2011年, 第31卷, 第9期　刊出日期：2011-09-28

  

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研究报告与工作简报
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  高氮不锈钢固溶时效碳氮化物析出相分析

  李玲霞*，李南，荣凡

  冶金分析. 2011, 31(9): 1-6.

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  采用物理化学相分析方法研究了高氮奥氏体不锈钢固溶时效后的碳、氮化物析出行为；通过实验确定了高氮钢中析出相的电化学萃取方法，钢中析出相的类型、粒度分布、含量及组成结构式；对于化学性质相似的M₂₃C₆和(CrFe)₂N_1-x，借助于X射线衍射定量的方法测定了M₂₃C₆和(CrFe)₂N_1-x的分量。研究结果表明，氮含量低的0#钢以M₂₃C₆型碳化物析出为主，随时效时间的延长，伴随M₂₃C₆的析出还有少量(CrFe)₂N_1-x 氮化物析出。氮含量高的1#和2#钢以(CrFe)₂N_1-x型氮化物析出为主。高氮奥氏体不锈钢中析出物的总量随时效时间的延长而增加。
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  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定滑石粉中酸溶金属元素铬锰锌铜

  胡晓静*，曾泽，王长文，仇薪越, 牟明仁，富瑶，沈桂玲，刘向宽

  冶金分析. 2011, 31(9): 7-10.

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  以王水作溶剂，微波消解法消解样品，选择267.7、257.6、213.8和324.7 nm波长的光谱线分别作为铬、锰、锌和铜的分析线，在发射功率为1 250 W、辅助气流量为0.60 L/min、雾化器压力为26 psi的优化条件下以电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定了滑石粉中酸溶金属元素铬、锰、锌、铜含量。样品中的基体组分硅酸镁在王水中的溶解量很少，对测定没有影响。当测定待测元素浓度均为2.0 μg/mL的溶液时，20.0 μg/mL的铁、镁、钙、铝、锌、镍、铜对待测元素的干扰均小于5%。由于滑石粉中这些元素含量小于1%，因此它们对测定的影响可以忽略。铬、锰、锌、铜的检出限分别为0.004 8、0.003 8、0.001、0.002 6 μg/mL。滑石粉样品分析结果的相对标准偏差（n=8）在1.1%～4.2%之间，回收率在93%～107%之间，测定结果与ICP-MS法基本吻合。
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  钢渣矿相组成及其显微形貌分析

  张玉柱*，雷云波，李俊国，邢宏伟，韩志杰，龙跃

  冶金分析. 2011, 31(9): 11-17.

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  利用X射线衍射法分析了钢渣(缓冷渣、气淬渣、热焖渣)中主要矿物组成，采用金相光学显微镜观察了其各自的显微形貌，并且采用平行截线法分析了具有相同形貌特征相的晶粒度。结果表明，由于化学组成相近，缓冷渣、气淬渣和热焖渣的主要物相均为硅酸二钙、RO相和铁酸钙，以及少量硅酸三钙、f-CaO和f-MgO；在三类钢渣中，C3S为黑色板状晶体，C2S为黑色圆粒状与枝状晶，铁酸钙相多为灰色无定形状，并以连续的形式填充于其他物相中；铁镁相多数呈现白色无定形状，连续延伸于黑色相与灰色相中；高温段冷却强度对钢渣中各类典型矿物晶粒度的影响较大，呈现出冷却强度越高，矿相晶粒度越小的趋势，因此热焖渣矿物晶粒度最大、气淬渣矿物晶粒度最小、缓冷渣矿物晶粒度居中。
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  电感耦合等离子体质谱法测定钢铁及合金中镧、铈、镨、钕、钐

  于媛君，亢德华，王铁，顾继红，杨丽荣

  冶金分析. 2011, 31(9): 18-21.

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  采用稀王水溶样，建立了电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）同时测定钢铁及合金中镧、铈、镨、钕、钐含量的分析方法。确定了最佳仪器工作条件，选择适合的同位素消除了质谱干扰，选用标准加入法建立了校准曲线。实验表明，铁基体浓度不大于1 mg/mL时，基体效应不太显著，因此通过控制基体浓度为1 mg/mL消除了基体效应。选择In为内标元素补偿了长期分析信号的漂移。各元素检出限分别为La 0.023 ng/mL，Ce 0.021 ng/mL，Pr 0.025 ng/mL，Nd 0.075 ng/mL，Sm 0.057 ng/mL。将方法应用于实际样品分析，测定值与电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）结果一致，相对标准偏差不大于11.8%。
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  辉光放电质谱法测定超高纯铜中痕量杂质的记忆效应研究

  GUILFOYLE Steve

  冶金分析. 2011, 31(9): 22-23.

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  随着高纯材料的需求日益增大，分析这种材料的辉光放电质谱技术也在不断的完善，其中一个困扰业界的问题就是记忆效应。本文采用辉光放电质谱法在分析锌样品前后分别两次测定了超高纯铜样品中10种痕量杂质(Mg、Al、Cr、Mn、Fe、Ni、Zn、As、Hg、Pb)。结果表明，两次测定结果基本一致，尤其是两次测定所得痕量锌含量结果一致，说明改变样品基体时，采用只清洗辉光放电池的方法可消除记忆效应。
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  熔融制样-X射线荧光光谱法测定锰矿中9种组分

  曲月华, 王一凌, 张悫，亢德华, 邓军华，王翠艳

  冶金分析. 2011, 31(9): 24-29.

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  探讨了熔融制样-X射线荧光光谱法测定锰矿中TMn、TFe、SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、TiO₂ 、P₂O₅、K₂O等常见组分的分析方法。对试样进行烧损校正，采用国家标准物质和以国家标准物质为基体制备的校准样品，建立了基体校正后的校准曲线。通过试验确定以四硼酸锂为熔剂、硝酸铵为氧化剂、熔融中间和定型前分2次加入总量为0.15 g的NH4I脱模剂，采用1∶12.5的稀释比例高温熔融制样。方法用于锰矿标准样品与实际样品分析，标准样品的测定值与认定值一致，实际样品的分析结果与其他方法的结果吻合，满足了生产现场快速分析的需要。
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  测定电弧炉中燃烧器喷尖“距废料距离”的SERAFIN传感器

  Mathy, Monfort G, Vanderheyden B, Tusset V

  冶金分析. 2011, 31(9): 30-33.

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  开发了用以测定电弧炉（EAF）中燃烧器喷尖“距废料距离” 的SERAFIN传感器，同时讨论了其具有监测熔化废钢的工艺优点。详细描述了传感器测量原理和光学测量头的设计特点。SERAFIN传感器是一种适用于环形燃烧器、组合燃烧器以及氧气喷枪内部的在线测量“距废料距离”的测量技术，工业试验表明运用此传感器可以监测每个注射器前面废料的熔化情况，进而优化其操作，并可在发生损坏前检测逆吹情况。仪表盘过热比较结果表明其可以用于逆吹倾向的预测。
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  聚环氧琥珀酸掩蔽基体—氢化物发生原子荧光光谱法测定铅锭中砷和汞

  王丽，陆建平*，张云飞

  冶金分析. 2011, 31(9): 34-37.

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  采用硝酸分解样品，用聚环氧琥珀酸（PESA）掩蔽基体，建立了氢化物发生原子荧光光谱法（HG-AFS）测定铅锭中砷和汞的简单方法。研究了溶样方法和PESA用量对测定结果的影响，优化了氢化物发生条件及仪器的工作参数，考察了共存元素可能引起的干扰。实验表明，0.1 g铅锭溶解后加入2.0 mL PESA可以有效地掩蔽基体元素Pb，铅锭中的Ca、Cu、Sb和Sn不干扰As和Hg的测定。砷和汞的方法检出限分别为0.070 μg/L和0.011 μg/L。将方法应用于实际样品分析，砷和汞的相对标准偏差（RSD，n=5）分别在1.0%～2.0%和1.3%～1.9%之间，加标回收率分别为96%～102%和99%～103%。
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  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定炉渣中10种化学成分

  丁美英*，乔宇，张桂梅

  冶金分析. 2011, 31(9): 38-41.

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  含稀土和氟炉渣样品在低温下用盐酸溶解，过滤后残渣用无水碳酸钠和硼酸的混合熔剂熔融，以滤液浸取熔块，采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定了浸取夜中钙、镁、铝、硅、铁、磷、钡、钒、钛、锰含量。考察了主量元素钙、铝、硅、铁及共存元素间的干扰情况，对影响测定的各种因素进行了较为详细的研究，确定了仪器的最佳工作参数，选择了合适的分析谱线。炉渣中氧化钙、氧化镁等10种组分在一定的浓度范围内有良好线性关系，相关系数均在0.999以上。各组分的测定范围如下: CaO为 1.00%～50.00%，MgO 为1.00%～25.00%，Al2O3 为0.10%～40.00%，SiO2 为1.00%～40.00%，TFe 为0.05%～30.00%，MnO为 0.001%～15.00%，TiO2为 0.003%～5.00%，V2O5 为0.05%～5.00%，BaO为 0.001%～10.00%，P2O5 为0.01%～5.00%。对含稀土和氟的高炉渣、转炉渣、平炉渣、电炉渣等冶金炉渣标准样品进行了测定，测定值与认定值相符，测定结果的相对标准偏差在0.38%～3.6%之间。
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  电感耦合等离子体质谱法测定电解金属锰中痕量元素

  聂西度*，李立波，谢华林

  冶金分析. 2011, 31(9): 42-46.

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  电解金属锰样品用HNO3+HCl经微波消解后，直接用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）同时测定了试液中Na、Mg、Ti、V、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Sb、Pb等13种痕量元素。通过优化仪器工作参数、选择适宜待测元素的同位素以及选用干扰元素校正方程克服了质谱干扰，使用内标元素消除了基体干扰。结果表明，Mg、V、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Sb、Pb等11种痕量元素的检出限在0.001～0.086 μg/L之间，Na和Ti元素的检出限在0.16～0.19 μg/L之间。将本方法用于测定电解锰样品，加标回收率在95%～106%之间，相对标准偏差（RSD）小于3.5%。方法与其它分析方法对照，结果一致。
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  电阻炉燃烧-红外吸收法测定多钒酸铵中硫

  钟华，刘凤君

  冶金分析. 2011, 31(9): 47-49.

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  应用电阻炉加热的红外碳硫仪，测定了富含结晶水的多钒酸铵中硫。利用样品分解残留物（V2O5）的助熔作用，直接测定样品中硫，结果发现，称样量为200 mg，燃烧温度为1 370 ℃时，多钒酸铵分解产生的大量H2O和NH3未对硫的测定产生影响。研究表明，采用在V2O5中加入系列硫标准溶液建立校准曲线，结果可靠。用本方法测定了硫质量分数在0.08%～0.40%的样品，测定结果与硫酸钡重量法结果相吻合，相对标准偏差为0.50%～1.4%（n=8）。
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  1-(4-安替比林)-3-(3-硝基苯胺)三氮烯的合成及其与金（Ⅲ）的显色反应

  陈文宾*，殷磊，王琼，马卫兴，许兴友

  冶金分析. 2011, 31(9): 50-54.

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  合成并鉴定了一种三氮烯试剂1-(4-安替比林)-3-(3-硝基苯胺)三氮烯(ANTA)，研究了该试剂与Au（Ⅲ）的显色反应条件，并建立了一个测定Au（Ⅲ）的光度分析新方法。结果表明，在Triton X-100溶液存在下，ANTA与Au（Ⅲ） 在硼砂-氢氧化钠缓冲溶液中发生灵敏的显色反应，生成络合比为2∶1的橙红色络合物。该络合物的最大吸收峰位于515 nm，表观摩尔吸收系数为1.9×105 L·mol-1·cm-1，在10 mL溶液中，Au（Ⅲ）量在0.5～8.0 μg之间符合比尔定律，检出限为0.20 mg/L。共存干扰离子实验表明该显色反应具有较强的抗干扰能力。方法用于金矿石样品中Au（Ⅲ）的测定，结果与原子吸收光谱法一致，相对标准偏差(n=6)≤0.6%。
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  氢化物发生-原子荧光光谱法测定硒中痕量锑

  刘天平*，戴凤英

  冶金分析. 2011, 31(9): 55-58.

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  硒样品经硝酸和盐酸溶解后，加入氯化羟胺将硒还原成单质硒，使基体与杂质元素分离，用氢化物发生-原子荧光光谱法测定样品中锑。研究了氢化物发生的介质和酸度、硼氢化钾溶液浓度、预还原剂用量、预还原时间、氯化羟胺用量对测定结果的影响，确定了最佳测定条件。干扰试验表明硒样品中共存元素对测定无干扰。在最佳条件下，锑浓度在0～100 ng/mL范围内与荧光强度呈良好线性关系，相关系数大于0.999 5，方法的检出限为0.23 ng/mL。将方法应用于实际样品分析，测得结果和电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）基本一致，相对标准偏差（n=11）小于10%。
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  5-(5-碘-2-吡啶偶氮)-2,4-二氨基甲苯与铱（Ⅲ）的显色反应及其应用

  杨晓慧，霍燕燕，郭阿娟，韩权

  冶金分析. 2011, 31(9): 59-62.

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  利用分光光度法研究了试剂 5-(5-碘-2-吡啶偶氮)-2,4-二氨基甲苯(5-I-PADAT) 与铱（Ⅲ） 的显色反应。结果表明，在HAc-NaAc缓冲介质（pH 5.5~6.8）中，铱（Ⅲ）与 5-I-PADAT 形成1∶2的稳定络合物，以强酸酸化，可转化为另一种具有较高吸收特性的质子化型体，灵敏度显著提高。在1.2 mol/L H2SO4 溶液中，络合物呈现分别位于542 nm和584 nm的两个吸收峰，表观摩尔吸光系数为ε584=5.9×104 L·mol-1·cm-1。铱含量在0.03~1.0 μg/mL范围内符合比尔定律。方法应用于催化剂中铱的测定，测定值与参考值相符，相对标准偏差为0.52%。
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  高锰酸钾返滴定法和硫酸亚铁铵滴定法联合测定尖晶石型锰酸锂中锰平均价态

  田建坤，张利敏，张海朗*，邹爱兰

  冶金分析. 2011, 31(9): 63-66.

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  采取一次称样，先用高锰酸钾-草酸钠返滴定法测定了尖晶石型锰酸锂样品中高价锰的还原电子的物质的量，而后在磷酸介质中，用高氯酸-硫酸亚铁铵滴定法测定了溶液中的总锰量，减去加入高锰酸钾中的锰量即为样品中的锰量，结合还原电子的物质的量计算得到了尖晶石型锰酸锂中锰的平均价态。对测定锰平均价态的条件，如水浴温度，草酸钠、磷酸和高氯酸的用量进行了详细研究，并确定了最佳实验条件。将该方法应用于掺杂尖晶石型锰酸锂中锰平均价态的测定，所得结果在3.57～3.69之间，与掺杂锰酸锂中锰化合价高于3.5结果一致，相对标准偏差（RSD，n=6）在0.26%～0.30%之间。
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  水杨基荧光酮-吐温-80-羟丙基-β-环糊精荧光猝灭法测定痕量锌

  崔新宇*，谷红梅，牛莹莹，杨凤华，李晓霞

  冶金分析. 2011, 31(9): 67-69.

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  在羟丙基-β-环糊精（HP-β-CD）和吐温-80（Tween-80）存在下，以NaAc-HAc缓冲溶液为介质，水杨基荧光酮（SAF）为荧光试剂，建立了荧光猝灭法测定痕量锌的新方法。研究了缓冲溶液酸度和加入量、SAF用量、表面活性剂，试剂加入顺序对测定体系的影响，并确定了最佳实验条件。结果表明，于络合物的最大发射波长λem=532 nm处（最大激发波长λex= 370 nm），Zn2+含量在0.036～4.0 μg/25 mL范围内与荧光猝灭值ΔF呈良好的线性关系，方法检出限为1.42 μg/L。本方法已用于管网水中锌的测定，测得结果与其它方法测得值一致，相对标准偏差(RSD，n=5)为0.42 %。
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  氯磺酚S光度法测铌时钼的干扰研究

  李海平，唐本玲，范晓芸，毕经亮，胡晓燕*

  冶金分析. 2011, 31(9): 70-73.

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  GB/T223.39-94氯磺酚S光度法测定钢铁中Nb含量时因受到Mo的干扰，仅适用于Mo含量不大于25 μg/50 mL的显色体系。本文研究了氯磺酚S光度法显色体系中Mo和Nb的反应，讨论了测定Nb时Mo的干扰。结果表明，当Mo含量在25～500 μg/50 mL范围内时，Mo含量与其对应的吸光度有良好的线性关系，且Mo的表观摩尔吸光系数（4.75×102 L·mol-1·cm-1）远小于Nb的表观摩尔吸光系数（3.21×104 L·mol-1·cm-1）。采用基体匹配法消除了测定Nb时Mo的干扰，从而使氯磺酚S光度法测Nb时Mo的允许量由25 μg/50 mL扩大到500 μg/50 mL。该方法适用于测定Mo含量高而Nb含量低的钢铁类试样。
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  鲁米诺-H2O2-Cu（Ⅱ）化学发光法测定镍（Ⅱ）

  屈颖娟*，马明阳，李江涛，钱香凝

  冶金分析. 2011, 31(9): 74-77.

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  基于Ni（Ⅱ）能置换出Cu（Ⅱ）-EDTA络合物中的Cu（Ⅱ），与鲁米诺-H2O2-Cu（Ⅱ）化学发光体系相偶合，建立了测定Ni（Ⅱ）的置换偶合反应流动注射化学发光法测定Ni（Ⅱ）的新方法。考察了Cu（Ⅱ）-EDTA络合比、反应介质与pH、氧化剂的选择及其浓度以及鲁米诺浓度对体系相对发光强度的影响，并采用酒石酸掩蔽剂消除了干扰组分对测定的影响。在最佳的实验条件下，该方法测定Ni（Ⅱ）的线性范围为5.0×10-8～5.0×10-6 g/mL，检出限为2.0×10-8 g/mL (3σ)。对环境水样中的镍（Ⅱ）进行测定，其结果同原子吸收光谱法的测定值相一致，相对标准偏差为3.7%～4.6%。
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  镉（Ⅱ）-邻菲啰啉-曙红Y缔合体系光度法测定痕量镉

  李咏梅*，王新宇，陈蕾，赵盛平

  冶金分析. 2011, 31(9): 78-80.

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  研究了镉（Ⅱ）与邻菲啰啉(phen)和曙红Y(EY)的显色反应条件。试验表明，在pH 5.0 HAc-NaAc缓冲溶液中，镉（Ⅱ）与phen和EY反应生成稳定的离子缔合物［Cd(phen)3］EY，离子缔合物的最大吸收峰位于568 nm。镉（Ⅱ）浓度在0.02~0.8 μg/mL范围内符合比尔定律，表观摩尔吸光系数为1.07×105 L·mol-1·cm-1，检出限为11.7 μg/L。大部分常见离子不干扰测定，样品中较高浓度的Ag+，Hg2+，Ni2+等离子干扰严重，测定前用巯基棉分离去除。方法用于测定工业废水中镉，结果与原子吸收光谱法一致，相对标准偏差为1.3%~1.6% (n=5)，回收率为98%~103%。