YST 922-2013 高纯铜化学分析方法 痕量杂质元素含量的测定 辉光放电质谱法

摘要

本文基于 YST 922-2013 标准，探讨了辉光放电质谱法（GDMS）在高纯铜中痕量杂质元素含量测定中的应用。通过详细分析该方法的原理、操作步骤及数据处理过程，验证了其在高精度检测中的可靠性和准确性。同时，文章还讨论了该方法的优势与局限性，并提出了未来改进的方向。

引言

高纯铜因其优异的导电性、导热性和耐腐蚀性，在电子、航空航天和核工业等领域具有广泛应用。然而，高纯铜中的痕量杂质元素可能对其性能产生显著影响。因此，准确测定这些杂质元素的含量至关重要。近年来，辉光放电质谱法作为一种高效、高灵敏度的分析技术，逐渐成为高纯金属材料中痕量杂质检测的重要手段。

辉光放电质谱法的基本原理

辉光放电质谱法是一种利用辉光放电离子源将样品原子化并离子化的分析技术。具体而言，样品在高真空条件下被辉光放电激发，生成的离子经过质量分析器分离后进入检测器，最终得到各元素的相对丰度信息。这种方法具有以下特点：

• 无需复杂的前处理步骤，直接对固体样品进行分析；
• 能够同时检测多种元素及其同位素；
• 具有较高的灵敏度和分辨率。

实验设计与方法

本研究严格按照 YST 922-2013 标准执行，采用 GDMS 技术对高纯铜样品中的痕量杂质元素进行定量分析。以下是具体的操作流程：

• 样品制备: 使用机械加工方式制备直径为 8 mm 的圆盘形样品，确保表面光滑无污染。
• 仪器参数设置: 调整辉光放电电压、电流及真空度等关键参数，以获得最佳信号强度。
• 数据分析: 利用质谱软件对采集的数据进行处理，计算各杂质元素的浓度。

结果与讨论

通过对多个高纯铜样品的测试，GDMS 方法成功检测出 Al、Fe、Ni 等常见杂质元素，并与传统湿法化学分析的结果进行了对比。结果显示，GDMS 方法的检测限更低，重复性更好，尤其适用于痕量杂质的精确测量。

尽管如此，该方法仍存在一定的局限性。例如，对于某些低挥发性元素的检测可能存在偏差，需要进一步优化仪器条件。此外，高昂的设备成本也限制了其在部分实验室中的普及。

结论

综上所述，辉光放电质谱法结合 YST 922-2013 标准为高纯铜中痕量杂质元素的测定提供了一种高效、精准的技术方案。未来的研究可以尝试开发更先进的数据处理算法，进一步提升检测效率和可靠性。