黃敏菊 袁秦 李繼彥廣東省醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所 （廣東 廣州 510663）

手持式XRF在義齒金屬原料成分測(cè)定中的應(yīng)用

黃敏菊 袁秦 李繼彥＊廣東省醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所 （廣東 廣州 510663）

通過(guò)手持XRF、臺(tái)式XRF和ICP分別測(cè)定義齒金屬原料中元素相對(duì)含量，說(shuō)明手持XRF更加適合義齒用金屬原料的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)。

XRF 義齒 元素分析

2016年3月15日，央視“3·15晚會(huì)”曝光了北口義齒、瓷都忠誠(chéng)等廠家在生產(chǎn)加工義齒過(guò)程中使用碎鋼、廢鋼，甚至添加金屬?gòu)U料的事件，自此義齒金屬原料的檢測(cè)進(jìn)入大眾的視野。依據(jù)《定制式義齒質(zhì)量體系檢查要點(diǎn)指南》中的規(guī)定，義齒所用貴金屬合金需要符合《牙科金屬烤瓷修復(fù)體系》（YY0621-2008)和《牙科學(xué) 鑄造金合金》（YY0626-2008）等標(biāo)準(zhǔn)中的要求。標(biāo)準(zhǔn)中化學(xué)成分的檢驗(yàn)是依據(jù)GB/T15072《貴金屬合金化學(xué)分析方法》系列標(biāo)準(zhǔn)。該系列標(biāo)準(zhǔn)中金屬元素的含量是通過(guò)濕化學(xué)方法定量分析（滴定法和ICP）進(jìn)行測(cè)定的，需要破壞樣品，制樣時(shí)間長(zhǎng)，操作步驟繁瑣，不適合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。而與濕化學(xué)方法相比，X射線熒光光譜分析（X Ray Fluorescence，XRF）具有分析速度快，分析精度高，而且可進(jìn)行無(wú)損分析的優(yōu)點(diǎn)。手持式XRF分析儀與臺(tái)式XRF分析儀相比，使用更加方便快捷，而且易于掌握，更加適合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)[1,2]。本文通過(guò)對(duì)比手持式XRF、臺(tái)式XRF義齒和ICP的測(cè)試結(jié)果，分析手持式XRF現(xiàn)場(chǎng)分析義齒金屬原料成分的可行性。

1.實(shí)驗(yàn)方法

1.1 儀器

手持式XRF（X-MET8000，England），臺(tái)式XRF（X-Supreme8000，England），電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICPMS，NexION 350Q，US）。

1.2 激發(fā)條件

X-MET8000與X-Supreme8000激發(fā)條件分別見(jiàn)表1，表2。

表1. X-MET8000激發(fā)條件

表2. X-Supreme8000激發(fā)條件

對(duì)JC-1及PAL兩個(gè)樣品分別運(yùn)用X-MET800手持式XRF、X-Supreme8000臺(tái)式XRF及ICP-MS進(jìn)行5次測(cè)量，計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2.結(jié)果與討論

對(duì)比表3和圖1的JC-1樣品的測(cè)試數(shù)據(jù)可知手持式XRF和臺(tái)式XRF測(cè)量的結(jié)果接近，穩(wěn)定性優(yōu)異，但與ICP-MS測(cè)試結(jié)果相比，部分元素含量（Bi、Ta、Si和Mn）偏差在30%左右。對(duì)比表4和圖2的PAL樣品的測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，手持式XRF和臺(tái)式XRF測(cè)量的結(jié)果仍然接近，但與ICP-MS測(cè)試結(jié)果相比，Ag、Zn、Ta和Hg四元素的含量差異在30%左右。比較分析可知含量偏差較大的元素都是含量樣品中含量偏低的金屬元素，另一方面，測(cè)試原理不同也會(huì)產(chǎn)生一定的偏差。

GB/T15072系列標(biāo)準(zhǔn)中采用的都是濕化學(xué)法測(cè)試貴金

表3. 三種測(cè)試方法檢測(cè)的JC-1金屬元素含量列表

表4. 三種測(cè)試方法檢測(cè)的PAL金屬元素含量列表

圖1. 三種測(cè)試方法檢測(cè)的JC-1金屬元素含量的結(jié)果圖示

圖2. 三種測(cè)試方法檢測(cè)的PAL金屬元素含量的結(jié)果圖示

屬合金中金屬元素的含量，ICP的測(cè)試精度高而且靈敏度高，但是這只是針對(duì)液體樣品中的金屬離子，對(duì)于固體樣品需要重新?lián)Q算。貴金屬穩(wěn)定性好，大部分難以離子形態(tài)穩(wěn)定的存在于溶液中，這直接影響檢測(cè)的結(jié)果。

XRF是利用X射線管發(fā)出的初級(jí)X射線照射樣品，使樣品受激后發(fā)出特征X射線熒光，然后通過(guò)對(duì)X射線熒光的能量分析和強(qiáng)度測(cè)量，以定量計(jì)算出樣品中待測(cè)元素的種類和含量[3,4]。XRF可以直接測(cè)試固體樣品，對(duì)滿足測(cè)試要求的樣品可以在做到無(wú)損檢測(cè)，同時(shí)檢驗(yàn)速度快（5～10 min），靈敏度高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明手持式XRF與臺(tái)式XRF的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確定都沒(méi)有明顯區(qū)別，由于手持式XRF更加便于攜帶，所以其更加適合樣品的快速抽查和質(zhì)量控制。

3.結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果初步表明手持式XRF的性能滿足義齒金屬原料的快速抽查及質(zhì)量控制要求。為了進(jìn)一步拓展手持式XRF在義齒金屬部分檢驗(yàn)中的應(yīng)用，本研究團(tuán)隊(duì)下一步將針對(duì)XRF對(duì)成型后義齒金屬部分元素含量的檢測(cè)進(jìn)行研究。

[1] Zurfuh FJ, Hofmann BA, Gnos E, et al. Evaluation of the utility of handheld XRF in meteoritics[J]. X-Ray Spectrometry, 2011,40(6):449-463.

[2] 賴萬(wàn)昌, 葛良全, 吳建平, 等. 鐵礦石XRF現(xiàn)場(chǎng)取樣技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 核技術(shù), 1995,18(12):744-749.

[3] 賴萬(wàn)昌. EDXRF法直接測(cè)定鐵氧體中MnO、ZnO和Fe2O3的含量[J]. 核技術(shù), 1994,17(9):531-534.

[4] 葛良全, 周四春, 賴萬(wàn)昌, 等. 原位X輻射取樣技術(shù)[M]. 成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社, 1997.

Handheld XRF Used in Composition Determination of Denture

HUANG Min-ju YUAN qin LI Ji-yan＊Guangdong Medical Devices Quality Surveillance and Test Institute (Guangdong Guangzhou 510663)

The composition and relative content of the elements in the metal material of the denture were determined by handheld XRF, table model XRF and ICP respectively. The results indicated that handheld XRF is suitable for feld inspection of composition determination of denture.

XRF, denture, elemental analysis

1006-6586(2017)11-0025-02

R197.39

A

2017-04-21

黃敏菊，碩士，高級(jí)工程師，主要從事醫(yī)療器械檢測(cè)、國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂等方面的研究；李繼彥，通訊作者，博士，助理研究員，主要從事醫(yī)療器械檢測(cè)，磷酸鈣骨修復(fù)材料等方面的研究，E-mail：alexlee0@163.com。