2010年, 第30卷, 第2期　刊出日期：2010-02-28

  

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研究报告与工作简报
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  利用高分辨辉光放电质谱技术对难熔金属材料进行痕量元素定量和深度剖面分析

  PUTYERA Karol;BOYEA Nick;CUQ Nicole;MICHELLON Cyril;

  冶金分析. 2010, 30(2): 1-7.

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  直接采样的高分辨辉光放电质谱(GDMS)是当今高纯固体常规分析中可用的高灵敏度分析方法之一。这种多元素分析技术通常用于主量化学成分的定量分析、监测元素质量分数随微米级深度(深度分布)的变化,或用于对多种固体和镀层上肉眼可见体积的高灵敏度的分布研究,包括纯金属、高温合金、陶瓷或其中陶瓷金属。由于GDMS的检测几乎涵盖了所有方法,因此在监测痕量级的多元素含量方面是最具成本优势的。另外,它使对在包含绝缘层和(或)镀层及两者化合物的平面上的高灵敏度的含量深度分布分析成为可能。本文着重介绍直流辉光质谱技术用于监测痕量至超含量元素分析技术目前的进展以及直接采样分析实践中应当采用的策略。
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  电感耦合等离子体质谱法测定高温合金中痕量镉和碲

  胡净宇;王海舟;

  冶金分析. 2010, 30(2): 8-12.

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  研究了由于高温合金中Mo的存在而对痕量元素Cd和Te产生的难熔多原子离子质谱干扰,考察了电感耦合等离子体质谱的高频功率、雾化气流速及离子透镜参数等因素对减小或消除95MoO+、94MoO2+干扰的影响。通过反复试验,确立了基于95MoO+峰在111Cd处所产生的等效浓度值与Mo含量间存在着二元线性关系的数学校正公式;94MoO2+峰对126Te的干扰则通过各同位素间的丰度比例关系进行校正。试验表明,采用所建立的数学校正法可以很好地校正高温合金中Mo产生的95MoO+、94MoO2+干扰。Cd和Te的测定下限分别为0.08μg/g和1.0μg/g。方法应用于Mo的质量分数为2%的高温合金标准物质中1~10μg/g痕量Cd和0.5~100μg/g痕量Te的测定,测定值与标准值吻合较好,RSD小于20%。
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  真空蒸馏预富集双十二烷基二硫代乙二酰胺光度法测定微量铂钯

  朱茜;邓飞跃;彭穗;丘克强;罗集;

  冶金分析. 2010, 30(2): 13-16.

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  采用真空蒸馏预富集、双十二烷基二硫代乙二酰胺(DDO)光度法测定铅锌试样中的铂和钯。在真空条件下,利用铅、锌、铂、钯在较高温度下蒸汽压的差别进行分离,富集后的铂、钯用DDO分光光度法进行测定,且实现了铅和锌真空密闭回收。针对试样的特点,对真空蒸馏方法理论上的可行性进行研究,并得到优化的试验条件。结果表明:真空度为6 Pa、温度为900℃时,对试样蒸馏2 h,锌和铅可基本脱除,分离富集效果最好。方法已应用于废电路板贵金属冶余物料中铂、钯的分析,铂、钯的回收率分别为93.3%~113.3%、99.2%~107.4%,相对标准偏差小于5.0%(n=6)。
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  铜(Ⅱ)离子印迹聚合物的吸附行为及其机理研究

  王玲玲;李春香;邓月华;杨艺雄;闫永胜;

  冶金分析. 2010, 30(2): 17-22.

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  在醋酸溶液中,以Cu(Ⅱ)离子为模板,壳聚糖为功能单体,γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为偶联剂,利用表面分子印迹技术和溶胶-凝胶法制备了Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物。采用傅立叶变换红外光谱、紫外光谱等手段对Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物的性质和结构进行了表征。并以其为固相萃取吸附剂,用火焰原子吸收法(FAAS)考察了溶液酸度、吸附时间、吸附剂用量等对聚合物吸附性能的影响。采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)研究了聚合物对由Cd(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)组成的混合溶液中Cu(Ⅱ)的选择性和吸附容量,最后探讨了Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物的印迹机理。结果表明,在pH 5的条件下,0.3 g Cu(Ⅱ)离子印迹和非印迹聚合物的饱和吸附容量分别为50.3 mg/g和20.1 mg/g,且Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物具有较高的选择性。
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  铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ)的离子交换纤维柱分离和电感耦合等离子体原子发射光谱法测定

  伍娟;龚琦;杨黄;潘雪珍;

  冶金分析. 2010, 30(2): 23-29.

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  比较了强酸性、强碱性、弱酸性、弱碱性和两性等5种离子交换纤维对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的分离能力,结果表明,强酸性和强碱性离子交换纤维对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的分离效果最好。分离后的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)可用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测量。优化了纤维柱分离Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的条件。pH 3.0的含铬试液以2~6 mL/min的流速上柱,当采用强酸性纤维柱进行分离时,用10 mL pH 1.0的硝酸预淋洗Cr(Ⅵ),再用10 mL 2.0mol/L硝酸洗脱Cr(Ⅲ);当采用强碱性纤维柱进行分离时,试液需先加入5 mL 0.005 mol/LEDTA溶液掩蔽Cr(Ⅲ)后上柱,用10mL pH 1.0的稀盐酸预淋洗Cr(Ⅲ),再用10 mL 3.0mol/L硫酸洗脱Cr(Ⅵ)。采用强酸性纤维柱时Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)检出限分别为1.06 ng/mL和0.60 ng/mL;采用强碱性纤维柱时Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)检出限分别为1.03 ng/mL和1.15ng/mL。该方法成功应用于分离和测定管网水、池塘水样和土壤提取液中的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)。加标回收实验表明,采用强酸性纤维柱进行分离时,Cr(Ⅲ)的回收率为90.0%~108%,相对标准偏差为0.3%~5.3%,Cr(Ⅵ)的回收率为91.7%~107%,相对标准偏差为0.3%~4.4%;采用强碱性纤维柱进行分离时,Cr(Ⅲ)的回收率为93.1%~105%,相对标准偏差为0.4%~5.0%,Cr(Ⅵ)的回收率93.8%~105%,相对标准偏差为0.1%~6.2%。
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  2-[(对-苯偶氮苯)-三氮烯]苯甲酸与锑的显色反应研究及其应用

  张夏红;章汝平;何立芳;黄玲玲;黄剑锋;

  冶金分析. 2010, 30(2): 30-33.

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  合成了新显色剂2-[(对-苯偶氮苯)-三氮烯]苯甲酸(PABTB),并研究了该试剂在阳离子表面活性剂CTMAB存在下与锑离子的显色反应。将邻氨基苯甲酸重氮化得到重氮盐溶液,然后重氮盐与对氨基苯偶氮苯发生偶联反应,产物经提纯和重结晶后得到PABTB。通过元素分析和红外光谱检验确认其为目标产物。在pH 10.18的硼砂和氢氧化钠缓冲溶液介质中,锑与该试剂形成摩尔比为1∶2的红色络合物,其表观摩尔吸光系数为1.686×105L.mol-1.cm-1,锑离子的浓度在0~0.7 mg/L范围内符合比尔定律。用该试剂成功地测定了矿样中微量锑。
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  2-(2-噻唑偶氮)-5-磺丙氨基苯酚与镍(Ⅱ)显色反应的研究及其应用

  马卫兴;章婷婷;刘英红;周亚文;何广洲;

  冶金分析. 2010, 30(2): 34-37.

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  研究了2-(2-噻唑偶氮)-5-磺丙氨基苯酚(TASPAP)与镍(Ⅱ)的显色反应,发现该试剂与镍(Ⅱ)在pH6.46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550 nm处,在10 mL溶液中镍质量在0~14μg服从比尔定律,测定的表观摩尔吸光系数ε550为6.346×104L.mol-1.cm-1。所拟方法用于合金钢样品和水样中微量镍的测定,加标回收率在98%~101%之间。
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  火焰原子吸收光谱法测定云冈石窟风化岩石中钙铜铁锰

  刘月成;王尚芝;李海;杨成全;樊俊莉;

  冶金分析. 2010, 30(2): 38-41.

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  采用HF-HNO3-HClO4混酸消化样品,HNO3溶解盐类,火焰原子吸收光谱法直接测定试液中钙、铜、铁、锰的含量。对共存离子的干扰情况进行了考察,发现大量的Si对测定有干扰,在处理样品时通过生成SiF4除去;磷、铝、钛等元素对钙的化学干扰,通过加入释放剂SrCl2消除。背景吸收使用氘灯扣除。采用标准曲线法测定,Ca、Cu、Fe、Mn的校准曲线的线性范围分别为0.00~20.00μg/mL、0.00~6.00μg/mL、0.00~10.00μg/mL、0.00~6.00μg/mL,检出限分别为0.000 3μg/mL、0.001 3μg/mL、0.002 6μg/mL、0.006 9μg/mL。方法用于云冈石窟风化岩石中钙、铜、铁、锰的测定,相对标准偏差分别为2.8%、3.0%、1.4%、2.9%,加标回收率在96%~110%之间。
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  Triton X-100微乳液介质中锡催化KBrO3氧化5-NO2-PADAP褪色反应动力学光度法测定痕量锡

  周之荣;王群;章淑媛;

  冶金分析. 2010, 30(2): 42-46.

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  基于在弱酸性微乳液介质中,加热温度为80℃时,痕量锡(Ⅳ)催化KBrO3氧化2-(5-硝基-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚(5-NO2-PADAP)的褪色反应,建立了测定痕量锡(Ⅳ)的动力学光度法。于450 nm波长处测定5-NO2-PADAP褪色溶液的吸光度降低值ΔA,ΔA与锡的质量浓度在0.053~1.0μg/L范围呈线性关系,方法检出限为0.016μg/L。结合巯基葡聚糖凝胶分离富集,方法用于环境水样中痕量锡(Ⅳ)的测定,结果与AAS测定值相符,相对标准偏差为2.2%~3.8%,加标回收率在102%~104%间;方法用于地质样品中痕量锡(Ⅳ)的测定,结果与认定值相符。
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  血红蛋白模拟酶催化光度法测定过氧化氢

  陈亚红;田丰收;韩俊;

  冶金分析. 2010, 30(2): 47-50.

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  H2O2在pH 9.8的NH3.H2O-NH4Cl介质中产生的羟自由基可以迅速氧化结晶紫使其褪色,而血红蛋白模拟酶对褪色反应具有催化作用,据此建立了一种以结晶紫为指示剂的过氧化氢-结晶紫-血红蛋白酶催化反应体系测定痕量H2O2的新方法。研究了pH值,结晶紫,血红蛋白用量等因素对体系的影响。对雨水中Zn2+,Cu2+,Mg2+,Ca2+,Fe3+,Al3+等常见离子进行了干扰试验。结果表明,除Fe3+的允许量较小外,其他离子的允许量都较大;但是Fe3+的干扰可以通过加入过量的柠檬酸消除。在最佳实验条件下,测定H2O2的线性范围为1.0×10-7~3.0×10-5mol/L,检出限为1.2×10-8mol/L。该方法可用于测定雨水及消毒水中H2O2的含量,结果与荧光法测定结果一致。
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  X射线荧光光谱法测定高炉除尘灰中4组分

  史玉奎;

  冶金分析. 2010, 30(2): 51-54.

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  试样在高温下灼烧消除游离碳的影响,然后用熔融法制备样片,X射线荧光光谱法测定高炉除尘灰试样中TFe、SiO2、CaO、MgO含量。使用铁矿石标准样品建立校准曲线,通过数学校正消除元素间的重叠和吸收-增强效应。本方法用于高炉除尘灰中4组分的测定,结果与湿法测试结果相符。对样品进行精密度试验,测得相对标准偏差在0.38%~5.0%间(n=7)。
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  氢化物发生-原子荧光光谱法测定精碲中微量砷

  王军学;

  冶金分析. 2010, 30(2): 55-57.

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  提出了一种氢化物发生-原子荧光光谱法测定精碲中微量砷的方法。用硝酸溶解样品,氢氧化钾和盐酸调节溶液酸度至pH 5.5~6.5,碲水解沉淀析出。除去了大量基体后,溶液中碲量少于50μg/mL。在盐酸介质中用硫脲-抗坏血酸将砷(预还原为砷(Ⅲ),以标准加入法绘制校准曲线,氢化物发生-原子荧光光谱法测定砷量。方法的检出限为0.02μg/L,砷量在0.02~40μg/L范围内有良好的线性关系。方法操作简便、快速,应用于精碲中痕量砷的测定,测定结果与正戊醇萃取砷钼蓝分光光度法的结果相符,相对标准偏差为4.2%~8.5%,样品的加标回收率在93%~104%之间。
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  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定非晶合金中高含量硼

  崔黎黎;张立新;

  冶金分析. 2010, 30(2): 58-61.

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  采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)代替传统的化学分析方法,建立了快速测定非晶合金中的高含量硼的方法。对样品的处理方法和测试条件进行研究。结果表明:试样用王水溶解后,加入氢氟酸,继续在90℃水浴中加热溶解试样,试样溶解完全,实现了对难溶合金中B元素的快速测定。在选择硼的分析线为182.640 nm下测定,共存元素没有干扰,基体铁和钴的干扰采用基体匹配方法消除。通过回收试验及精密度试验,证明方法有较高准确度和精密度,分析周期比化学法短。
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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高碳铬铁中硅磷

  王振坤;李异;姚传刚;王虹;王昊云;杨丽飞;郭军;

  冶金分析. 2010, 30(2): 62-65.

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  以氢氟酸、高氯酸为溶剂,采用微波消解法处理高碳铬铁样品,电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定溶液中的硅和磷。实验优化了电感耦合等离子体原子发射光谱仪的工作条件,选择251.612 nm和213.618 nm谱线分别作为硅、磷的分析线。探讨了基体元素铁、铬和溶样酸干扰及校正。结果表明,铁和铬对测定影响不大,采用基体匹配法可消除其干扰;溶样酸的干扰可通过控制样品和校准曲线样品的溶样酸一致来减小或消除。硅和磷的检出限分别为0.001 5%和0.002 1%。对高碳铬铁标准样品和实际样品进行分析,结果同认定值或其他方法(碱熔—ICP-AES法、XRF法)的测定值相一致,相对标准偏差为0.40%~5.3%(n=11)。
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  硫酸铵-四丁基溴化铵-碘化钾体系浮选分离铂(Ⅳ)的研究

  宋世林;司学芝;郭鹏;马万山;

  冶金分析. 2010, 30(2): 66-69.

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  在0.1 g/mL硫酸铵、5.0×10-4mol/L四丁基溴化铵(TBAB)和3.0×10-3mol/L碘化钾存在下,铂(Ⅳ)形成的水不溶性的缔合物[PtI6][TBAB]2在水相表面浮选析出,而在此相同条件下,Zn(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Mo(Ⅵ)、Fe(Ⅱ)、V(、Sn(Ⅳ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Ga(Ⅲ)、Rh(Ⅲ)、Co(Ⅱ)、W(Ⅵ)、Al(Ⅲ)、Ce(Ⅲ)和Zr(Ⅳ)15种离子均不形成不溶性沉淀物。据此可达到铂(Ⅳ)与上述共存离子之间的定量分离。本法用于Ni-Pt/Al2O3催化剂中铂的分离和测定,平均回收率为97.1%,相对标准偏差(RSD)为2.2%(n=5)。
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  四氯化碳浸取-碘量法测定二硫化钨中游离硫

  何英;

  冶金分析. 2010, 30(2): 70-73.

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  在自制的冷凝回流浸取装置中,用四氯化碳浸取试样中的游离硫,过滤后将滤液浓缩至石英舟中,于1 000℃管式炉中通氧气燃烧,生成的二氧化硫,以淀粉吸收液吸收,用碘量法测定。对CCl4浸取游离硫的条件进行研究,结果表明,浸取温度、CCl4的用量、浸取时间、称样量(硫量)以及在浸取过程中溶液的搅拌程度对测定结果都有影响。实验选用在60 mLCCl4中加入1~5 g试样,于80℃恒温水浴上加热回流15~20 min的条件下进行浸取。方法用于二硫化钨中游离硫质量分数为0.65%~2.42%的样品测定,相对标准偏差在1.3%~2.7%之间。
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  微型碱式滴定管的制备及其在铅和铋含量测定中的应用

  刘瑛;陈新;王云;

  冶金分析. 2010, 30(2): 74-77.

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  利用自制的微型碱式滴定管进行了酸碱滴定和配位滴定的微型试验研究。通过酸碱滴定试验,将自制的各种规格的微型碱式滴定管与常规碱式滴定管的分析结果进行了比较,优选出最佳装置,并将其应用于常量铅、铋的测定。结果表明,用微型滴定管所得测定结果的准确度和精密度与常量滴定法相当,并克服了常量碱式滴定管近终点液滴不易控制,废液排放量大及试剂用量大等缺点,可节省大量试剂和时间,同时大大减轻了铅等试剂对环境的污染。
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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亚铁

  郑玲;陶俊;

  冶金分析. 2010, 30(2): 78-80.

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  提出了用三氯化铁分解试样、重铬酸钾滴定法测定亚铁的分析方法。试样用三氯化铁溶液溶解,金属铁被氧化为二氯化铁进入溶液,亚铁留在沉淀中,过滤、分离,在隔绝空气的条件下,以盐酸和氟化钾溶液溶解沉淀,二苯铵磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定。本文对方法中试剂浓度、用量、时间、滴定介质、干扰元素等影响因素进行试验,确定了三氯化铁溶液浓度和用量为100 g/L和30 mL、搅拌时间为20 min的最佳实验条件。该法测定直接还原铁中亚铁,相对标准偏差小于2%,加标回收率在98%~101%之间。