2009年, 第29卷, 第6期　刊出日期：2009-06-30

  

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研究报告与工作简报
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  不锈钢板中锰、钛、铝、铌夹杂物的原位统计分布分析

  李美玲;高宏斌;常丽丽;袁良经;王海舟;

  冶金分析. 2009, 29(6): 1-6.

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  采用金属原位统计分布分析技术研究了系列不锈钢板中Mn,Ti,Al,Nb等类夹杂物存在的类型及状态,夹杂物的含量、组成、尺寸及位置分布等。该系列不锈钢样品中,各夹杂元素的分布具有不同的特点:Mn元素的大颗粒夹杂多位于板的中心部位;Ti,Al夹杂在整个横截面内分布则比较均匀;Nb大颗粒夹杂倾向于板的上、下表面附近及中心处。通道合成技术研究表明:Mn夹杂颗粒主要以硫化锰的形式存在;Ti夹杂主要以碳硫化钛的形式存在。给出了各类夹杂物的含量、粒度分布、平均粒径及20μm以上大颗粒夹杂的比例。综合分析和评价了各样品中夹杂物存在的种类及数量。该原位统计分布分析方法应用于不锈钢板中夹杂物的分析结果与传统的方法如金相、扫描电境等具有很好的一致性。
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  激光诱导击穿光谱法测定痕量金属元素

  LIN King-Chuen;HUANG Jer-shing;

  冶金分析. 2009, 29(6): 7-16.

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  基于等离子体诱导的电流归一化,开发了一种相关方法分析由电喷雾离子化电针产生的试样液滴。研究发现时间分辨诱导击穿(LIB)光谱发射的强度与以单激发为基础同时检测的电流强度呈线性相关。即使基质盐度增至2 000 mg/L,碱金属元素分析所得检出限(LOD)仍可小于1 mg/L。电流归一化法可降低信号波动,并能使基体效应引起的干扰最小化。利用本方法得到的钠元素的检出限比激光诱导击穿/背景法(LIB/背景)得到的结果好20倍。考察了两种归一化方法中的冲击激光能量的影响,结果显示,激光能量在严格限制的小范围变化时,背景归一化才有线性相关关系。当用双线比来说明等离子体温度时,它的线性特征才有显著改善。结合用流动注射系统进行预浓缩和基体分离,激光诱导击穿光谱可以分析铝盐液滴,检出限可以达到1.5 mg/L,几乎比未进行预浓缩时低一个数量级,而线性动态范围要高于两个数量级。
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  碰撞池-电感耦合等离子体质谱法测定地球化学样品中钒和铬

  白金峰;刘彬;张勤;周建辉;

  冶金分析. 2009, 29(6): 17-22.

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  在王水介质中用传统的电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定钒和铬时存在严重的多原子离子干扰,利用碰撞/反应池技术可以有效地消除或降低多原子离子干扰。本文采用带六极杆碰撞池技术(CCT)的ICP-MS,在六极杆中引入He/NH3(99/1)混合气,直接在王水介质中测定了地球化学样品中钒和铬。对混合气的流量及ICP-MS的测定条件进行了全面系统的优化。试验了103Rh和185Re的内标校正作用,选取103Rh为内标。比较了CCT模式和标准模式下钒、铬测定的检出限,得出检出限在CCT模式比在标准模式时低。所建立的方法对钒和铬的测定下限(10σ)分别为0.118μg/g和0.277μg/g(稀释因子1 000),12次测定的相对标准偏差分别小于3.99%和7.10%。方法经地球化学标准物质验证,测定值与推荐值基本吻合。
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  X射线荧光光谱法测定矿物及试剂中氧化锆和氧化铪

  童晓民;赵宏风;张伟民;

  冶金分析. 2009, 29(6): 23-27.

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  采用四硼酸锂和硝酸锂作为熔剂熔融制备样品,同时加入Nb和Ta两种元素,分别作为Zr和Hf的内标,通过讨论各种谱线重叠干扰校正效果,分析比较各种内标校正方式,选择了二次干扰曲线法并依据一定顺序校正谱线重叠干扰和加内标元素校正基体效应,建立了测定氧化锆试剂及其矿物中含量范围较宽的氧化锆和氧化铪的X射线荧光光谱分析方法。对3个ZrO2含量差别较大的样品分别制样测定10次,相对标准偏差(RSD)为:ZrO2为0.098%,0.14%,0.78%;HfO2为0.71%,0.64%,3.52%。本方法ZrO2检出限为0.005 1%,HfO2为0.008 4%。通过模拟样品分析,本法测量值与理论加入值相一致;用于实际样品分析,测量值与化学值相吻合。
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  脉冲加热-程序升温法研究金属中氦和氢的释放

  朱跃进;刘实;李素娟;

  冶金分析. 2009, 29(6): 28-31.

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  在一次改造脉冲-热导氢测定仪的基础上,进行二次改造使其具备程序升温功能,应用两次改造后的不同组合,开展了金属中氦和氢热释放的研究。实验结果表明:金属中氦的热释放符合固溶态气体的释放特征,氦在样品熔点附近快速释放,未见高温分解的化合物峰;金属中氢提取未见缓慢热释放图谱,说明氢在固体中的扩散和迁移相对缓慢,固溶态的氢在样品熔点附近快速释放。两种仪器两次改造组合的分析发现脉冲热导法无法区分氦和氢,氦和氢同时释放构成同一个峰,因此,富氦样品必须应用脉冲红外等其他方法定氢,才能确保氢分析的准确性。由于日常普通样品贫氦,考察了7种普通金属中氦含量,探明其值均小于仪器检测限,不会影响到氢的定量分析结果。
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  Cyanex272-BmimPF6离子液体系萃取金(Ⅲ)的传质动力学研究

  陶海霞;廖芳丽;申启光;

  冶金分析. 2009, 29(6): 32-36.

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  采用层流型恒界面池法,测定了Cyanex272-BmimPF6离子液体系萃取金(Ш)的正向反应速率;并改变搅拌速度、水相pH值、萃取剂浓度、萃取温度和萃取时间,考察其对Cya-nex272-BmimF6离子液体系萃取金(Ш)速率的影响。由实验结果推断,Cyanex272-BmimPF6离子液体系萃取金(Ш)的动力学为化学过程控制,并对其萃取机理进行了讨论。利用Cyanex272萃取工业废液中金(Ш)的实验结果表明:浓度为0.350 0 mol/L的Cyanex272-BminPF6离子液体系在pH值为6.0、温度为25℃下对含金废液萃取15 min,分配比D可达63.32。
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  离子交换树脂分离富集-催化荧光猝灭法测定痕量钒

  葛慎光;于京华;张丛丛;朱元娜;万夫伟;葛磊;

  冶金分析. 2009, 29(6): 37-40.

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  在pH 5.2的邻苯二甲酸氢钾-氢氧化钠介质中,痕量钒对高碘酸钾氧化3-(4'-甲基苯基)-5-(4'-甲基-2'-磺酸基苯偶氮)若丹宁(M4MRASP)产生荧光猝灭作用,且猝灭程度与钒量成正比,由此建立了催化荧光猝灭法测定痕量钒的新方法。该体系最大激发和发射波长为λex=309nm,λem=407 nm,测定了反应表观活化能为39.24 kJ/mol,反应速率常数为0.274/s。方法测定钒的线性范围为0.15~14.0μg/L,检出限为8.9×10-8g/L。采用强碱性阴离子交换树脂分离富集,在pH 7.0~8.2的范围内能定量吸附钒,交换后的树脂用1.0 mol/L硫酸淋洗即可以把钒洗脱,消除了共存离子的干扰。用于实际样品中痕量钒的测定,RSD≤3.1%,标准加入回收率在98.3%~103.4%之间;测定结果与ICP-AES法结果基本一致。
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  X射线荧光光谱法测定转炉渣中8种成分

  张殿英;李超;钱菁;

  冶金分析. 2009, 29(6): 41-46.

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  探讨了利用压片法制样X射线荧光光谱法测定转炉渣中CaO等8种成分的分析方法。重点对制样条件、仪器参数、基体干扰、曲线拟合等方面进行了研究,确定了合适的研磨时间、样品粒度、压片时间、压片时所需的压力;试验了各成分的通道类型、晶体类型、探测器类型、管压、管流等分析条件,确定了最佳分析参数;选择了与试样基体相匹配的样品,定值后建立校准曲线,消除了基体干扰;对FeO的测定采用经验系数法消除了共存元素的干扰。本法测定范围宽,精密度高,稳定性好,测得各成分的相对标准偏差均小于2%。经对标准样品的测定,各成分测定值的误差符合国家标准允许差。本方法与化学分析法、ICP-AES法比较,操作简单,易于掌握,成本低,适合生产需要,结果吻合较好。
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  双指示剂催化光度法测定痕量镍

  陈玉静;侯法菊;陈海燕;

  冶金分析. 2009, 29(6): 47-49.

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  研究了在氨水介质中,痕量镍(Ⅱ)催化高碘酸钾氧化吖啶红和靛蓝胭脂红褪色的指示反应,通过测量530 nm和610 nm处催化反应体系和非催化反应体系吸光度的变化,建立了双波长双指示剂催化动力学光度法测定痕量镍的新方法。在最佳实验条件下,镍的质量浓度在0~0.04μg/mL范围内与ΔΑ存在线性关系(ΔΑ=ΔΑ530+ΔΑ610),线性方程为ΔA=17.10ρNi2+(μg/mL)-0.001 1,r=0.997 2,方法检出限为0.061μg/L。该方法用于合金中痕量镍的测定,与标准样品含量基本一致。
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  微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铁精粉中钾钠铅锌

  郭利军;耿艳霞;刘佳;许鸿英;王旭英;尹志强;刘燊楠;刘海雁;

  冶金分析. 2009, 29(6): 50-53.

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  采用微波消解技术对样品进行预处理,确定了试剂的配比、微波消解功率、时间、压力、冷却温度等关键因素,建立了微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铁精粉中K,Na,Pb,Zn的方法。确定了仪器的最佳工作条件,选择了合适的分析谱线,采用基体匹配法和适宜的操作参数消除基体干扰及抑制背景干扰。方法测定各元素的检出限在0.000 3%~0.001 8%之间,各元素回归曲线相关系数均在0.999 1~0.999 9之间。方法用于样品的测定,相对标准偏差为0.33%~2.05%,回收率为98.5%~104%。
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  活性炭和硫脲分离富集粗铜中金钯

  陈小兰;周志平;

  冶金分析. 2009, 29(6): 54-56.

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  研究用王水溶解试样,在硫酸的介质中加入活性炭、硫脲共同吸附和沉淀溶液中金、钯的方法。对活性炭和硫脲富集金、钯的条件进行了试验,结果表明,在硫脲分解生成硫化物沉淀的温度(约230℃,即硫酸冒浓白烟)下,试液保持1~2 min,然后在室温下放置1 h,0.2 g活性炭和1.0 g硫脲可吸附和沉淀10 g粗铜中的金和钯,与铜、铋、锡、铁、镍、锌等元素分离。此方法与原子吸收光谱法相结合,可快速、准确地测定粗铜中金、钯,测定结果与火试金法测定的结果一致,相对标准偏差小于3%(n=7)。
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  铁-乙酰丙酮络合双水相萃取火焰原子吸收光谱法测定铁

  龙文清;黄春芳;陈华龙;

  冶金分析. 2009, 29(6): 57-60.

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  研究了乙酰丙酮水溶液在乙酸和电解质作用下的相分离及其通过形成乙酰丙酮-Fe3+络合物实现对Fe3+的萃取。结果表明,Fe3+在弱酸性至弱碱性酸度范围内的萃取率随体系pH值及乙酰丙酮相体积的增大而增大,在Na3PO4存在下乙酰丙酮对Fe3+的萃取能力最强。提出了乙酰丙酮-冰乙酸-Na3PO4双水相萃取,火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定铁的新方法。方法检出限为6.2μg/L,测定铁质量浓度的线性范围为10~120μg/L,铁的萃取率为96.1%~98.4%。用于自来水和井水中铁的测定,相对标准偏差为2.4%~3.8%。
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  六钛酸钾晶须对钴吸附性能的研究

  徐婉珍;陈松涛;李春香;闫永胜;

  冶金分析. 2009, 29(6): 61-64.

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  以火焰原子吸收光谱法(FAAS)为检测手段,探讨了六钛酸钾晶须对Co2+的吸附行为以及影响其吸附和解脱的主要因素,考察了共存离子的影响以及六钛酸钾晶须对Co2+的吸附容量。结果表明:在pH 5.0的溶液中,振荡时间为5 min,静置时间为0.5 h时,Co2+的吸附率可达到100%;以3 mol/L H2SO4作为解脱剂,振荡5 min,静置1 h,可将吸附在六钛酸钾上的钴定量洗脱。六钛酸钾晶须对Co2+的吸附性能良好,静态饱和吸附容量可达81.9 mg/g。Co2+的浓度在0.1~2.5μg/mL范围内线性良好,检出限为2.6 ng/mL;对浓度为0.5μg/mL的Co2+进行测定,相对标准偏差为3.4%。用于水样中钴的测定,加标回收率为95.3%~96.6%。
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  三氯化铁分解重铬酸钾滴定法测定直接还原铁中金属铁

  陶俊;郑玲;

  冶金分析. 2009, 29(6): 65-68.

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  试样用三氯化铁溶液溶解,金属铁被氧化为二氯化铁,过滤分离,滤液酸化后以二苯铵磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定。确定了试样粒度在0.125 mm以下、三氯化铁溶液浓度和用量分别为100 g/L和40 mL、搅拌时间为30 min的最佳实验条件。用本法测定直接还原铁样品,相对标准偏差小于2%,加标回收率在99.5%~101.2%之间。
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  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定金属锑及三氧化二锑中杂质元素

  杨桂香;纪杉;侯艳红;

  冶金分析. 2009, 29(6): 69-72.

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  金属锑及三氧化二锑样品经酸消解后,未经基体分离直接以高分辨率顺序扫描型电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定其中杂质元素,发现只要控制好消解温度,铜、镉、铅、砷、铬、硒、锡、汞、铋等多种杂质元素都可以进行同时检测,简化了实验步骤。本文对样品的消解方法、溶液的酸度选择、光谱和基体干扰进行了试验,在优化仪器的工作条件下,通过基体匹配,有效地消除了基体干扰的影响。方法简便、快速,可满足工业分析要求,方法检出限均小于0.02μg/mL,回收率在96.0%~106.4%范围内,相对标准偏差<3%(n=6),测定结果同认定值相符合。
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  碘化钾络合剂乙醇析相萃取分离富集铂(Ⅳ)的研究

  马万山;司学芝;汪玲;

  冶金分析. 2009, 29(6): 73-76.

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  研究了以碘化钾为络合剂乙醇析相萃取分离和富集铂的行为及与一些金属离子分离的条件。实验结果表明,硫酸铵能使乙醇的水溶液分成两相,在分相过程中,Pt(Ⅳ)与碘化钾生成的PtI62-与质子化乙醇(C2H5OH2+)形成的缔合物[PtI62-][C2H5OH2+]2能被乙醇相完全萃取。当溶液中乙醇、碘化钾和硫酸铵的浓度分别为30%(V/V),4.0×10-3mol/L,0.3g/mL,pH值为3.0时,Pt(Ⅳ)的萃取率达到99.7%以上,Al3+,Pb2+,Co2+,Fe3+,Ni2+,Ga3+,Mn2+,Mo(Ⅵ),Cr(Ⅲ)和Zn2+基本不被萃取,实现了Pt(Ⅳ)与上述金属离子的分离。本法用于Ni-Pt/Al2O3催化剂中Pt(Ⅳ)的分离和测定,平均回收率为105.9%,相对标准偏差(RSD)为2.6%(n=7)。
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  2-(2-噻唑偶氮)-5-磺丙氨基苯酚与铜的显色反应研究及应用

  马卫兴;章婷婷;何广洲;金志文;许兴友;

  冶金分析. 2009, 29(6): 77-80.

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  研究了2-(2-噻唑偶氮)-5-磺丙氨基苯酚(TASPAP)与铜离子的显色反应。试剂与铜离子在pH 5.6的Clark-Lubs缓冲溶液中形成2∶1的稳定紫红色络合物,该络合物的最大吸收波长λmax在552 nm处,铜质量浓度在0~2.00 mg/L范围内服从比尔定律,其表观摩尔吸光系数ε552为4.58×104L.mol-1.cm-1。纯铝或铝合金经过盐酸溶解、双氧水氧化和氨水沉淀分离出铜离子,采用氟化钠掩蔽高铁离子,测得铜的含量与1-(2-苯并噻唑偶氮)-2-羟基-3-萘甲酸法所得结果一致,相对标准偏差在2.3%~2.6%;水样中微量铜的测定,加标回收率为98.0%~101.6%。