2012年, 第32卷, 第1期　刊出日期：2012-01-30

  

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研究报告
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  金属材料失效引发重大事故案例数据库的设计与建设

  王臣，高俊山

  冶金分析. 2012, 32(1): 1-6.

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  金属材料的失效容易引发灾难事故和重大经济损失。而此类事故的技术分析过程复杂，对人员素质要求高。本文建设了以事故失效分析过程和原因分析为主要内容的案例数据库，并可通过网络实现案例的访问、检索和下载等。该案例库可为新发事故的技术分析和处理处置提供很好的借鉴。
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  原位统计分布分析技术在连铸板坯成分偏析检测方法中的应用

  王克杰，李维

  冶金分析. 2012, 32(1): 7-14.

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  利用原位统计分布分析技术的可对金属材料中大面积范围内化学成分及分布状态进行快速定量统计分析这一技术特征，对连铸板坯全截面上碳、锰元素的宏观偏析及分布状态进行了定量统计研究。采用化学成分的含量偏析、最大偏析度、统计偏析度、统计符合度等指标，讨论了偏析特征和偏析分布状态。分析结果表明：元素碳、锰偏析产生的重点部位是板宽中心和1/4处，且内弧偏析重于外弧；偏析的分布状态可归纳为三种分布状态，即点、线、面偏析。此技术的应用有利于控制连铸板坯的质量和监控连铸工艺条件。
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  镍镀片富集α、β粒子计数法同时测定岩石及土壤中的210Pb、210Bi、210Po

  蔡佳佳，徐烨，王玉学

  冶金分析. 2012, 32(1): 15-18.

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  提出以Ni箔为镀片富集210Bi、210Po，以α、β粒子计数法同时快速测定岩石、土壤样品中210Pb、210Bi、210Po的分析方法。通过对制源溶液的酸度、体积、温度及还原剂的优化选择，有效地消除了可能存在的共存元素和同位素的干扰，自镀时间缩短至40 min。在最佳条件下，建立了210Po、210Bi、210Pb的校准曲线，其相关系数在0998 3～0999 7之间，线性范围在10×10-3~10×102 Bq之间，210Po、210Bi、210Pb的检出限分别为 6×10-4 Bq/g、6×10-3 Bq/g、6×10-3Bq/g，方法的测试精度(RSD，n=11)优于16%，样品加标回收率在95%~105 %之间，实现了岩石及土壤中210Pb、 210Bi、210Po的同时测定。
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  火花源光发射光谱法分析中测量不确定度的表述及原材料规格一致性概率的计算

  Edmund Halász, JM Bhlen

  冶金分析. 2012, 32(1): 19-22.

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  根据ISO 17025，每年有越来越多的实验室开始使用光发射光谱仪（OES）。ISO 17025的遵守提升了评估和报道测量不确定度的重要性。《测量不确定度表示指南》（GUM）提供了不确定度分析的指导方法。不过，这些指导方针的实施是一项艰巨的任务，尤其是不熟悉必要的数学和统计学概念时。因此，试验和校准人员必须经常寻找现成的工具以满足分析需求。本文报道了赛默飞世尔科技有限公司实施的分析软件，用于测量不确定度的计算。此外，还描述了基于不确定度知识的应用，以用于计算产品一致性的概率。
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  辉光放电光谱法测定合金化镀锌板镀层中铁含量

  徐永林，张东生，倪建

  冶金分析. 2012, 32(1): 23-28.

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  利用辉光放电光谱法测定合金化镀锌板镀层中铁含量，根据样品由表至里的辉光放电积分图谱，分别积分计算镀层中锌、铝、合金化铁的质量，从而得到镀层中真实的铁含量。同时，根据GB/T 1839的镀锌表面处理办法将合金化镀锌板镀层全部溶出，采用ICPAES法测定镀层中铁的百分含量。结果发现，辉光放电光谱法与ICPAES法对两块试样分别进行6次测定，相对标准偏差分别为16%、19%和16%、031%，辉光放电光谱法测定结果与ICPAES法偏差分别为032%和048%。通过这种方法比对，还可以在采用辉光放电光谱法对非典型合金化镀锌板进行分析时优化积分参数，确保在线生产检验的连续性及准确性。
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  镀锌板粗糙度和形貌的工业在线测量

  Moreas G1，Bilstein W2, Tusset V*3

  冶金分析. 2012, 32(1): 29-33.

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  为了实现钢带表面尤其是粗糙度(Ra)的连续控制，进而改善钢带的表面性质，冶金研究中心（CRM）开发了一种表面粗糙度传感器（SRM），并在AMEPA实现了工业化。SRM用于测量不同工业线上整条钢带的粗糙度参数。选取的测量方法基于三角测量原理：一条很细的线被投影到表面，然后通过分析线的变形确定凸现。本方法通过与机械触针参照测量法对比得到验证，SRM与触针的相关范围为+/-10%。SRM被安装于不同的线和各种产品上：连续退火线、伸线（抹油表面）、镀锌线（高反射表面）和轧辊间（高反射和粗糙表面）。同样涉及的还有涂层的、未涂层的、随即（例如EDT）和确定（例如EBT）表面等。最终得到一个用于测量形貌学的在线传感器。这个传感器不久前用于欧洲某些公司及其他线的日常生产，四个传感器安装于中国某公司的连续镀锌线以及连续退火线上，这有助于理解不同生产参数对钢带表面的影响，有可能实现过程的直接控制。
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  基于小波分析的光谱数据处理

  马翠红，刘立业

  冶金分析. 2012, 32(1): 34-37.

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  原子发射光谱作为多元素同步分析技术具有巨大的在线分析潜力。由于光谱数据量大，干扰信息与有效信息并存，不利于对光谱数据进行定性定量分析。小波分析具有分时分频精细表达和多尺度多分辨率分析的独特优势，本文介绍了小波变换去噪技术原理，通过对一组光谱数据的去噪处理，说明利用小波分析法可以有效的消减光谱中的干扰信息。
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  六氰合铁酸铁/全氟磺酸聚四氟乙烯共聚物复合膜修饰玻碳电极差分脉冲伏安法测定铅和镉

  刘雪，王兰，吴志伟，骆定法, 黄克靖

  冶金分析. 2012, 32(1): 38-42.

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  利用电聚合的方法将普鲁士蓝修饰到玻碳电极表面，然后修饰上全氟磺酸聚四氟乙烯共聚物(Nafion)膜制成修饰电极。利用差分脉冲伏安法（DPV）对Pb2+和Cd2+在该修饰电极上的电化学行为进行了研究，建立了差分脉冲伏安法灵敏测定Cd2+和Pb2+的新方法。对富集电位、富集时间以及Nafion用量等实验条件进行了优化。在01 mol/L pH 45的NaAcHAc缓冲液中，在-11 V处搅拌富集450 s，用DPV分别测定-048 V和-073 V处的氧化峰电流。溶出峰电流与Pb2+和Cd2+的浓度分别在5×10-8~5×10-5 mol/L和2×10-8~2×10-5 mol/L范围内呈良好的线性关系，相关系数分别为0995和0992。检出限分别为5×10-9 mol/L (Pb2+)和2×10-9 mol/L(Cd2+) (S/N=3)。方法用于水样中Cd2+和Pb2+的测定，测定值与原子吸收光谱法的结果相一致，相对标准偏差为21%~38%。
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  非均匀aSi:H层的光致发光光谱研究

  Brunner R, Pincik E, Kobayashi H, Kucera M, Takahashi M

  冶金分析. 2012, 32(1): 43-47.

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  本文报道了沉积于玻璃基板上的aSi:H 基结构在6 K下测定的光致发光光谱。认为其非高斯特性是由材料中的不同相引起的。由光谱拟合获得的数值数据结果显示，它们可以认为是两种有不同结构无序化度区域的光致发光叠加的结果。这是沉积过程的问题，相当于无定形氢化硅结构性能的理想情况。
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  六亚甲基四胺剥离－电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钢材镀锌层中铅镉砷

  周明辉，唐志锟，宋武元，萧达辉

  冶金分析. 2012, 32(1): 48-51.

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  提出钢材镀锌层用六亚甲基四胺(乌洛托品)盐酸溶液剥离后以电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICPAES）测定脱镀液中有害元素铅、镉和砷的方法。通过比较以乌洛托品、甲醛、氯化锑和硫脲配制的不同脱镀液对钢材镀锌层的剥离效果，实验采用剥离速度快、无污染的乌洛托品配制脱镀液。钢材镀锌层经剥离后用ICPAES法测定了脱镀液中铅、镉和砷，锌层与基体铁的影响可以通过标准加入法消除。方法用于镀锌板试样的分析，铅、镉、砷测定结果的相对标准偏差分别为14%、29%、53%，加标回收率在92%～104%之间。
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  火焰原子吸收光谱法测定拜耳法生产氧化铝赤泥中钠

  郭端阳，王克勤，李爱秀，王社斌*

  冶金分析. 2012, 32(1): 52-55.

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  用氢氧化钾熔融赤泥样品后再用HCl（1+1）溶解，选择Na 58899 nm谱线作为分析线，以氯化钾为电离抑制剂，火焰原子吸收光谱法测定拜尔法赤泥中钠含量。实验采用标准加入法消除共存离子的干扰，通过优化火焰原子吸收光谱的燃助比、光谱通带宽度和抑制剂加入量等参数，确定了最佳实验条件。钠的质量浓度在001~20 mg/L范围内与吸光度呈良好线性关系，方法检出限为0005 1 μg/mL。对赤泥样品中钠进行测定，相对标准偏差（RSD）小于23%，回收率在97%~103%范围内。
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  阻抑溴酸钾氧化乙基橙褪色动力学极谱法测定痕量铁

  李艳霞，贾华丽，李玖零

  冶金分析. 2012, 32(1): 56-59.

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  摘要：在稀硫酸介质中，痕量铁对溴酸钾氧化乙基橙褪色反应有很强的抑制作用。基于乙基橙能在氨性介质中在电极上于-060 V处产生灵敏的极谱吸附波，利用极谱法监测阻抑反应过程中乙基橙浓度的变化，建立了铁-溴酸钾-乙基橙体系阻抑动力学极谱法测定痕量铁的新方法。详细讨论了硫酸用量、溴酸钾用量、乙基橙用量及反应温度和时间等条件对铁测定的影响。在选定最佳条件下，方法的线性范围为0004 8~04 μg/mL，检出限为0002 1 μg/mL。用于水样中铁的测定，结果与火焰原子吸收光谱法测定值一致，相对标准偏差（RSD）为12%～29%。
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  三甲氧基苯基荧光酮标准加入双波长分光光度法同时测定钼和锡

  邵谦，曾艳，葛圣松

  冶金分析. 2012, 32(1): 60-63.

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  探讨了三甲氧基苯基荧光酮标准加入双波长分光光度法同时测定合金中钼、锡的试验条件，并对钼、锡合成样和铝合金样品进行了测定。在硫酸介质和表面活性剂OP10存在的条件下，采用显色剂三甲氧基苯基荧光酮测定钼、锡的测定波长和参比波长分别为524 nm和503 nm，符合比尔定律的范围分别为0～20 μg/25 mL和0～15 μg/25 mL。用该法对钼、锡合成样和铝合金实际样品中钼、锡的同时测定，回收率在97%～106%之间，相对标准偏差均小于3%。
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  EDTA滴定法测定稀土矿石中氧化钙

  周凯红，张立锋，张翼明

  冶金分析. 2012, 32(1): 64-67.

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  根据稀土矿石的特性,以氢氧化钠、过氧化钠、碳酸钠熔融分解试样，经过强碱分离铝、硅、氟、磷等杂质元素，氨水分离铁等元素后，用EDTA滴定法测定稀土矿石中氧化钙含量。试验发现经过强碱分离后硅、氟、磷等元素不影响钙的测定结果。讨论了少量铝、钡、锰元素的干扰情况及其干扰消除方法：用三乙醇胺和硫酸钾掩蔽剩余少量Al、Ba等干扰元素，盐酸羟铵掩蔽锰的干扰，加入硫酸镁来改善滴定终点的颜色变化；并实验得出空白值对不同称样量的贡献值也不一样，因为必须做空白实验。在pH>13的氢氧化钾介质中，以钙指示剂为指示剂，EDTA标准溶液滴定稀土矿石中氧化钙，测定值与ICPAES法值相一致，RSD在08%～43%之间。
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  苦氨酸偶氮变色酸光度法测定铜合金中钴

  钟国秀，黄清华，唐小红

  冶金分析. 2012, 32(1): 68-70.

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  探讨了显色剂苦氨酸偶氮变色酸与钴的显色反应。pH 10 的柠檬酸铵-氨水溶液中，钴与苦氨酸偶氮变色酸反应形成绿色络合物，最大吸收波长为650 nm，表观摩尔吸光系数为262×104 L·mol-1·cm-1，钴量在0～20 mg/L范围内符合比尔定律。方法通过加入锌粉置换出铜而消除溶液中基体的干扰，用于铜合金中钴的测定，结果与亚硝基R盐光度法一致，相对标准偏差(n=5)小于2%，加标回收率接近100%。
  关键词：钴；苦氨酸偶氮变色酸；铜合金；分光光度法
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  碘化钾正丙醇 锗三元缔合物萃取分离锗

  韩金土，司学芝，张会杰，马万山*

  冶金分析. 2012, 32(1): 71-74.

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  探讨了碘化钾正丙醇 锗三元缔合物萃取分离锗的行为及与一些金属离子分离的条件。结果表明, 氯化钠能将正丙醇的水溶液分成两相，在分相过程中，Ge与碘化钾生成的GeI62-与质子化正丙醇(C3H7OH2+)形成的缔合物［GeI62-］［C3H7OH2+］2能被正丙醇相完全萃取。当正丙醇、碘化钾和氯化钠的浓度分别为30%（V/V)、80×10-3 mol/L、020 g/mL时, Ge的萃取率达到984%以上，Zn2+、Fe2+、Mg2+、Ni2+、Co2+、Mn2+、Ag+、Al3+和Cr3+基本不被萃取，实现了Ge与上述金属离子的分离。
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  高钛渣系列标准样品的研制

  郑小敏

  冶金分析. 2012, 32(1): 75-80.

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  根据GB/T 15000《标准样品工作导则》、JJG 1006《一级标准物质技术规范》和相关ISO导则，研制了包含TiO2、TFe、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、MnO、S共8种成分的高钛渣化学分析用系列标准样品。按照不小于23N取样原则，随机抽取24瓶制备好的样品，采用精密度高的分析方法进行均匀性检验，用双因素方差分析统计处理数据，各成分的F值均小于临界值Fα，表明被检组分的均匀性良好。由9家有资质的实验室采用多种不同原理，准确、可靠的分析方法协作定值分析，通过对分析结果进行统计和处理，确定了8种成分的认定值和扩展不确定度。