2012年, 第32卷, 第6期　刊出日期：2012-06-30

  

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研究报告与工作简报
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  脉冲惰气熔融-质谱法测定钛合金及纳米合金粉中的氩

  胡少成，杨植岗，郝贵奇，张淑芳，王 蓬，沈学静，马红权，王海舟
  

  冶金分析. 2012, 32(6): 1-4.

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  为解决惰性气体氩分析困难及氩分析参考物质稀缺的问题，自制了标准气体校准装置，并配制了不同体积的定量管，利用标气注入接口通入标准气体进行仪器的校准，建立了脉冲惰气熔融-质谱法测定钛合金及纳米合金粉中氩的分析方法。结果表明，氩的绝对质量和Ar ⁺（m/z = 40）谱线的离子计数呈良好的线性关系，方法线性范围为0.000 010%～0.10%，检出限为0.000 006%。方法用于钛合金和纳米合金粉中氩的测定，测得结果与脉冲熔融热导法测得值或理论计算值一致，相对标准偏差均小于14%。
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  用于钢板中氧化镁夹杂物分析的显微洁净度测量装置的联合应用

  MARTIN W Egge, ANDREAS Pissenberger, STEFAB Aigner
  

  冶金分析. 2012, 32(6): 5-9.

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  生产用于石油和天然气工业的厚钢板需要最高质量等级的半成品，如钢坯。炼钢过程结束时的钙处理是非常必要的。在此生产过程中，非金属夹杂物的成分会发生变化。直读光谱仪的脉冲鉴别分析技术（OES-PDA）使所有钢铁样品的统计研究成为可能。采用OES-PDA检测基本的显微洁净度参数，例如含量和组成。采用定向、自动的光栅电子显微镜-能量色散X射线荧光光谱法（REM-EDX）为非金属夹杂物提供更详细的信息，并验证OES-PDA的数据集。研究表明，两种方法测得结果的组合可以为过程提供一些新的、更细节的信息，尤其是钢坯凝固过程中含氧化镁夹杂物的信息。
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  火花源原子发射光谱法测定NiFeCr合金中氮

  刘 辉，张春晓，胡 军，曹 枨，邓 钢，李士民

  冶金分析. 2012, 32(6): 10-13.

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  采用火花源原子发射光谱法快速定量分析了NiFeCr合金中氮。文中对测定氮的光谱线的选择、氮的分析条件、样品的分取及处理、共存元素的影响和氮的校准曲线的拟合等问题进行了讨论。用此方法分析了NiFeCr合金样品中氮含量，其测定结果的相对标准偏差小于9%，所得分析结果与使用氧氮分析仪时氮的测定值一致，并且实现了分析样品一次激发可同时测定NiFeCr合金中氮和合金元素。方法满足了冶炼NiFeCr合金生产的需要。
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  多壁碳纳米管-CdTe量子点复合修饰电极测定水样中痕量镍

  明 亮，习 霞

  冶金分析. 2012, 32(6): 14-17.

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  制备了一种新的多壁碳纳米管-CdTe量子点复合修饰电极，利用该电极并通过优化支持电解质及pH值、修饰剂用量、富集电位及时间等测定条件，建立了水样中痕量镍的线性扫描阳极溶出伏安分析法。实验结果表明，在pH 8.0的NH₄Cl-NH₃·H₂O缓冲溶液中，于－1.10 V富集5 min后，在－0.27 V处出现一灵敏度高、峰形较好的镍阳极溶出峰, 溶出峰电流与Ni²⁺浓度在3.0×10^-8~4.0×10^-5 mol/L范围内呈良好的线性关系，检出限为1.0×10^-8 mol/L。该法用于实际水样中痕量镍的测定，测得结果与原子吸收光谱法测定值一致，相对标准偏差为1.8%~3.6%，加标回收率在99%~104%之间。
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  电弧炉中废钢料的元素监测

  STURM Volker，EILERS Daniel, WERHEIT Patrick, CHIAROTTI Ugo, VOLPONI Vincenzo, DE MIRANDA Uggero，ZANI Marco, MAKOWE Joachim

  冶金分析. 2012, 32(6): 18-23.

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  评估了激光诱导击穿光谱（LIBS）在废钢料分析中的使用，以用于电弧炉中废钢料的元素监测。开发了一个LIBS原型用于现场试验，并将其安装在位于废钢料填充区和电弧炉之间的钟摆式输送槽上。LIBS原型距离电弧炉大约25 m。废钢料填充的钟摆式输送槽的宽度和深度分别为大约2 m和1 m。调整废钢料的平均速率在0.3～5.5 m/min的范围内，使之满足电弧炉的装填要求，从而使废钢料的生产能力达到100 t/h。在安装地点，低合金废钢料中高含量硅的检测基本上对电弧炉控制的改进很有帮助。由于测量体积受限在600×600×180 mm³，研发的原型仅检测了一小部分的钢料表面。但是，在线LIBS测量还是显示了在工业环境下测定高硅废钢料样品的能力。为了拓展在加料、过程控制及管理上的应用，应增加测量体积从而进一步提高其性能。
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  X射线荧光光谱法测定还原钛铁矿中11种组分

  罗明荣，陈文静

  冶金分析. 2012, 32(6): 24-29.

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  将X射线荧光光谱法（XRF应用于还原钛铁矿中TiO₂、TFe、P₂O₅、SiO₂、Al₂O₃、MnO、CaO、MgO、ZrO₂、Nb₂O₅、V₂O₅的同时快速测定。以光谱纯试剂人工合成标样，解决了还原钛铁矿没有标准样品的问题。试样经过850 ℃氧化处理20 min后，以四硼酸锂(Li₂B₄O₇作熔剂，碘化铵（NH₄I作脱模剂，样品和熔剂的质量比为1∶15，于1 150 ℃的高频熔炉中熔融16 min，所得熔片均匀、强度高、成型良好。本法用于还原钛铁矿中各组分的测定，结果同理论值相吻合，相对标准偏差（n=10均小于2.5%，能够满足还原钛铁矿各组分的测定要求，特别能大大提高磷测定的准确性。
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  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定黑钨精矿中痕量硫磷

  高小飞，倪文山，姚明星，李贤珍

  冶金分析. 2012, 32(6): 30-33.

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  以过氧化钠为熔剂在高温下熔融矿样，用酒石酸提取，在最佳的实验条件下，选用紫外区的180．669 nm 和 178．221 nm 光谱线分别作为硫和磷的分析线，用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）同时测定了黑钨精矿中硫和磷。为了避免在酸性条件下产生的大量钨酸沉淀对硫、磷的吸附，加入了酒石酸络合钨。钨、铁、硅、锰、钙产生的基体效应通过选择较低的观测高度和基体匹配的方法克服。硫、磷的检出限分别为0.007 0 mg/L和0.004 8 mg/L，线性范围均为0.01～100 μg/mL。建立的方法用于标准样品的测定，测定结果与认定值吻合。样品分析结果的相对标准偏差（RSD）为1.7%～2.8%。
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  微波马弗炉处理—火焰原子吸收光谱法测定废旧电路板中金银铂钯

  叶艳青，羊 波^,，杨新周，李银科，胡秋芬^*

  冶金分析. 2012, 32(6): 34-37.

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  研究了微波马弗炉加热处理样品，火焰原子吸收光谱法测定废旧电路板中金、银、铂、钯的方法。称取5.0 g粉碎后废旧电路板样品，用微波马弗炉在550 ℃灼烧30 min分解有机物，用王水溶解样品，样品溶液中的金、银、铂、钯用火焰原子吸收光谱法进行测定。金、银、铂、钯的方法检出限分别为0.078、0.12、0.15和0.15 mg/mL；方法回收率在90%～108%之间；用本方法平行测定同一废旧电路板样品7次，日内相对标准偏差为2.2%～2.9%；日间相对标准偏差为3.3%～3.5%。将本方法用于废旧电路板分析，测得结果与微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法一致。
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  微波灼烧—X射线荧光光谱法测定还原铁中5种成分

  金德龙,陆晓明,缪乐德

  冶金分析. 2012, 32(6): 38-42.

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  介绍了微波快速灼烧技术在X射线荧光光谱法分析还原铁中5种成分的应用。实验表明:采用微波灼烧技术对还原铁样品进行预氧化，还原铁样品烧损值近－30%时，相对标准偏差小于0.15%; 采用X射线荧光光谱法对微波灼烧后的还原铁样品进行测定，当TFe、SiO₂、CaO、P₂O₅、Al₂O₃含量分别为89.96%、2.29%、0.11%、0.16%、0.78%时，其相对标准偏差分别为0.20%、4.1%、1.6%、1.4%、5.0%；还原铁样品的TFe含量在80％以上时，其测定结果的允许差在±0.5%以内，其它成分的X射线荧光光谱法分析结果与化学湿法分析结果也相符。
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  微波消解-火焰原子吸收光谱法测定铅烟灰和铅泥中银

  左国强，卢 鑫，李全民，许银霞

  冶金分析. 2012, 32(6): 43-46.

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  采用王水和氟化铵在微波消解仪中消解样品，建立了火焰原子吸收光谱法测定铅烟灰和铅泥中银的方法。考察了溶样方法、消解试剂、微波消解程序、盐酸浓度和干扰离子对测定的影响。结果表明，以王水和氟化铵为消解试剂，采用三步消解程序即60℃、8 atm/1 min, 70℃、13 atm/2 min, 100 ℃、20 atm/3 min，效果最佳；铅泥和铅烟灰中的铜对银的测定没有影响;银浓度在0.2~10 μg/mL范围内与吸光度呈线性关系，方法检出限为0.03 μg/mL。采用本方法对铅烟灰和铅泥样品中的银进行分析，测得结果与常规溶样-原子吸收光谱法基本吻合，相对标准偏差（RSD，n=5）为1.1%~1.3%。
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  离子交换树脂分离富集—分光光度法测定铜金精矿及尾矿中银

  郭兴家，姜玉春，朱继芬，郝爱军，高显会，石雪娇，王 珊，张相军

  冶金分析. 2012, 32(6): 47-51.

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  研究了732型阳离子交换树脂柱分离富集银的条件，建立了光度法测定铜精矿、金精矿及其尾矿中银的方法。实验表明，在pH 2~4的条件下，样品溶液中的银与硫脲络合以［Ag(SCN₂H₄ )₃］⁺形式被树脂吸附后，采用10 mL 0.5 mol/L的硫代硫酸钠溶液可定量洗脱，从而消除了绝大部分共存离子的干扰；树脂柱分离-富集后，硫代米蚩酮光度法测定银的检出限为5.0 μg/L。将本方法用于实际样品分析，测得结果与火焰原子吸收光谱法测定值一致，相对标准偏差(RSD，n=5)小于或等于14%，加标回收率为96%～102%。
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  钇-钙黄绿素-吐温80体系荧光光度法测定痕量钇

  高英杰，柳玉英^*，陈娟平

  冶金分析. 2012, 32(6): 52-55.

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  在硼酸-硼砂缓冲溶液介质中，表面活性剂吐温80的存在下，痕量钇离子能显著提高钙黄绿素的荧光强度，据此建立了一种测定痕量钇的新体系。考察了荧光体系的光谱特征，研究了试剂用量、酸度、温度、时间及共存离子对测定的影响。结果表明，体系的最大激发波长（λ_ex）和发射波长(λ_em)分别为492和512 nm，钇的含量在0.04~2.0 μg/mL范围内与△F呈良好的线性关系，其回归方程为△F=2.384ρ+3.264 8，相关系数为0.996 1，检出限为0.023 μg/mL。此法用于醋酸铈中钇的测定，测定结果与电感耦合原子发射光谱法一致，相对标准偏差(RSD，n=6)为1.4%~2.1%。
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  钌催化高碘酸钾氧化溴酚蓝褪色动力学光度法测定痕量钌

  王洪福^１，苏智先^*，罗 英，马 兰

  冶金分析. 2012, 32(6): 56-59.

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  在稀硫酸和四硼酸钠介质中，于85℃热水浴中加热，发现痕量钌对高碘酸钾氧化溴酚蓝褪色反应有明显的催化作用，据此提出了用催化动力学光度法测定痕量钌的方法。实验表明，于波长591 nm处，吸光度差值ΔA与钌的质量浓度在9.60×10^-4～4.4×10^-2 μg/mL范围内呈良好的线性关系，方法检出限为1.506×10^-10 g/mL。该催化反应对钌为一级反应，在试验条件下总反应为准一级反应，表观速率常数为4.137×10^-3 /s ，表观活化能为56.45 kJ/mol。在25 mL溶液中对1.0 μg钌进行测定，其结果的相对标准偏差为1.3％（n=11）。将本方法用于测定分子筛和活性炭样品中痕量钌，测得结果的相对标准偏差（n=6）分别为4.7%、1.1%，加标回收率为98%和102%。
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  微波消解—电感耦合等离子体发射光谱法测定锰铁中磷镍铜钛钒

  赵容超，李海平，杨大蔚，井婷婷

  冶金分析. 2012, 32(6): 60-63.

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  锰铁样品经微波消解后，选择327.395、231.604、177.434、334.941、309.310 nm波长的光谱线分别作为铜、镍、磷、钛、钒的分析线，用电感耦合等离子体发射光谱法测定了锰铁样品中铜、镍、磷、钛、钒含量。基体锰产生的基体效应可以通过基体匹配的方法消除，基体铁对测定没有影响。方法用于测定锰铁标样，测定值与认定值一致；用于测定锰铁试样，测定结果的相对标准偏差在0.2%~3.6%之间，加标回收率为97％～103％。方法可以用于中、高、低碳锰铁中铜、镍、磷、钛、钒的测定。
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  EDTA滴定法测定锡铋焊料中铋

  游玉萍

  冶金分析. 2012, 32(6): 64-67.

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  采用盐酸-硝酸溶样，高氯酸冒烟，在硝酸介质中将锡转化成偏锡酸沉淀与铋进行分离，最后用EDTA滴定法测定铋含量，建立了一种测定锡铋焊料中高含量铋的方法。考察了硝酸用量、锡含量和干扰离子对测定的影响。结果表明，硝酸用量为30 mL时，锡可完全沉淀，铋不会水解，锡铋分离效果好；偏锡酸沉淀会对铋产生吸附和包裹，通过控制试样的称样量可降低干扰；与铋共存的 Cu²⁺、Fe³⁺、Sb、Te、In³⁺干扰滴定，其中Cu²⁺、Fe³⁺、Sb、Te可通过加入掩蔽剂或控制滴定条件消除干扰，In³⁺与EDTA络合，使铋的测定结果偏高，可用原子吸收光谱法或电感耦合等离子光谱法测定后从滴定总量中进行扣除。本方法用于Sn20-Bi焊料和Sn38-Bi焊料中铋的测定，测得结果与氢溴酸挥发-EDTA滴定法一致，相对标准偏差（RSD, n=8）小于或等于0.14%。
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  流动注射—Folin-Denis法测定制革废水中单宁

  魏 良, 代以春, 张新申, 雷开菊

  冶金分析. 2012, 32(6): 68-72.

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  在pH 12.4的硼砂-氢氧化钠缓冲溶液中，单宁能还原Folin-Denis(佛林-顿尼斯)试剂生成蓝色化合物，此蓝色化合物在760 nm处有最大吸收，据此建立了一种快速的流动注射分光光度法测定制革废水中单宁的方法。讨论了试剂流速、进样体积、Folin-Denis试剂用量、溶液pH值、缓冲溶液用量和反应圈的长度对测定的影响，确定了最佳实验条件。结果表明，单宁浓度分别在0.2~10 mg/L和10~50 mg/L范围内符合比尔定律，方法检出限为16.84 μg/L（三倍基线噪音）。对含量为500 μg/L和20 mg/L的单宁标准溶液分别进行14次平行测定，其相对标准偏差分别为3.2%和2.1%。制革废水中常见的离子对测定没有干扰（SO₃^2-除外，可以通过加热预处理去除），可用于现场在线分析。本方法已用于制革废水样品中单宁的测定，测定结果和标准方法GB/T 15686-2008测得值吻合，相对标准偏差（RSD，n=8）小于 4%。
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  火焰原子吸收光谱法测定不锈钢中铅

  赵永强, 童 颖，刘志高，陈建刚

  冶金分析. 2012, 32(6): 73-76.

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  不锈钢样品经王水溶解后，用火焰原子吸收光谱法测定了样品中铅的含量，建立了测定复杂体系中痕量铅的简便方法。对仪器参数进行了优化；考察了样品中的干扰。结果表明，采用氘灯背景校正和标准加入法消除样品测试过程中的背景干扰和非光谱干扰后，方法线性范围为0.035~9 μg/mL，检出限为0.035 μg/mL。将本方法应用于不锈钢光谱分析标准物质GBW 01664中铅的测定，测得结果与认定值一致，相对标准偏差（n=7）为0.97%。将本方法用于实际样品分析，结果的相对标准偏差（n=7）为0.57%～0.62%，加标回收率为96%~102%。
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  氯化钠-硫氰酸钾-正丙醇体系析相萃取分离和富集钛

  卢先春，司学芝，马冬冬，许春萱^*

  冶金分析. 2012, 32(6): 77.

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  研究了正丙醇-硫氰酸钾-水体系析相萃取分离和富集Ti的行为及与一些金属离子分离的条件。结果表明, 氯化钠能使正丙醇的水溶液分成两相，在分相过程中， Ti和硫氢化钾生成的Ti(SCN)₆^2-与质子化正丙醇C₃H₇OH₂⁺ 形成的缔合物［Ti(SCN)₆^2-］［C₃H₇OH₂⁺］₂能被正丙醇相完全萃取。当正丙醇、硫氰酸钾和氯化钠的浓度分别为30%（V/V)、8.0×10^-2 mol/L和0.17 g/mL时, Ti的萃取率达到98.9%以上，V、Ce、Mg、Mn、Cd、Cr、Al、Fe、Zn、Ni、Ag 和 W不被萃取，实现了Ti与上述金属离子的分离。对合成水样中的钛进行分离和测定, 结果满意。