電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定
注射用頭孢西丁鈉中的Al和Si
（鋼鐵研究總院，北京 100081）
摘 要：頭孢西丁鈉因其譜均衡，覆蓋面更廣，無毒性反應(yīng)，安全性高等優(yōu)勢(shì)，已廣泛用于多種感染性疾病。目前，國(guó)內(nèi)外的藥品生產(chǎn)廠家，在生產(chǎn)頭孢西丁鈉時(shí)，都會(huì)同時(shí)用到磷鋁酸鹽類分子篩和硅膠柱，因此頭孢西丁鈉中的Al和Si就成為嚴(yán)格控制成品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)中，對(duì)某一客戶樣品0.2000 g樣品進(jìn)行微波提取酸溶處理，用于測(cè)定Al和Si的含量。采用Al 396.152 nm、Si 251.612 nm作為分析線，建立了使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）測(cè)定注射用頭孢西丁鈉樣品中Al和Si 2種痕量元素的方法。結(jié)果表明，Al和Si的校準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)均不小于0.999。將方法應(yīng)用于頭孢西丁鈉樣品中2種痕量元素的測(cè)定，結(jié)果與ICP-MS的測(cè)試結(jié)果基本一致。
關(guān)鍵詞：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法；頭孢西丁鈉；分子篩；硅膠柱；Al和Si
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：
抗生素發(fā)展到現(xiàn)在已有80多年的歷史，上世紀(jì)60年代是青霉素類抗生素占據(jù)主導(dǎo)地位，90年代主要發(fā)展了頭孢烯物，是頭孢菌素類抗生素占優(yōu)勢(shì)的時(shí)期。由于頭孢菌素具有高效、廣譜、低毒、耐酶等優(yōu)點(diǎn)，其發(fā)展相當(dāng)迅速，其品種數(shù)量居各種抗生素的首位。頭孢西丁鈉因其譜均衡，覆蓋面更廣，無毒性反應(yīng)，安全性高等優(yōu)勢(shì)，已廣泛用于婦產(chǎn)科、、呼吸科、心腎內(nèi)科、骨科等的多種感染性疾病。[1-4]
頭孢西丁鈉生產(chǎn)過程中會(huì)同時(shí)用到磷鋁酸鹽類分子篩和硅膠柱，因此頭孢西丁鈉中的Al和Si就成為嚴(yán)格控制成品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。本方法通過微波提取酸溶處理樣品，建立了電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定注射用頭孢西丁鈉樣品中Al和Si的分析方法，結(jié)果滿意。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要儀器
Plasma 2000電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（鋼研納克檢測(cè)技術(shù)有限公司）。
1.2 主要試劑
Al標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心）：1000 μg/mL；Si標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心）：500 μg/mL；硝酸（北京化學(xué)試劑研究所）：ρ約為1.38 g/mL。
實(shí)驗(yàn)所用試劑均為優(yōu)級(jí)純；實(shí)驗(yàn)用水為電阻率大于18 MΩ·cm3的超純水；氬氣（北京誠(chéng)維峰氣體有限公司）：純度大于 99.95 %。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 樣品的前處理
將0.2000 g 樣品置于100 mL聚四氟乙烯消解罐中，加入5 mL HNO3，按一定的消解條件進(jìn)行反應(yīng)。消解完全后，將消解好的溶液轉(zhuǎn)移至100mL，加熱至紅棕色蒸汽揮盡并近干，定容至25 mL容量瓶中。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列的配制
在7個(gè)100 mL容量瓶中，分別加入上述Al或Si的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，定容，搖勻。此標(biāo)準(zhǔn)溶液系列中各元素的質(zhì)量濃度如表2所示。
表2 各元素的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液
Table 2 Standard solution of each element
曲線 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
Al 0 1 ng/mL 30 ng/mL 50 ng/mL 100 ng/mL 200 ng/mL 400 ng/mL 600 ng/mL
Si 0 5 ng/mL 25ng/mL 50ng/mL 150ng/mL 500ng/mL
2 結(jié)果與討論
2.1 譜線的選擇
頭孢西丁鈉樣品經(jīng)微波消解酸溶后，可溶性Al和Si等元素均溶解于溶液中，同時(shí)無基體干擾。本實(shí)驗(yàn)主要考慮各待測(cè)元素譜線之間的干擾。利用各待測(cè)元素的單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)樣品試液分別進(jìn)行掃描，然后對(duì)圖譜進(jìn)行疊加，考察光譜干擾情況，終確定適合的分析譜線并扣除相應(yīng)的背景信號(hào)。本方法各元素分析線可能存在的干擾如表3所示。
表3 分析譜線的選擇
Table 3 Selection of spectral line nm
元素
Element 波長(zhǎng)
Wavelength 干擾譜線波長(zhǎng)
Wavelength of interference spectral line
Al 308.215 無干擾
394.401 無干擾
396.152 無干擾
Si 212.412 Al212.336
250.690 無干擾
251.612 無干擾
從表2可以看出：Al 308.215nm、Al 394.401nm和Al 396.152nm均不存在相關(guān)的干擾； Si 212.412nm存在Al 212.336nm的干擾；Si 250.690nm、Si 251.612nm不存在相關(guān)干擾。同時(shí)，根據(jù)各分析譜線的靈敏度和相應(yīng)值，本方法終確定的各元素分析線見表4。
表4 各元素分析譜線
Table 4 Spectral line of each element nm
元素
Element Al Si
波長(zhǎng) / nm
Wavelength 396.152 251.612
2.2 校準(zhǔn)曲線和檢出限
按照儀器設(shè)定的工作條件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測(cè)定，以待測(cè)元素質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，發(fā)射強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線，結(jié)果見表5。-建議只留系數(shù)
表5 各元素的線性回歸方程和檢出限
Table 5 Linear regression equation of each element and detection limit
元素
Elements 波長(zhǎng)
Wavelength/
Nm 線性回歸方程
Linear regression equation 相關(guān)系數(shù)
Correlation coefficient
Al 396.152 y=0.67x+610.16 0.99901
Si 251.612 y=1.14 x+237.83 0.99959
3 樣品分析
按照實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定某一頭孢西丁鈉客戶樣品中的Al和Si，進(jìn)行精密度試驗(yàn)，并將測(cè)定結(jié)果與ICP-MS的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果見表6。
表6 精密度試驗(yàn)、加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)和對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n=7)
Table 6 Results of precision test,recovery and comparison test
元素
Element 測(cè)定值
Found/(ng/ml) 平均值
Average/
(ng/ml) MS/
(ng/ml)
Al 6.72，6.85，7.03 6.89 6.90
Si 17.66，19.15，18.17 18.32 18.24
參考文獻(xiàn)：
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[2]付明耀.頭孢菌素進(jìn)展[J].中國(guó)冶金工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志,2003,20(3):172-174.
[3]任吉民. 國(guó)外頭孢菌素市場(chǎng)淺析[J].中國(guó)藥房,2005(4): 267-267.
[4]Fuller J.Evaluation of a direct cefositin disc diffusion test for the presumptive idendification of MRSA from clinical specimens[J].International Journal of Antimicrobial Agents,2007, 29(2): 452-460.

微波消解-ICP-AES法測(cè)定乙炔黑中的雜質(zhì)元素含量
1 前言
乙炔黑是由碳化鈣法或石腦油（粗汽油）熱解時(shí)副產(chǎn)氣分解精制得到的純度99%以上的乙炔，經(jīng)連續(xù)熱解后得到的炭黑。由于重金屬等雜質(zhì)少、電導(dǎo)率高、粒度很小且各向同性，乙炔黑常作為一種導(dǎo)電劑應(yīng)用在鋰離子電池（LIB）的正負(fù)電極中。
測(cè)定乙炔炭黑中的雜質(zhì)元素已有相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)GB 3782-2006），報(bào)道的文獻(xiàn)也較多，主要采用傳統(tǒng)的干灰化法等樣品前處理方法，用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）來完成分析測(cè)定。本文作者利用密閉微波消解技術(shù)，對(duì)乙炔炭黑樣品進(jìn)行前處理，并利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）完成了對(duì)乙炔炭黑溶液中17個(gè)雜質(zhì)元素含量的測(cè)定，有效地解決了樣品的分解、背景干擾和易揮發(fā)元素分析結(jié)果偏低等問題，可以較大程度地提高乙炔炭黑類樣品的檢出限和精密度。
2 儀器簡(jiǎn)介
Plasma1000型電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀簡(jiǎn)稱 ICP-AES ，是我公司推出的單道順序掃描型光譜儀，本應(yīng)用報(bào)告的所有測(cè)量結(jié)果均來自這種ICP光譜儀。相對(duì)于由中階梯光柵分光系統(tǒng)和固體檢測(cè)器組成的 ICP 光譜儀(即全譜儀)，單道順序掃描型光譜儀具有更低的檢出限，更高的分辨率和靈敏度，極小的基體效應(yīng)，更適合測(cè)定痕量和超痕量元素，同時(shí)此儀器配備功能強(qiáng)大界面友好的分析軟件，友好的人機(jī)界面，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，對(duì)輸出數(shù)據(jù)可隨機(jī)打印,也可自動(dòng)生成Excel格式的結(jié)果報(bào)告。
3 樣品制備
準(zhǔn)確稱取0.1000g 試樣，置于微波消解罐中，分別加入2 mL HNO3、3mL H2SO4、1mL HClO4，在表1條件下進(jìn)行微波消解；待冷卻結(jié)束后，轉(zhuǎn)移至25 mL 玻璃容量瓶中，加水定容至刻度。
表1 樣品微波消解分析條件
步驟 時(shí)間 壓力 溫度
1 3 min 15 atm 120 ℃
2 3 min 15 atm 150 ℃
3 3 min 30 atm 180 ℃
4 10 min 35 atm 200 ℃
5 20 min 40 atm 220 ℃
4 儀器參數(shù)
功率 1.25 KW，負(fù)高壓 800 V，冷卻氣流量 18.0 L/min，輔助氣流量 0.8 L/min，載氣流量 0.2 MPa，蠕動(dòng)泵泵速 20 rpm。觀測(cè)高度距功率圈上方 12 mm，同軸玻璃氣動(dòng)霧化器，進(jìn)口旋轉(zhuǎn)霧室，三層同軸石英炬管，中心管 2.0 mm。
5 工作曲線與分析結(jié)果
5.1工作曲線
標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制采用基體匹配的方式，各元素的相關(guān)系數(shù)（見表2）均在0.999以上，線性范圍0.0000 % ～ 0.0500 % 。
表2 各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)
分析元素 R 分析元素 R
AL 0.99999 Ca 0.99867
Cd 0.99997 Co 0.99972
Cr 0.99998 Cu 0.99990
Fe 0.99994 Mg 0.99996
Mn 0.99999 Mo 0.99983
Ni 0.99987 P 0.99985
Pb 0.99966 Sb 0.99820
Si 0.99924 V 0.99985
Zn 0.99989
5.2 檢出限
以 6 %的混酸（HNO3:H2SO4:HClO4=2:3:1）作空白測(cè)試，在上述選定的工作條件下，重復(fù)測(cè)量空白溶液11次，以空白測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍計(jì)算各元素的檢出限，結(jié)果列于表3。由表3可知，各元素的檢出限均滿足乙炔炭黑中的雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量指標(biāo)。
表3 乙炔炭黑溶液中各雜質(zhì)元素所選譜線估算的檢出限
分析元素素 分析線/ nm 檢出限LD / % 分析元素素 分析線/ nm 檢出限LD / %
AL 394.401 0.00271 Ca 393.366 0.00010
Cd 214.438 0.00003 Co 228.616 0.00020
Cr 267.716 0.00011 Cu 324.754 0.00013
Fe 259.940 0.00007 Mg 279.535 0.00001
Mn 257.610 0.00002 Mo 202.030 0.00015
Ni 231.604 0.00050 P 213.618 0.00005
Pb 220.353 0.00076 Sb 206.833 0.00176
Si 251.611 0.00005 V 292.464 0.00002
Zn 202.548 0.00005
分析元素素 分析線/ nm 檢出限LD / % 分析元素素 分析線/ nm 檢出限LD / %
AL 394.401 0.00008 Ca 393.366 0.00001
Cd 214.438 0.00003 Co 228.616 0.00007
Cr 267.716 0.00009 Cu 324.754 0.00003
Fe 259.940 0.00007 Mg 279.535 0.00001
Mn 257.610 0.00002 Mo 202.030 0.00005
Ni 231.604 0.00005 P 213.618 0.00008
Pb 220.353 0.00007 Sb 206.833 0.00020
Si 251.611 0.00005 V 292.464 0.00002
Zn 202.548 0.00005
5.3實(shí)際樣品分析
本文采用納克 Plasma 1000 單道掃描 ICP 光譜儀和 Varian 725 型全譜儀對(duì)實(shí)際樣品進(jìn)行測(cè)定，其分析結(jié)果見表4。從表4可以看出，大部分元素不同方法之間測(cè)定結(jié)果基本一致。其中，納克 Plasma 1000 單道掃描型 ICP 光譜儀在測(cè)定痕量元素時(shí)具有更低的檢測(cè)限，而在測(cè)定K、Na等波長(zhǎng)較長(zhǎng)的譜線時(shí)，Varian 725更有優(yōu)勢(shì)，其余元素各方法結(jié)果基本一致。
表4不同儀器及不同分析方法測(cè)定結(jié)果比較
樣品名稱 樣品原號(hào) 分析項(xiàng)目，%
乙炔黑 1 Al Ca Cd Co Cr
0.0006 0.0055 ＜0.0001（0.00001） ＜0.0001 0.0002
0.0007 0.0056 ＜0.0001（0.00002） ＜0.0001 0.0003
0.0007 0.0056 ＜0.0001（0.00002） ＜0.0001 0.0003
Cu Fe K Mg Mn
＜0.0001 0.0015 ＜0.001 0.0004 ＜0.0001（0.00001）
＜0.0001 0.0012 ＜0.001 0.0003 ＜0.0001（0.00002）
＜0.0001 0.0014 ＜0.001 0.0004 ＜0.0001（0.00002）
Mo Na Ni P Pb
0.0003 0.0001 ＜0.0001（0.0001） ＜0.001 ＜0.0001（0.00006）
0.0002 0.0002 ＜0.0001（0.00006） ＜0.001 ＜0.0001（0.00008）
0.0003 0.0002 ＜0.0001（0.00008） ＜0.001 ＜0.0001（0.00007）
Sb Si V Zn
0.0002 ＜0.001 0.0005 ＜0.0001
0.0003 ＜0.001 0.0002 ＜0.0001
0.0003 ＜0.001 0.0004 ＜0.0001
乙炔黑 2 Al Ca Cd Co Cr
0.0008 0.0028 ＜0.0001 ＜0.0001 ＜0.0001
0.0007 0.0025 ＜0.0001 ＜0.0001 ＜0.0001
0.0008 0.0027 ＜0.0001 ＜0.0001 ＜0.0001
Cu Fe K Mg Mn
＜0.0001 0.0002 ＜0.001 0.0008 ＜0.0001（0.00005）
＜0.0001 0.0003 ＜0.001 0.0007 ＜0.0001（0.00008）
＜0.0001 0.0003 ＜0.001 0.0008 ＜0.0001（0.00007）
Mo Na Ni P Pb
＜0.0001 0.0001 ＜0.0001（0.00001） ＜0.001 ＜0.0001
＜0.0001 0.0002 ＜0.0001（0.00002） ＜0.001 ＜0.0001
＜0.0001 0.0002 ＜0.0001（0.00002） ＜0.001 ＜0.0001
Sb Si V Zn
＜0.0001 ＜0.001 0.0005 ＜0.0001
＜0.0001 ＜0.001 0.0007 ＜0.0001
＜0.0001 ＜0.001 0.0006 ＜0.0001
乙炔黑 3 Al Ca Cd Co Cr
0.0003 0.0111 ＜0.0001 ＜0.0001 ＜0.0001
0.0005 0.0111 ＜0.0001 ＜0.0001 ＜0.0001
0.0004 0.0111 ＜0.0001 ＜0.0001 ＜0.0001
Cu Fe K Mg Mn
＜0.0001 0.0005 ＜0.001 0.0006 ＜0.0001（0.00003）
＜0.0001 0.0004 ＜0.001 0.0009 ＜0.0001（0.00004）
＜0.0001 0.0005 ＜0.0010 0.0008 ＜0.0001（0.00004）
Mo Na Ni P Pb
＜0.0001 0.0001 0.00010 ＜0.001 ＜0.0001（0.00002）
＜0.0001 0.0002 0.00006 ＜0.001 ＜0.0001（0.00002）
＜0.0001 0.0002 0.00008 ＜0.001 ＜0.0001（0.00002）
Sb Si V Zn
0.0002 0.008 0.0001 0.0002
0.0001 0.010 0.0002 0.0002
0.0001 0.009 0.0002 0.0002
5.4 精密度試驗(yàn)
對(duì)實(shí)際樣品平行測(cè)定11次，測(cè)試方法的精密度，精密度試驗(yàn)結(jié)果見表5。
表5 方法的精密度
分析元素 RSD
/% 分析元素 RSD
/% 分析元素 RSD
/% 分析元素 RSD
/%
Al 2.05 % Ca 5.72 % Cd 4.03 % Co 10.11 %
Cr 5.83 % Cu 6.84 % Fe 1.54 % Mg 0.89 %
Mn 3.44 % Mo 8.67 % Ni 1.83 % P 5.23 %
Pb 8.84 % Sb 9.27 % Si 7.41 % V 7.30 %
Zn 3.64 %
6 結(jié)論
從上述分析結(jié)果， 可看出本方法有較低的檢出限，方法的精密度 10.00 % 之內(nèi)，可滿足乙炔炭黑質(zhì)量分析的要求，是乙炔炭黑樣品中Al、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、Mo、Ni、P、Pb、Sb、Si、V、Zn等多種雜質(zhì)元素分析的一種簡(jiǎn)便可行的方法。

Plasma 2000型ICP-OES日常維護(hù)須知
1、儀器正常使用對(duì)實(shí)驗(yàn)室有哪些要求？
（1）環(huán)境溫濕度：溫度18℃~24℃，相對(duì)濕度≤70%，配空調(diào)機(jī)（功率≥3P）。
（2）環(huán)境要求：儀器需要防塵。儀器室應(yīng)與前處理室隔離，并保持儀器室清潔衛(wèi)生。
（3）儀器用電：220V，要求導(dǎo)線為10mm2銅線，且安裝≥32A的漏電保護(hù)開關(guān)。
（4）接地要求：獨(dú)立地線，接地電阻小于4Ω。地線與電源零線間電壓≤3伏特。
（5）排風(fēng)要求：大于400立方米/小時(shí)。
2、儀器正常使用是否需要預(yù)熱？
（1）初次上電：儀器需要預(yù)熱4小時(shí)，以保證儀器內(nèi)部溫度完全穩(wěn)定。
（2）常規(guī)使用：儀器點(diǎn)火后預(yù)熱10分鐘即可使用。
如果儀器每天都要使用，推薦保持儀器主機(jī)電源的供電，以保證內(nèi)部溫度持續(xù)穩(wěn)定。
3、儀器點(diǎn)火困難怎么辦？
（1）儀器點(diǎn)火難易與炬管箱中的濕度有關(guān)，梅雨季節(jié)或空氣濕度大時(shí)較難點(diǎn)火。如有水汽冷凝在工作線圈和炬管上甚至?xí)l(fā)生放電、打火，所以點(diǎn)火前一定要確定感應(yīng)線圈沒有凝結(jié)水，濕度大時(shí)要開除濕器除濕。
（2）儀器點(diǎn)火困難與炬管的位置也有關(guān)系，稍微調(diào)整一下炬管的高度會(huì)有改善。
（3）儀器點(diǎn)火困難與氬的純度有關(guān)，氬不純或含水氣會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火困難。
5、儀器正常使用中哪些配件需要維護(hù)？
（1）儀器長(zhǎng)期使用后炬管頭會(huì)變黑，要定期用熱的稀酸浸泡數(shù)小時(shí)，用水清洗干凈，徹底干燥后使用。
（2）霧化器極易被沉淀等顆粒阻塞，儀器不允許帶沉淀或者進(jìn)樣過程產(chǎn)生沉淀測(cè)試。
（3）定期更換蠕動(dòng)泵管，更換周期一般為三個(gè)月，具體根據(jù)管彈性及管內(nèi)顆粒情況定，以免影響數(shù)據(jù)精度。
（4）循環(huán)冷卻水箱必須使用純凈水，三個(gè)月至半年更換一次，以免結(jié)水垢和長(zhǎng)綠藻。

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Plasma1500
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定高純石墨中的 9 種痕
量雜質(zhì)元素
關(guān)鍵詞
Plasma1500 ICP OES 高純石墨 痕量雜質(zhì) 元素 ，全譜瞬態(tài)直讀
引言
石墨是我國(guó)優(yōu)勢(shì)非金屬礦產(chǎn)之一，其儲(chǔ)量和產(chǎn)銷量居世界首位。石墨系列產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用
于 冶金、
機(jī)械、電子、化工、輕工、軍工、國(guó)防及耐火材料等行業(yè)，是當(dāng)今科技發(fā)展必不可少的重要非金屬原料。
高科技的快速發(fā)展對(duì)石墨原料的純度要求越來越高，相應(yīng) 地 如何 準(zhǔn)確測(cè)定高純石墨中痕量元素雜質(zhì)的方
法 亟待解決 。我國(guó)于 2008 年制定了石墨化學(xué)分析方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T3521 2008 ，但 檢測(cè) 項(xiàng)目 僅包括石墨產(chǎn)
品中水分、揮發(fā)分、固定碳、硫和酸溶鐵的分析 。 目前，快速 測(cè)定高純石墨中多種痕量雜質(zhì)元素的 要求 越
來越迫切 。本文通過實(shí)驗(yàn)研究，建立了