破解铜产业链“纯”与“净”的检测密码：耶拿高分辨ICP-OES，让痕量杂质无处遁形

铜作为国家战略金属，其纯度直接影响导电、导热及加工性能。从上游矿山开采、中游冶炼精炼，到下游高纯铜材及电子材料制造，对痕量杂质（如Ag、Au、Pt、Pd、As、Pb、Bi、Se、Te、P、S、Ni、Fe等）的准确测定是质量控制的关键环节。然而，铜及伴生铁、钴等基体元素发射谱线极其丰富，常规ICP-OES因分辨率不足（通常10-20 pm）难以有效分离谱线重叠，导致贵金属及关键杂质元素检出限高、数据可靠性差。同时，各环节样品基体差异大（从矿石到高纯铜），元素含量跨度宽（ppb级到百分比级），对分析方法的灵敏度、线性范围及长期稳定性提出严苛要求。

针对上述行业痛点，德国耶拿（Analytik Jena）基于PlasmaQuant 9200系列高分辨电感耦合等离子体发射光谱仪，开发覆盖铜全产业链的一站式痕量元素分析解决方案。

PlasmaQuant 9200系列提供2 pm @ 200 nm的顶级光学分辨率（常规仪器为10-20 pm），配合160-900 nm全波长覆盖及超过43000条标准谱线库，可实现Au、In、P、Bi、Se、Te等易受铜铁干扰元素的基线分离。仪器软件集成CSI先进光谱建模技术与ABC自动背景校正技术，可对复杂基体光谱进行精确建模扣除，避免人为背景选择误差。

图1：高分辨率光谱对比图

如图1所示，左侧为常规分辨率（6pm@200 nm）仪器测得的铜精矿样品中Au 197.744 nm和In325.609nm谱图，Au峰与相邻铜基体背景严重重叠，In峰与相邻铁基体背景严重重叠无法准确定量；右侧为PlasmaQuant 9200系列（2 pm）测得的同一样品谱图，Au和Fe信号与基线完全分离，且0.5mg/L加标样品的峰形清晰可辨。

通过优化等离子体光路、采用密闭紫外光室及紫外增强型检测器，PlasmaQuant 9200 系列在深紫外区（<200 nm）对P、S等元素具有优异灵敏度，其检出限接近ICP-MS水平。表1是阴极铜过程控制样品检测结果及方法检出限，样品基体为20 g/L 铜溶液，使用PlasmaQuant 9200 系列直接进样测试。

表1 阴极铜过程控制样品检测

表1数据详细展示了在分析特定浓度铜基体样品时，PlasmaQuant 9200系列对各元素测试的稳定性以及能达到的检测限，检出限指标完全满足相关标准对高纯阴极铜杂质限量的质控要求。

PlasmaQuant 9200系列标配轴向观测（高灵敏度）+PLUS与径向观测（高浓度）+PLUS模式，可在同一方法中智能切换，实现痕量与常量元素的同时测定，避免样品稀释带来的误差与效率损失。表2 是在同一方法中采用不同的观测方式对钴铜矿及不同样品中镍含量测试，从表格数据可知：对于镍元素，轴向模式可检出低至0.3 mg/kg，径向模式可准确测定高达1636 mg/kg，一次方法完成全浓度范围测定。

表2 钴铜矿及不同样品中镍含量测试

PlasmaQuant 9200系列采用防积盐炬管设计及高盐进样系统，可直接分析20 g/L铜基体溶液，图2为在10%（w/v）铜溶液中添加1 mg/L多元素标准，连续运行12小时得到的回收率变化曲线。各元素（Ag、As、Bi、Fe、Ni、P、Pb、S、Sb、Se、Sn、Te、Zn）回收率稳定在94%-106%之间，相对标准偏差（RSD）均低于2.0%。

图2：12小时长期稳定性回收率曲线

基于上述技术优势，耶拿应用实验室针对铜产业链各环节代表性样品进行了系统验证，实测数据汇总如下：

表3 不同类型样品测试

表3数据表明：PlasmaQuant 9200系列可满足铜矿石、黑铜、阳极铜、阴极铜、电子铜箔等铜产业链全流程样品测试。

德国耶拿PlasmaQuant 9200系列高分辨ICP-OES，凭借2 pm超高分辨率、高灵敏度、宽线性动态范围及优异的长期稳定性，有效解决了铜产业链中因基体干扰导致的数据不可靠、检出限不足、效率低下等核心问题。

此外，耶拿提供方法开发、现场培训及3Q认证服务，确保用户快速建立符合标准的内部质控体系。

如需获取完整应用报告、样品前处理流程或进行实测演示，请联系德国耶拿当地销售代表或后台留言。