2010年, 第30卷, 第10期　刊出日期：2010-10-30

  

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研究报告与工作简报
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  钢中细小夹杂物的研究方法探讨

  齐江华;吴杰;索进平;薛正良;付兵;田青;

  冶金分析. 2010, 30(10): 1-5.

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  以氧化物冶金领域中研究最为广泛的钛脱氧产物为例,通过扫描电镜(SEM)对金相试样和电解夹杂物的观察,大样电解萃取夹杂物后X射线衍射(XRD)分析,金属薄膜法制样的透射电镜(TEM)分析,采用离子减薄技术后的电子背散射衍射(EBSD)分析和通过采用RTO法制样的透射电镜分析,对细小夹杂物的研究方法尤其是内部结构和物相组成的研究进行了探讨。实践表明,小样电解是提取钢中细小夹杂物的最好方法,而大样电解可能对夹杂物造成损害。微米级夹杂物采用金属薄膜法制样比较困难,但采用离子减薄后,在SEM下可清晰的观察夹杂物的内部结构并采用EBSD分析其相组成。
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  电感耦合等离子体质谱法测定钢中痕量钙

  亢德华;于媛君;王铁;

  冶金分析. 2010, 30(10): 6-10.

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  微波消解钢铁样品后,以电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定试液中的痕量钙。实验中使用酸纯化器再次蒸馏的高纯酸以消除Ca的沾污,同时,分析试样前后,使用10%的盐酸对进样系统进行清洗,以去除毛细管、喷雾器和雾化室对钙的吸附。通过考察分析元素的质谱干扰情况,选择丰度高且受干扰程度较小的40Ca+用于分析,并采用动态反应池技术消除40Ar+对40Ca+的质谱干扰。基体Fe的质量浓度不大于1 g/L时,Sc为内标元素可很好的校正基体效应。方法的检出限为3.18 ng/mL。以建立的分析方法对样品中钙元素含量进行了加标回收,回收率为91%~118%;对不同类型钢铁标准样品和实际样品进行分析,测定值与认定值相一致,相对标准偏差为3.5%~12%,实验结果表明该方法能够满足冶金行业对钢中痕量钙元素的测试需要。
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  激光诱导击穿光谱定量分析镍铬钼钒钛钢中锰钛镍

  玉世娟;陈金忠;苏红新;王春生;魏艳红;

  冶金分析. 2010, 30(10): 11-15.

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  利用高能量钕玻璃脉冲激光器(~6 J),在常压下的CO2、空气、N2和Ar环境中激发诱导金属等离子体光谱,并在Ar气环境下通过激光诱导击穿光谱技术定量分析了国家标准样品镍铬钼钒钛钢中杂质元素Mn、Ti和Ni的含量。实验结果表明,在Ar中得到的等离子体光谱质量比在CO2、空气和N2中好,元素含量与光谱线强度之间有较好的线性关系。以Ar作为缓冲气体,在扣除光谱背景的条件下,元素Mn、Ti和Ni分析结果的相对误差分别为6.4%、1.4%和5.6%,相对标准偏差分别为4.6%、8.1%和3.8%;如若不扣除光谱背景,相对误差分别为0.0%、8.6%和1.2%,相对标准偏差分别为4.5%、6.7%和3.6%。这证明,在光谱背景较弱时不必扣除,既节省测量时间,又可获得更为好的分析结果。
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  基于MATLAB的电化学滴定曲线导数变换的实现

  应海松;张会红;

  冶金分析. 2010, 30(10): 16-19.

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  利用MATLAB软件的命令行编程、一维离散小波的工具箱GUI功能和Simulink仿真三种方式,以电位滴定曲线为例,分别对电化学滴定曲线进行导数变换,以提高仪器检出信号和曲线突跃点确定的精度,为电化学定量检测提供一种有效的方法。此三种导数变换方式可以应用于一些基础电化学仪器的定量分析,尤其是对未配备相关计算软件的读数型电位滴定仪十分有效。本文所介绍的例程、例举可使电化学工作者在进行相关参数设置或导入、导出设定后直接应用到电化学分析实际工作。
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  X射线荧光光谱法测定铜矿中主次成分

  曹慧君;张爱芬;马慧侠;李晓宁;徐祥斌;

  冶金分析. 2010, 30(10): 20-24.

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  以四硼酸锂-偏硼酸锂混合熔剂(m/m=12∶22)作熔剂,采用熔融法制样,建立了测定铜矿石中Cu、S、Pb、Zn、As、Fe、Mn、SiO2、Al2O3、MgO、K2O、CaO、TiO2的X射线荧光光谱(XRF)法。讨论了预氧化温度和脱模剂的添加顺序对样品制备的影响,解决了硫化铜矿石样品对铂黄坩埚的腐蚀问题,并选择合适的校正程序进行谱线重叠和基体效应的校正。采用国家标准样品和人工合成标准样品来绘制校准曲线,线性范围较宽。对铜矿样品测定11次,相对标准偏差(RSD)为0.27%~19%;对用标准样品合成的样品进行分析,测定值与认定值相一致。分析结果的精密度和正确度能够满足一般铜矿的分析要求。
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  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定矿石中的钨钼

  张宁;

  冶金分析. 2010, 30(10): 25-28.

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  采用碱熔酸化方法处理样品,电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法同时测定矿石中钨钼。研究了熔融试样时引入的基体元素钠对被测元素的干扰情况,结果表明基体效应明显存在,且随着Na量的增加,基体效应显著增强,仪器稳定性严重降低,影响测定结果的准确度。通过选择最佳的激发条件和适宜的分析线,采用稀释方法可以消除熔样引入和试样存在基体元素钠、铁、钙、铝的干扰。钨、钼的检出限分别为0.010μg/mL和0.004μg/mL,检测范围分别为0.03%~6%和0.01%~6%。对矿石标准物质进行测定,测得值与认定值一致,RSD在0.78%~2.7%之间。
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  离子液体在萃取分离中的应用进展

  马春宏;朱红;王良;姜大雨;闫永胜;王庆伟;

  冶金分析. 2010, 30(10): 29-36.

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  简要介绍了离子液体及其特性,综述了近几年来利用离子液体萃取分离不同物质的研究进展情况。离子液体在萃取金属,包括碱金属、过渡金属、稀土金属等离子中的应用比较广泛;在萃取有机物,包括多环芳烃、酚类物质、共沸混合物等中的应用也很多;在萃取生物分子包括生物碱、双链DNA(脱氧核糖核酸,Deoxyribonucleic acid)、雌激素物质等也有一定的应用;在萃取脱硫中的应用相对少一些,主要是噻吩类物质;此外,离子液体还应用于有机磷农药、中草药、四环素类抗生素的萃取分离。本文主要从这些应用中的萃取体系、分离物质、测定结果等方面进行了归纳和概述。离子液体作为一种环境友好的高效溶剂,研究成果不断涌现,应用前景较好。
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  大面积激光熔覆NiCrBSi合金组织结构

  邱星武;

  冶金分析. 2010, 30(10): 37-42.

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  采用CO2激光器及六轴六联动三维激光加工机床对40Cr钢进行大面积激光熔覆处理,利用扫描电镜、金相显微镜、X射线衍射仪等仪器对熔覆层组织进行了研究。结果表明:激光熔覆涂层由熔覆区、结合区和热影响区三部分组成,涂层与基体呈冶金结合;涂层主要含γ-(Ni,Fe)、Ni3(Fe,Si,B)、Cr23C6相;多道搭接试样受"二次加热"效应的影响,搭接结合区的组织粗大,形态多样复杂且易产生裂纹;多层叠加熔覆层中心区域枝晶分解得较完全,第一和第二层熔覆层交界处不足以完全形成平面晶,仍以柱状晶外延方式生长。
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  磷酸三丁酯萃取-火焰原子吸收光谱法测定高纯黄磷中痕量铁和锌

  李佳;朱晓帆;许凤兰;

  冶金分析. 2010, 30(10): 43-46.

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  用火焰原子吸收光谱(FAAS)法直接测定高纯黄磷消解液中痕量Fe和Zn,结果发现抑制作用很强。磷酸三丁酯(TBP)作为萃取剂可将高纯黄磷消解液中的磷酸萃取分离,从而降低磷酸与Fe、Zn的络合作用同时降低磷酸的黏度,减少了用FAAS测定高纯黄磷中痕量Fe与Zn的抑制作用。试验优化后的萃取条件为:样品和TBP的体积比为1∶1,振荡1 min,静置30 min。此方法测定高纯黄磷中Fe和Zn的检出限分别为0.02 mg/L和0.01 mg/L,加标回收率均在90%~110%之间。
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  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定精矿粉中7种伴生元素

  侯广顺;张丽娜;

  冶金分析. 2010, 30(10): 47-50.

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  以HNO3和HF溶解样品,采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定三种精矿粉(铜精粉、铅精粉、锌精粉)中Ag、La、Yb、Cd、Co、Ga、In七种伴生元素的含量。通过试验选择各元素最佳分析谱线,并对基体干扰及共存元素之间的干扰进行探讨。在选定的实验条件下,方法的检出限为0.4~5.4 ng/mL,样品加标回收率为93%~109%。方法应用于三种精矿粉中七种伴生元素的分析,测定值与ICP-MS法的测定结果相一致,相对标准偏差(RSD,n=10)为1.4%~4.8%。该技术对提高有益元素的回收率以及对伴生元素的综合利用具有参考价值。
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  铑Ⅲ-水溶性苯胺蓝-溴酸钾体系阻抑动力学光度法测定痕量铑

  宋学省;

  冶金分析. 2010, 30(10): 51-53.

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  在磷酸介质中痕量铑Ⅲ对KBrO3氧化水溶性苯胺蓝褪色反应有很强的抑制作用,据此建立了阻抑动力学光度法测定痕量铑Ⅲ的新方法。在选定条件下,方法的线性范围是0.4~0.8 ng/mL,检出限为2.73×10-11g/mL,表观活化能为167.26 kJ/mol。试验了30多种共存离子的影响,大多数的常见离子不干扰。方法用于两个催化剂样品中铑的测定,相对标准偏差(RSD)分别为2.0%和2.3%,加标平均回收率分别为102%和103%(n=6)。
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  微波消解-火焰原子吸收光谱法测定磷矿石中铅

  刘国文;王旭刚;崔东胜;龚福忠;

  冶金分析. 2010, 30(10): 54-57.

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  采用微波消解技术对磷矿石样品进行预处理,确定了溶样酸介质及其用量、微波消解压力、时间等关键因素,建立了火焰原子吸收光谱法测定磷矿石中铅的方法。实验结果表明,在盐酸、硝酸、硫酸、王水等四种溶样介质中,以王水的溶样效果最好,其适宜用量为每克样品5 mL。采用3步的微波消解程序,消解压力/消解时间依次为:0.3 MPa/60 s,0.5 MPa/360s,1.0 MPa/180 s。与传统酸溶法相比,微波消解的溶样时间短,试样溶解完全。方法的检出限为0.036μg/mL。对磷矿石样品进行分析,相对标准偏差(RSD)在4.1%~6.6%之间,加标回收率为94%~108%。
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  萤石中二氧化硅和氟化钙的系统分析

  宋新艳;

  冶金分析. 2010, 30(10): 58-61.

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  萤石试样以过氧化钠为熔剂,于铁坩埚内进行快速熔融,熔块以含硼酸的热水溶液浸取,盐酸溶解试样,制成母液。以硅钼蓝分光光度法测定二氧化硅含量,以EDTA滴定法测定总钙量,单独测定CaCO3的量用以校正总钙量从而得到CaF2含量。以硼酸消除氟的干扰,以三乙醇胺掩蔽Fe3+、Al3+,并以同品种的标准样品绘作校准曲线和采用标准样品换算的方法对数据进行处理。本方法用于萤石标准样品中SiO2,CaF2的测定,相对标准偏差分别为4.5%和1.7%,测定值与认定值一致,t检验合格。方法适用于工厂实验室的日常分析。
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  分光光度法测定多晶硅中铁和铝

  何发林;陈文辉;罗学涛;陈朝;

  冶金分析. 2010, 30(10): 62-65.

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  将多晶硅(硅粉)用氢氟酸和硝酸二次溶解,用高氯酸的二次冒烟去除氟离子对铝的干扰,用3 cm的比色皿解决铁低灵敏度带来的误差大的问题。使用分光光度法准确测定多晶硅中铁和铝的含量。研究了显色条件对显色反应的影响,确定最佳实验条件。结果表明,在pH3~5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中,铁与5 mL 0.25 g/L的1,10-二氮杂菲10 min后生成稳定的红色络合物,且在2~10μg/50 mL范围内服从比尔定律;在pH 5.5~6.1的六次亚甲基四胺缓冲溶液中,铝与5 mL 0.3 g/L的铬天青-S在15 min后形成稳定的紫红色络合物,且在4~16μg/50 mL范围内服从比尔定律。用分光光度法能准确测定纯度为99.99%多晶硅(硅粉)中铁和铝含量,并与ICP-AES法测试结果对比,相对误差在5%左右。
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  二溴对氯偶氮氯膦固相萃取-分光光度法测定痕量钇

  李慧芝;张瑾;解文秀;曹法全;

  冶金分析. 2010, 30(10): 66-69.

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  在pH3.0的盐酸-醋酸钠缓冲介质中,在甜菜碱存在下,二溴对氯偶氮氯膦(DBCC-PA)与钇Ⅲ反应生成摩尔比为2∶1的稳定络合物,该络合物可用阳离子交换树脂固相萃取柱富集,吸附柱上富集的络合物用乙醇+盐酸洗脱后用分光光度法测定。分离后的测定液中,络合物最大吸收波长为620 nm,表现摩尔吸光系数ε=1.065×105L.mol-1.cm-1,钇Ⅲ含量在0~1.0μg/mL内符合比尔定律,相关系数r=0.989 6。对30余种共存离子进行试验,结果表明大多数常见离子不干扰测定。方法用于合金、矿石、粉煤灰等样品中钇的分析,相对标准偏差小于3%,加标回收率在96%~104%之间,测定值与ICP-AES法的结果一致。
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  浊点萃取-邻二氮菲分光光度法测定海水中痕量铁

  宋兴良;梁恕坤;

  冶金分析. 2010, 30(10): 70-73.

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  以邻二氮菲(Phen)为显色剂、聚乙二醇6000(PEG6000)为表面活性剂,建立了浊点萃取-分光光度法测定海水中痕量铁的方法。该方法基于表面活性剂的浊点现象,Fe2+与邻二氮菲(Phen)生成稳定络合物Fe(Phen)32+后被定量萃取进入富胶束相中,从而实现与基体的分离,然后萃取相经适当的处理并采用分光光度法进行测定。考察了显色剂浓度、显色温度、萃取时间和PEG6000用量等条件对浊点萃取-分光光度法测定灵敏度的影响。在优化条件下,本法对铁的检出限为4.1×10-3μg/mL(富集倍数为18)。该方法应用于海水中痕量铁的分析时,测定值与ICP-AES法的结果相一致,相对标准偏差(RSD)为3.8%~4.5%,加标回收率在86%与95%之间。
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  重铬酸钾自动电位滴定法测定渣样中低含量氧化亚铁的不确定度评定

  闻向东;陈士华;李玉芬;

  冶金分析. 2010, 30(10): 74-78.

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  分析了自动电位滴定法测定渣样中低含量氧化亚铁的检测过程,建立了测量过程分量的数学模型,讨论和比较了检测过程中各种不确定度因素,发现各不确定度因素中测量重复性的不确定度贡献最大,其次是滴定体积的不确定度。对一个低含量氧化亚铁的渣样用两种浓度的标准溶液进行了测定,采用浓的标准溶液滴定时自动电位滴定仪消耗重铬酸钾标准溶液小体积读数体积的不确定度,远远大于采用稀的标准溶液滴定时大体积读数分析的体积不确定度,并比较了总的不确定度大小,为采用较好的检测方案提供了依据。
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  硫氰酸盐分光光度法测定钛合金中钼的测量不确定度评定

  张殿凯;李满芝;臧慕文;童坚;

  冶金分析. 2010, 30(10): 79-82.

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  对硫氰酸盐分光光度法测定钛合金中钼含量的不确定度来源进行了辨别,并在此基础上对测定过程中的不确定度分量进行了合理评定。测量不确定度主要来源于试样称量、标准溶液配制、校准曲线拟合、各种玻璃量器的使用及测量重复性。依据不确定度评定的步骤,分析和计算得到了各分量标准不确定度及合成标准不确定度,最后合成标准不确定度乘以95%置信概率下的扩展因子2获得测量结果的扩展不确定度。