化学分析

材料成分分析:微量成分分析

サービスの概要

高周波誘導結合プラズマ質量分析装置であれば、微量金属成分を高感度で分析が可能です。
高周波誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)による測定
高周波誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS/MS)による測定
高速液体クロマトグラフ-高周波誘導結合プラズマ質量分析装置(LC-ICP-MS)による測定
金属中の水素・酸素・窒素分析
燃料・オイルの微量成分分析

特長

金属元素をppbオーダーまで定量が可能

妨害成分の干渉を除去した高感度分析が可能

高周波誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS、ICP-MS/MS)による測定

ICP-MSは、多くの金属元素を高感度かつ同時分析を可能にする元素分析装置です。タンデム型質量分析装置であるICP-MS/MSは、シングルタイプのICP-MSよりも、優れた感度と干渉除去能力(MS/MS)を有しています。 ICP-MS/MSを活用すれば、これまで検出感度の不足や共存元素の影響等によって分析が困難であった元素に対して、分析の可能性が広がります。

  • リンの分析例(MS/MSであれば定量下限1ppbを実現)

  • 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置 (ICP-MS/MS)の外観

化学種を分離した高周波誘導結合プラズマ質量分析が可能

高速液体クロマトグラフ-高周波誘導結合プラズマ質量分析装置(LC-ICP-MS)による測定

マトリックス成分の分子イオン生成等で、目的成分と同一質量数の成分が存在するとICP-MSで微量分析が難しくなります。そこで、ICP-MSの前段に、高速液体クロマトグラフ(HPLC)を連結することで、化学種を分離して定量することができます。酸化ガドリニウム(Gd2O3)中の微量イッテルビウム(Yb)の測定は、ガドリニウムの分子イオンであるGdOの質量数と同一であることから、ICP-MS単体では測定が困難となります。そのため、あらかじめHPLCでYbとGdを分離することで測定が可能となります。

 
適用分野
  • 金属材料の成分分析
  • セラミックスの成分分析
  • 高分子材料の金属成分分析
  • 溶液中の成分分析
事例
  • 銅中の不純物分析(Mn,Te,Hg,Seなど)
  • オイル中の添加剤金属成分分析(Sなど)
  • 電子材料中の不純物分析(Pなど)
  • 材料中の各種微量化学種の分離定量
  • 微量金属成分の価数別・形態別定量

所有装置・仕様

高周波誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)

アジレント・テクノロジー Agilent 7500a

  • 測定成分:金属元素全般
  • 分解能(感度など):ppb
  • 多元素同時定性・定量分析
高周波誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS/MS)

アジレント・テクノロジー Agilent 8800x

  • 測定成分:金属元素全般
  • 分解能(感度など):ppb
  • 多元素同時定性・定量分析
液体クロマトグラフ(HPLC)

アジレント

  • オートサンプラー、データ処理機能付
  • 測定成分:有機化合物
  • 分解能(感度など):ppm
  • 生体試料、有機物

分析方法の詳細

金属中の水素・酸素・窒素分析

  1. 概要 金属中に水素が多く含まれると材質の強度が低下する水素脆化が起きます。また、メッキ品などでは剥がれの原因となることもあります。金属中の酸素は、酸化物などが対象となり、銅材料では不純元素として規格化されているものがあり、金属中の窒素は、材料の強度を確保するための重要な元素となっています。 これら金属中の水素・酸素・窒素を定量的に計測することができます。
2. 分析装置 TCH-600型 水素・酸素・窒素分析装置 分析範囲(試料1 g) 酸素0.05 ppm ~ 5.0 % 窒素0.05 ppm ~ 3.0 % 水素  0.1 ppm ~ 0.25 %
この装置は不活性ガス融解法を導入しており、高純度黒鉛ルツボ内の試料がヘリウムガス中で融解され、酸素、窒素、および水素が放出されます。試料中の酸素は、ルツボ中の炭素と結びつき一酸化炭素が生成されます。試料中の窒素は窒素ガスとなり、水素は水素ガスとして放出され、水に変換されます。   3. 分析試料 鉄鋼・鋳鉄・チタン合金・ジルコニウム・銅合金・アルミニウム合金・セラミックス・その他無機物が測定できます。 *測定材質によっては標準試料が無い場合あり、その場合は代替え標準試料で測定します。 注:測定が不可能なものがあります。 Na,K,Ca,Mg,Li,Cd:低沸点の為に測定が困難です。 ハロゲン:装置の金属部が腐食してしまい測定困難です。 硫黄(S) :Sが%で存在する場合、試薬劣化が起きてしまい測定困難です。

4. 測定データ例

燃料・オイルの微量成分分析

  1. 概要 燃料やオイル中に含まれる微量金属成分は、内燃機関の燃焼性能や摺動性能に影響します。特に、海外で流通する燃料は国内における燃料とは大きく異なり、多種の金属成分や腐食成分が含まれる場合があります。 これらの燃料やオイルを溶媒で希釈し、マトリックスの影響を受けにくいICP-MS/MSに直接導入することで、高精度に短時間で微量成分の分析を行うことが可能になりました。また、燃料やオイル中に含まれる水溶性イオン成分を純水抽出し、イオンクロマトグラフ装置により、硫酸イオンやアンモニウムイオンなどの腐食に関係する成分を分析することができます。 2. 装置外観 3. 分析例 直接導入法による燃料及びオイルの微量成分分析例(単位:wtppm)   4. その他応用測定例 ■材料中の各種微量化学種の分離定量 ■微量金属成分の価数別・形態別定量

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