电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）法测定齿科铸造合金中铍元素含量

刘东 汤祥忠 杨永环 孙小莉

摘 要：本文阐述了使用电感耦合等离子体发射光谱法测定齿科铸造合金中铍元素含量的方法和步骤。试验结果显示，该方法检出限为0.000 005mg/L，回收率为95%～98%，线性范围极宽，是一种简单、快速、准确测定齿科铸造合金中铍元素含量的较好的检测方法。

关键词：电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）;齿科铸造合金;铍

中图分类号：TG115.33;TG146.21 文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）29-0130-03

Abstract： The method and procedure for the determination of beryllium in dental casting alloys by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry （ICP-AES） were described. The results showed that the detection limit was 0.000 005mg/L， the recovery was 95%～98%， and the linear range was very wide. It was a simple， rapid and accurate method for the determination of beryllium in dental casting alloys.

Keywords： ICP-AES;dental casting alloy;beryllium

齿科铸造合金被广泛用于口腔修复，制作成牙冠、牙桥、卡环、基托及各种连接体。在口腔这种潮湿的环境中，温度和pH值变化会使齿科铸造合金腐蚀，腐蚀过程中产生的部分金属离子与细胞组织接触，会产生细胞毒性和致敏性，严重危害人身健康。在口腔腐蚀产生的有害成分中，铍元素具有毒性，铍的化合物如氧化铍、氟化铍、氯化铍、硫化铍硝酸铍等毒性较大，铍进入人体后，难溶的氧化铍主要储存在肺部，引起肺炎;可溶性的铍化合物主要储存在骨骼、肝脏、肾脏和淋巴结等处，其可与血浆蛋白作用，生成蛋白复合物，引起脏器或组织的病变而致癌。铍从人體组织中排泄出去的速度极其缓慢，因此，必须严格控制齿科铸造合金中铍元素的含量。国标中明确规定齿科铸造合金中铍含量不得大于0.02%。电感耦合等离子体发射光谱法具有简便、快捷、灵敏度高等优点，可以被应用到齿科铸造合金中铍元素检测中[1]。

1 试验部分

1.1 方法原理

齿科铸造合金经微波消解成样品溶液，然后使用电感耦合等离子体发射光谱进行试验，样品溶液由载气（氩）带入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道，在高温和惰性气氛中被充分蒸发、原子化、电离和激发，发射出含铍元素的特征谱线，根据铍元素特征谱线强度和样品溶液中铍元素浓度成正比确定样品中铍元素的含量[2]。

1.2 仪器与试剂

CEM MARS6 微波消解仪（美国培安）;Optima 7000DV型ICP-OES（美国Perkinelmer公司）。

铍标准溶液10mg/L（国家有色金属及电子材料分析测试中心）;浓HNO3，UP级（苏州晶瑞化学有限公司）;浓HCl，UP级（苏州晶瑞化学有限公司）。

1.3 样品检验液制备

取0.10～0.20g（精确至0.000 1g）样品于微波消解罐中，分别加入HCl 6ml，HNO3 2mL，置于电热板上120℃预消解1h，冷却，加盖密封，移入微波消解系统中进行微波消解，微波消解时间15min，5min内温度达到200℃，保持10min，冷却后移入50mL容量瓶中用去离子水定容至刻度，摇匀，待测。

1.4 标准曲线配置和测定

依次在6个100mL容量瓶中加入铍标准溶液（10mg/L）0、0.1、0.5、1、5mL和10mL用1%的稀硝酸溶液对其进行稀释，定容至100mL刻度，摇匀。表1为仪器参数，于仪器自动进样器上放置标样和样品，选取干扰较少的313.107nm分析波长进行测定。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线的绘制

依次自动化进样0、0.01、0.05、0.1、0.5mg/L和1.0mg/L铍标准溶液，对其发射强度值进行测定，测定结果如表2所示。

铍元素标准曲线是在参考仪器测定结果的基础上拟合出来的，标准曲线如图1所示，通过线性拟合，铍元素标准曲线在被测在范围0～1mg/L内回归方程和相关系数依次为：y=6 644 893x-10 818与R2=0.999 9，拟合出来的曲线相关系数较高，验证了等离子体作用下被测元素离子发射强度与含被测离子的溶液浓度成正比的关系。

2.2 测定相对标准偏差

选取两种不同的齿科铸造合金样品，分别多次进行铍元素测定，对两组样品的相对标准偏差进行对比分析，具体结果如表3所示，两组样品相对标准偏差依次为1.34%和2.36%，这两组样品经过检测得出其相对标准偏差都在5%以下。这和质控指标体系对相对标准偏差提出的要求相契合。

2.3 测定加标回收率

选取一定量的齿科铸造合金样品，测定加标回收率。依次将0.1、0.2mg/L和0.5mg/L铍标准溶液在样品处理环节一并加入进行消解处理，并对其回收率进行分析，对测定结果进行验证，确定其可靠性，具体测定结果如表4所示。

2.4 检出限的测定

连续进行10次空白测试，试验结果如表5所示，按公式（1）计算检出限。

空白测定标准偏差为12.639 1，标准曲线斜率为6 644 893。根据公式（1）进行检出限计算，计算结果为0.015 7g/L，远低于国标中对铍含量限制值的要求。可见，齿科铸造合金中铍元素含量可以用电感耦合等离子体光谱法进行检测。

3 结语

通过上述分析可知，电感耦合等离子体光谱法可以对微波消解后的齿科铸造合金中铍元素进行准确测定，检测结果相对标准偏差都在5%以内，并且有理想的加标回收率。此方法对齿科铸造合金中的铍元素进行检测，仪器检测指标满足国标要求，适用性较好，应用价值显著。

参考文献：

[1]刘鑫，尚士进，高峰，等.国产微波消解仪在合金钢常量元素检测中的应用[J].分析仪器，2017（6）：158-160.

[2]杜米芳.微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镍基合金中硅[J].冶金分析，2017（4）：71-75.