元素濃度。

實驗指南與安全提示

由於稀土元素譜線復雜，對儀器解析度要求較高，因此，目前單道掃描型等離子體發射光譜儀是在稀土分析領域唯一獲得廣泛應用的一類儀器。

單道掃描型儀器在分析前需要對每條譜線進行尋峰，因此必須配製一定濃度的尋峰液，通常將所測得的元素配製成混合尋峰液，每種元素的濃度一般為5～10μg/L。

尋峰時，若某元素的譜峰偏離較大時，必須對該元素重新進行尋峰。若用混合尋峰液仍不能尋找到所需要的譜峰，則可以用單一元素的尋峰液進行尋峰操作，一般都能獲得滿意結果。

ICP-AES測定稀土配分時，標准溶液和實際樣品的配分必須接近，因此分析過程中遇到配分變化比較大的樣品，必須採用與該樣品配分接近的標准進行重新校準測定。

在ICP儀器上測量的樣品應確保無沉澱或懸浮物，必要時應過濾，一些顆粒很細的膠體溶液應離心，以免發生霧化器堵塞。過高鹽分的樣品應適當稀釋後才能測定。

批量樣品的測定樣品間應用稀的酸或去離子水清洗，並注意清洗足夠的時間，以免污染下一個樣品。儀器測量一定時間應插入測定一些已知濃度的質量控制樣品進行中間檢查，檢查測量結果是否在給定的結果范圍，如測量結果誤差較大，應根據情況重新做工作曲線或停機檢查。

在使用儀器的過程中，最重要的是注意安全，避免發生人身、設備事故。同時，嚴格按照儀器操作規程操作。使用ICP時，要特別注意點火時應確保冷卻水水溫、氬氣壓力正常，蠕動泵泵管安裝正確，矩管和線圈乾燥才能點火。

進行分析時應注意檢查儀器的性能。一般儀器需預熱穩定，測定樣品前首先應注意檢查儀器的靈敏度和精密度。可查看某標准溶液的信號強度和多次測定相對標准偏差是否滿足要求。

在測定過程中，若等離子體顏色與氣氛異常，要立即關閉等離子體炬，查找污染的原因並處理後再點火測定。如果是新換氣瓶後焰炬出現異常，一般是氬氣的純度不夠好，應重新換成高純的氬氣，然後再點火測定。

案例分析

贛州有色冶金研究所分析室某分析員工在用ICP-AES測定混合稀土氧化物的稀土配分時發現校準曲線失敗，該員工懷疑標准溶液失效，重新配製後仍然出現同樣的問題。請你幫他分析一下可能的原因。

拓展提高

稀土產品分析簡介

一、混合稀土產品分析簡介

混合稀土產品是指一般稀土冶煉廠所生產的混合稀土金屬和混合稀土化合物。混合稀土金屬常隨其稀土配分而分成富鈰混合稀土金屬、富鑭混合稀土金屬等。混合稀土化合物按陰離子成分分為混合稀土氯化物、混合稀土氟化物、混合稀土硝酸鹽等。混合稀土氧化物經常是分離單一稀土的原料，按其稀土配分分成輕稀土氧化物、重稀土氧化物。有時，為了強調某些價值較高的稀土元素的含量又分為富釔混合稀土、中釔混合稀土、低銪中釔混合稀土等。

混合稀土產品的主要分析項目及方法列於表6-15。

表6-15 混合稀土產品的主要分析項目及方法

二、單一稀土產品分析簡介

單一稀土產品主要指單一稀土金屬、單一稀土氧化物等，它們是電子、發光和激光技術中的重要材料。由於對單一稀土產品的純度要求比較高，除了需要測定其中的稀土雜質以外，還要測定常見的非稀土雜質。測定稀土雜質的常用手段是ICP-AES、ICP-MS、NAA等。少數純度不太高的試樣也可以採用XRF。

ICP-AES在高純稀土分析中已獲得廣泛的應用，成為稀土產品質量控制的主要分析方法。分析靈敏度完全可以滿足99.9%～99.99% 高純稀土分析的要求。該方法操作簡便、重現性好、分析效率高，不用復雜的化學前處理。其存在的主要問題是：

（1）分析靈敏度不夠高，不能滿足99.99% 以上高純稀土分析的要求；

（2）光譜干擾嚴重，特別是對稀土基體具有復雜光譜的情況；

（3）存在基體效應，一般要求在分析試樣和標樣之間進行基體匹配；

（4）固體稀土試樣直接分析的問題沒有真正解決。

20世紀80年代出現的ICP-MS技術是一種最有效的痕量元素的檢測手段。目前，這一技術應用日益廣泛。ICP-MS具有諸多優點，如高靈敏度、高選擇性、多元素檢測能力，可測元素覆蓋面廣及線性范圍寬等。在眾多優點中，ICP-MS最突出的優點是具有極為出色的檢測能力，與ICP-AES相比，對許多元素的檢出限降低了2～3個數量級，達pg/mL級。目前，ICP-MS可用於99.99%～99.9999% 高純稀土材料的直接分析，無須任何化學分離預富集。表6-16列出了ICP-MS直接測定高純稀土氧化物中痕量稀土雜質的應用情況。

表6-16 ICP-MS直接分析高純稀土的應用情況

ICP-MS分析高純稀土的主要問題是：質譜干擾，基體效應及不適於高鹽溶液試樣的分析。此外，儀器價格昂貴和運行費用高也成為阻礙其推廣應用的重要因素。

從表6-16可以看出，對Pr₆O₁₁、Nd₂O₃、Gd₂O₃、Tb₄O₇、Dy₂O₃、Yb₂O₃等高純稀土，ICP-MS無法直接測定其中的所有稀土雜質，原因在於這些基體形成的氧化物、氫氧化物及氫化物離子干擾限制了一些重稀土雜質的測定。例如：¹⁴¹Pr₆OH_2＋、¹⁵⁸GdH^＋、¹⁴³NdO^＋和¹⁴²NdOH^＋對單同位素¹⁵⁹Tb的干擾，這導致了某些高純稀土中的稀土雜質不能完全測定。

對於ICP-MS測定過程中出現的質譜干擾問題，現階段的解決方法主要有化學分離法和干擾校正法，前者通過化學手段對基體進行分離，可以得到很好的效果，但是前處理較為復雜，很少實現在線分離檢測，急需解決的問題是ICP-MS與分離技術聯用的介面問題。對於基體效應，解決的方法主要有內標補償法、逐級稀釋法和化學分離法。一般來說，內標補償法可以有效地降低基體效應，得到很好的分析結果，應用也較為廣泛；逐級稀釋法可以測定在最佳分析濃度時，尋找不影響測定結果的基體濃度；而化學分離法能有效解決質譜干擾和基體效應，但尋找合適分離洗脫材料和解決介面的聯用問題仍是ICP-MS測定高純稀土材料中痕量雜質的關鍵。

4. 請問什麼是XRF測試

XRF：X射線熒光光譜分析（X Ray Fluorescence)。人們通常把X射線照射在物質上而產生的次級X射線叫X射線熒光（X—Ray Fluorescence），而把用來照射的X射線叫原級X射線。所以X射線熒光仍是X射線。

一台典型的X射線熒光（XRF）儀器由激發源（X射線管）和探測系統構成。X射線管產生入射X射線（一次X射線），激發被測樣品。受激發的樣品中的每一種元素會放射出二次X射線，並且不同的元素所放射出的二次X射線具有特定的能量特性或波長特性。

探測系統測量這些放射出來的二次X射線的能量及數量。儀器軟體將探測系統所收集到的信息轉換成樣品中各種元素的種類及含量。X射線照在物質上而產生的次級X射線被稱為X射線熒光。

利用X射線熒光原理，理論上可以測量元素周期表中的每一種元素。在實際應用中，有效的元素測量范圍為11號元素（Na）到92號元素（U）。