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嘉峪檢測網 2022-11-06 18:46
稀土元素對現代工業技術的作用至關重要。目前,對稀土的檢測方法主要是電感耦合等離子體質譜儀,隨著科技的發展,檢測方法也在不斷更新,想了解關于稀土元素的應用及檢測,我們一起來看看。
什么是稀土元素?
稀土是化學元素周期表中鑭系元素鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)以及鈧(Sc)和釔(Y)的17種元素的總稱。鈧和釔常與礦床中的鑭系元素共生,因而具有相似的化學性質,屬于稀土元素。
一個常用的比喻是,如果說石油是工業的血液,那稀土就是工業的維生素。稀土是寶貴的戰略資源,廣泛應用于尖端科技領域和軍工領域,是"新材料之母",稀土在我們的日常生活中也無處不在,堪稱"萬能之土"。
稀土元素的應用?
稀土是寶貴的戰略資源,有"工業味精"、"新材料之母"之稱,廣泛應用于尖端科技領域和軍工領域。據工業和信息化部介紹,目前稀土永磁、發光、儲氫、催化等功能材料已是先進裝備制造業、新能源、新興產業等高新技術產業不可缺少的原材料,還廣泛應用于電子、石油化工、冶金、機械、新能源、輕工、環境保護、農業等。
應用稀土可生產熒光材料、稀土金屬氫化物電池材料、電光源材料、永磁材料、儲氫材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超導材料、磁致伸縮材料、磁致冷材料、磁光存儲材料、光導纖維材料等??梢哉f,稀土具有很大的發展前景。
從電動汽車電池到太陽能電池板再到風力渦輪機等快速崛起的綠色技術,再加上稀土元素被廣泛使用和價格上漲的其他技術,預計將在不久的將來推動這些金屬的巨大增長和需求。
不僅在陸地上,而且在海底沉積物中,我們更有必要加強對稀土資源的尋找。除了從豐富的煤炭、粉煤灰和赤泥中經濟有效地回收稀土外,深海采礦在不久的將來肯定是一個可行的選擇。
為保證稀土產業的可持續發展,恢復環境需要較長的時間和大量的資金,因此迫切需要制定各種稀土礦床的可持續開發方案,并嚴格遵循,以防止對環境的進一步破壞。除了開設新的采礦企業,從燃煤灰燼中提取稀土元素被認為是近期稀土供應的較好的選擇。
稀土元素的檢測方法?
稀土元素在地殼中的富集過程、礦物學特征,及其在陸地和海洋上不同類型的沉積物中的保存形式。除了總結稀土元素的地球化學行為,幫助了解地球上其賦存的主要儲庫外,還介紹了稀土元素在農業及醫學領域的研究進展及應用。歸納了包括稀土元素開采導致的環境危害,稀土元素對人類健康的影響,以及大規模傾倒含有大量稀土元素的電子廢物所產生的環境問題。
提出了未來稀土供應的新策略,包括從燃煤的灰分中提取和從電子廢物中回收等等方法,特別強調了在冶金和回收過程中,單個稀土元素分離技術的最新進展。系統介紹了稀土元素精確測定的分析方法,例如X射線熒光光譜(XRF),激光誘導擊穿光譜儀(LIBS),中子活化分析儀(INAA),電感耦合等離子發射光譜(ICP-OES),輝光放電光譜分析(GD-MS),電感耦合等離子體質譜儀(包括ICP-MS,ICP-TOF-MS,HR-ICP-MS激光燒蝕以及溶液霧化)。
在所有這些活動中,準確地測定不同物質中不同形態的稀土元素,無論是固體形式還是液體形式,都是至關重要的。目前,已有一系列高靈敏度、高選擇性的分析技術可用于準確、準確地測定不同材料中的稀土元素。高分辨電感耦合等離子體質譜(HR-ICP-MS)具有多元素性質、高靈敏度和對大多數干擾的高分辨率等特點,必將成為未來稀土元素活度分析的重要工具。
由于不同的稀土元素的用途差別很大,因此需求變化也很大,分離出單一稀土的價格也相差甚大。所以,在評價一個礦山的開采價值時必須要了解混合稀土中各稀土元素的含量即稀土的配分.為此,要對混合稀土中各稀土含量進行測定,只能用光譜分析法才能完成這個任務。稀土元素的直接光譜測定,一般可滿足三個九的單一稀土純度分析要求,采用控制光譜分析可達四個九分析要求,對于五個九則要求進行化學處理、分離雜質才能進行。目前使用得較多的是ICP法和x射線熒光光譜法。
1、X射線熒光光譜分析。該法是利用稀土原子的特征x射線光譜來測定各稀土的含量。稀土元素除憶以外在60kV的電壓激發下不產生K線,故可利用L線,因此可根據不同稀土I.線的強度,確定該稀土元素的含量;但由于各稀土元素的L線彼此相近,原子序數小的相鄰元素的吸收端又重疊,因此需要較正。
2、ICP法(電感偶合等離子體發射光譜法)。該法是較先進的方法之一,它是稀土元素在高溫氫氣氛條件下,在電感藕合等離子體中被激發成離子,發射出多條譜線。利用稀土元素之間不重合的特征靈敏譜線作為測定線,測出該譜線的強弱與已知標樣的譜線進行比較,就可對每種稀土元素進行定量分析。ICP法靈敏度高,可達ppm級,工作曲線的線性范圍寬,而且準確度也高。
在新出的擬立項國家標準項目公開征求意見稿中,“稀土金屬及其氧化物中稀土雜質化學分析法 第6部分:銪中鑭、鈰、鐠、釹、釤、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥和釔的測定”中新增了ICP-MS/MS的方法,電感耦合等離子體串聯質譜(ICP-MS/MS)的問世使銪及氧化銪中的銩元素的檢測更加快速、簡便。不需要預分離銪基體,直接進行ICP-MS/MS測定,稀土元素的檢測下限達到0.1μg/g。ICP-MS/MS這項新技術應用于稀土銪產品中分析檢測,解決高純銪稀土中痕量稀土銩雜質元素的直接分析的技術難點。
高純稀土通常是指純度高于99.99%的稀土金屬或其氧化物。高純稀土材料中存在的其它稀土雜質元素常會對最終產品的功能產生影響,隨著提煉技術的不斷改進,使得稀土氧化物純度可達到6N(行業上通指稀土雜質元素含量),從而對于痕量稀土雜質測定方法提出了更高的要求。
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