耗材專區 | ICP分析總換炬管？這款D-Torch陶瓷炬（jù）管—更耐（nài）用、性能好（hǎo）、還省（shěng）錢

前言

做ICP/ICP-MS的（de）分析的小夥伴，是不是都遇到過（guò）這種（zhǒng）崩潰時刻（kè）：剛換（huàn）的石英炬管，測了幾天高鹽樣品（如海水、鹽水）就變得霧蒙蒙，內壁還掉渣；測油類有機樣品時，甚至沒撐完（wán）一批實（shí）驗，外管就裂了——不僅耽誤（wù）實驗進度，換一個新炬管的費用也不便宜。

其實不是操作不當，而是石英炬管天生就有個軟肋：怕高溫、怕腐蝕，遇上“難纏（chán）"的樣品（pǐn）就扛不住（zhù）。但現在，這款D-Torch陶瓷（cí）炬管把這些問題全（quán）解決了，今天就跟大家好好聊聊它有多實（shí）用！

咱們平（píng）時用的炬管，材質大多是石英（主要成分（fèn）是二氧（yǎng）化矽）。盡管石英（yīng）硬度大、膨脹係（xì）數低，是做炬管的理想（xiǎng）材料，但遇上以下（xià）兩類樣品就容易“翻車"：

第一類 高鹽樣品（比如海水）：

當炬管被加熱到573℃以（yǐ）上，石英的共價鍵斷裂，此時樣（yàng）品（pǐn）中的堿金屬（如鋰、鈉）及鈣與二氧化矽（guī）反應，生成矽酸鹽，矽酸鹽與石英成分不同出現玻璃析晶，即石英炬管變得不透明（見圖1A），進而產（chǎn）生裂縫或斷裂，縮短炬管的使用壽命。

第二類 有機樣（yàng）品（比如發動機油、有機溶劑（jì））：

測有機（jī）樣品時，為了讓樣品充分燃燒，ICP會用更（gèng）高的RF功率，而（ér）且（qiě）碳分子釋放的紅外線會被（bèi）炬（jù）管吸收，使炬管溫度升高。炬管（guǎn）底部通冷卻（què）氣，頂（dǐng）部等離子體區溫度（dù）超6000℃，溫差一大炬管（guǎn）就容易開裂（見圖1B），提前報（bào）廢。如果（guǒ）是一體式的石英炬管，哪怕隻是外管裂了，也（yě）得整（zhěng）個扔掉，耗材成本居高不下（xià）。

圖1 出現玻璃晶（jīng）析（xī）的炬管（1A）和開裂的炬管（1B）

Glass Expansion推出的（de）D-Torch陶瓷炬管，可適用於各大品牌（pái）的ICP-OES和ICP-MS。D-Torch陶瓷炬管從材（cái）料到設計都做了升級，完美解決（jué）了石（shí）英炬管的痛點，核心（xīn）優勢有三個：更耐用、性能好、還省錢。

圖2 D-Torch陶瓷炬管，可選配（pèi）多種外管和中心管（guǎn），完美適配您的應用需求

優勢 1：耐用性拉滿，壽命是石英炬管的5倍！

耐腐蝕：炬管的外管用了一種叫塞隆（sialon）的陶瓷材料，這是一種由氮化矽製成的陶瓷材料，這東西完全不怕堿金屬（如鋰、鈉（nà））及（jí）鈣的“侵蝕"，也不（bú）怕氫氟酸這類強腐蝕性樣品。

用10%氯（lǜ）化（huà）鈉溶液（模擬高鹽樣品）連（lián）續測10小時，石英炬管的外管出現玻璃晶析，而D-Torch陶瓷炬（jù）管的外管還是完好無損。

導熱好：塞隆（lóng）的熱導率高達28 W/（m·K）是（shì）石英的20倍（石英（yīng）的熱導率1.4 W/（m·K），能確（què）保熱量沿炬管軸向均勻傳（chuán）導，因（yīn）此陶瓷外管的溫度梯度更平緩，從而顯著降低炬管開裂的風險。官方數據說，麵對（duì）高鹽（yán）、有機、氫氟酸（suān）這些“難纏"樣品，D-Torch陶瓷炬管的壽命至（zhì）少（shǎo）是石英（yīng）矩管的5倍（bèi）。

優勢 2：性（xìng）能不打折，檢測限、穩定性都在線（xiàn）

很（hěn）多人擔心“耐用的同時，會不會影響實驗數據？"——完全（quán）不會。D-Torch陶瓷炬管和（hé）石英炬管的結構完全一樣，是可以通用的，隻（zhī）是把（bǎ）外管和中間管換成了（le）陶瓷材質。實測數據證明：

檢（jiǎn）出限差不多（duō）：測鋁、銅（tóng）、鎂這些常見元素，D-Torch陶（táo）瓷炬管的檢出限和石英炬管基本持平，關鍵指標沒差別；

表1 儀器設置采用默認（rèn）參數、積分時間為10秒的情況下，比較石（shí）英炬管與D-Torch陶瓷炬管的檢出限（xiàn）（該實（shí）驗使用的是Thermo iCAP 6000係列的ICP-OES）

備注：空白溶（róng）液進行十次重複實（shí）驗。將這些重複實驗的標準偏差乘以三倍（bèi）係數即可得出檢出（chū）限。

穩定性更（gèng）優：3%氯化鈉中加了0.5 mg/L的目標元素，連續（xù）測試5.5小時，D-Torch陶瓷炬管的信（xìn）號波動特別小（xiǎo），全程（chéng）穩定（見（jiàn）圖4）——對需要（yào）長時間批量分析的實驗室（shì）來說，這意味著不用頻繁校準，效（xiào）率更高。

圖4 穩定性測試曲線圖，采用（yòng）D-Torch陶瓷（cí）炬管連續測（cè）試（shì）5.5小時（shí）加了0.5 mg/L的目標元素的3%氯化鈉溶液的樣品

優勢 3：能省（shěng）不少錢，氬氣+耗材雙節約

除了壽命長，D-Torch陶瓷（cí）炬管還（hái）有兩個“省錢設計"：

①氬氣用量砍37.5%，一年省幾萬塊

石英炬管因為熔點較低（dī），需要大量氬氣（高20 L/min）做冷卻（què）保護；而陶瓷熔點較高（超過2100°C），氬氣（qì）流量降到（dào）10 L/min也夠用，一年能省好幾萬！

為檢測D-Torch陶瓷炬管降低等（děng）離子體氣（冷卻氣）的性能，分別在2%氫氟酸和2%硝酸的（de）溶液中比較了，等離子體氣流（liú）量（liàng）為16L/min和10L/min時，儀器的檢出限（xiàn）。表2列出的（de）檢出限結果顯示，差異微乎其微。

表2 采用D-Torch陶瓷炬管，等離子體（tǐ）氣流量為16L/min和10L/min兩種流速下（xià）測得的檢測限

②可拆（chāi）卸設（shè）計，壞（huài）哪換哪（nǎ）

傳統石（shí）英炬管是一體式的炬管的，壞了隻能整個扔；陶瓷D-Torch陶瓷炬管是全可拆卸的炬管——外管、中間管、中心管都能單獨換。比如外管壞了，隻換外管就行，不（bú）用扔整個炬管，耗材成本又降了一截。而且中心管還能選材（cái）質：測普通（tōng）水樣用石英的，測氫氟酸用氧化鋁或藍寶石的。

對做ICP分析的小夥伴（bàn）來說，D-Torch陶（táo）瓷炬管解決的是“既要又要還要"的需求：

• 既要「耐用」—— 耐高鹽、耐腐蝕，不用頻繁換炬管；

• 又要「好（hǎo）用」—— 檢測限、穩定性不打折；

• 還要「省錢」—— 壽命長+省氬氣+可拆卸，長期下來能省不少費用。