主题：【第十届原创】这些年我遇到的特殊样品（系列）——琴弦

【题记】
不知不觉中，已在仪器信息网注册了十几个年头，从参加第七届原创大赛开始，这是我第四次参赛。
我深知自己的水平，参赛的目的当然不在于获奖，而在于——参与。
在三聚氰胺、地沟油、皮鞋胶囊、毒跑道、甲醛超标等话题引发广泛关注，分析测试事业得以蓬勃发展的时候，两年前的一声轰然巨响，让我深深感受到，化学品、安全、分析检测等等知识还是被大众了解得太少，科普工作还是太薄弱。即便是业内人士，近年来随着跟一些仪器公司销售人员的接触，我感觉到他们的专业素质也因为急速发展而出现了断层，引入专业的销售团队某种程度上削弱了专业应用团队的力量建设。从分析测试人员的角度来说，缺少不同分析检测技术的综合应用，碰到非常规问题时无法设计合适的检测方案。
我从事分析测试工作18年，由于工作性质的原因，我们的检测方向和常规检测机构并不相同，很多时候我们的工作是验证，并没有现成的标准。测试测试，我们侧重的是——试，所以配备的仪器比较多，种类比较齐全，久而久之，形成了一些野路子、土办法。
我选取一些工作中的案例，涉及到的并非多么特别的样品，但检测的要求比较非常规，分享给大家，一来是分享一下解决问题的思路，二来也是为了我心中的科普。
内容会非常浅，同行们切勿笑话。
【案例一】
琴弦
琴弦是我们后来知道的，原本的名称是镀锡非合金钢丝，我们要做的是证明这个样品是镀锡非合金钢丝。
本来这个问题不算太难，但是见到样品时，我有些犯愁——太细了（大约0.27mm）。
用我推崇的X射线荧光能谱法分别用帕纳科E3 XL和手持式合金分析仪检测，都测出了锡和铜，当然，还有铁。
现在问题就来了，锡、铜、铁在样品中如何存在的？
存在以下排列组合：
镀层：锡；基材：铜、铁（合金钢）；
镀层：铜；基材：锡、铁（合金钢）；
镀层：铜锡合金；基材：铁（非合金钢）；
镀层：铁；基材：铜、锡（合金）;
……
可想而知，会有多少种排列组合，每种排列组合样品的属性都不一样。
怎么办？
以前类似的样品，例如镀铜硅锰钢丝，我们可以通过打磨的方法，去除表层，再通过EDXRF或ICP的方法检测基材，并通过前后元素的变化判断镀层是何种金属；或者通过酸液腐蚀掉镀层，并使用ICP分别检测，确定基材和镀层的成分。
这个方法理论上可行，但是对于这个样品来说很困难，因为——太细了。
还没来得及单独腐蚀镀层，样品整个就被酸溶解了，时间上也不允许我们去调整酸液类型、浓度、腐蚀时间获得最佳的腐蚀方案。
看到最终ICP的检测结果，锡、铁、铜，虽然这次百分含量测得很准确，但是这个数据和之前使用XRF获得的数据一样不能解决我们的实际问题。
怎么办？
我选择了使用电镜（随机配备能谱探头）。
制样
1.剪取了大约1cm长的样品，因为细，所以剪短很容易；
2.用壁纸刀用力留下切痕和刮擦痕迹；
3.用导电胶贴在样品托上（由于样品太细对焦不易，就不放样品照片了）。
检测
得赞一下新配置的飞纳台式电镜，比起我们之前使用的大电镜上手容易多了。
很快获得了不错的图像。

切痕是为了定位用的，也能看出壁纸刀的刀锋宽度大概是0.05mm。此时样品轴向宽度覆盖了整个视野，所以得出样品直径大约为0.27mm。

上图能观察到样品的表面和内在也显著不同（颜色及深浅能某种程度上表征成分）。
接下来就是通过能谱来验证了。

分析
总共打了五个点，从分组来说，1是一组，2、3、4、5是另外一组，因为1落在样品表面，而其他四个点落在刮痕里。
对于点1的能谱分析结果如下：

由于方法的局限，元素的含量（碳氧尤其）不用太纠结，重点在于测出了铜；
其余四个点的结果类似，仅举一例。

此时，铜没有了，锡的含量也降低了。
所以两组数据比较，铜存在于样品的表面，锡似乎也是。
为了获得更好更直观的效果，我又进行了面扫描。

合成的图片是这样的，不同的颜色表征不同的元素（好黄哦，我眼睛要瞎了），此时看不出所以然，分开来看就比较有意思了。

铁、锡、铜的分布很直观地揭示了它们在样品中存在的位置，铜和锡的图像基本吻合，很可能是以合金的形式存在，而铁存在于基材中。
至此，问题基本得到了解决。