微波等离子体炬质谱技术快速鉴别天然与人造石材
周炜, 熊海龙, 杨美玲, 陈焕文, 屈颖, 张兴磊, 方小伟
天然石材主要有大理石、花岗岩等; 人造石材多以不饱和聚酯树脂为基料, 添加适量的无机物粉料和添加剂固化制成。由于石材种类繁多, 并且各种石材的岩体所含矿物成分也有差异, 当前很少应用化学成分分析方法准确、快速鉴别天然和人造石材, 仅有的红外光谱法由于对待测物纯度的要求较高而具局限性。本文基于微波等离子体炬源(MPT)同时具有热解吸与强电离能力, 能在短时间内离子化待测物的特点, 采用微波等离子体炬质谱(MPT-MS)技术, 无需样品复杂预处理直接对天然与人造石材进行分析, 获得正离子检测模式下在m/z 50~1000之间的石材的指纹谱图, 并运用化学计量学的主成分分析(PCA)方法处理所获取的数据, 实现了不同建筑石材的区分。结果表明, MPT-MS能够获得石材丰富的指纹谱图, 结合PCA方法能够快速鉴别天然石材与人造石材, 天然石材中解吸出的物质主要为CO2和H2O的团簇分子; 而人造石材中解吸出的主要成分为有机物(人为添加的黏合剂等)。本研究采用的MPT-MS技术无需采用喷雾、激光、基质和加热等方法辅助, 并且无需对石材进行任何复杂的处理即可进行质谱分析, 从而获取石材表面及内部物质的质谱信息, 为快速直接鉴定石材样品提供了一种新的质谱分析方法。
关键词: 天然石材, 人造石材, 微波等离子体炬, 质谱, 主成分分析
气动雾化进样-微波等离子体炬质谱法快速测定水样中的钙离子
杨美玲, 钟涛, 裴妙荣, 张兴磊, 乐长高, 王广才, 陈焕文
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.05.015
环境水样中金属元素的分析通常采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS), 检出限低、线性范围宽, 但仍存在使用功率高、耗气量大、分析成本高以及不适用于现场分析等不足。本文为降低金属元素分析成本, 建立了微波等离子体炬(MPT)与有机质谱耦合的方式检测水样中钙离子的新方法。详细探究了载气流速和维持气流速对钙离子响应信号的影响, 方法检出限为224.56 ng/L, 相对标准偏差(RSD)为1.2%~9.8%, 加标回收率在86.3%~110.4%之间。本方法无需样品预处理, 分析速度快、灵敏度和精确度高, 为环境水样中金属离子的测定提供了新途径, 有望应用于金属离子的实时在线分析。
关键词: 水样, , 气动雾化进样, 微波等离子体炬质谱法
常压环境下铅笔芯的质谱放电行为研究
周亚飞, 李操, 肖赛金, 陈焕文, 张兴磊
铅笔芯内所含石墨和黏土的混合比例如果不符合国家标准,将不利于计算机读卡设备正确识读和非专业人士鉴定。本文采用常压质谱法对不同黑度(石墨含量)、硬度的铅笔芯进行分析,为实现铅笔品质的快速鉴别提供了一种有效的技术手段。该方法直接将铅笔芯作为电离装置,在高电压作用下以空气(相对湿度40%)为介质,铅笔芯产生电晕放电,其放电行为能够对质谱信号产生直接影响。实验优化了工作条件,分析了6种型号铅笔芯(4B、3B、2B、HB、H和2H)中石墨含量与其质谱信号之间的关系,并结合主成分分析(PCA)对不同型号铅笔芯进行区分。结果表明,不同型号铅笔芯的放电行为对质谱信号产生较大影响,质谱信号随铅笔芯中石墨含量的增多而增强;6种型号铅笔芯区分正确率高达99%以上。此方法操作简单且可重复性强,可用于市场上不同品质铅笔芯的快速鉴定。
关键词: 铅笔芯, 主成分分析, 质谱, 放电行为

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