2013年, 第33卷, 第8期　刊出日期：2013-08-30

  

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  基于场放大进样-电动反平衡扫集的毛细管电泳富集分离系统的研究及其在铁矿石检测中的应用

  张效伟

  冶金分析. 2013, 33(8): 1-5.

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  利用EDTA作为捕获载体,结合场放大进样技术,建立了一种基于场放大进样-电动反平衡扫集在线双重富集的毛细管电泳富集分离新体系并用于铁矿石中锰、铬、铅、铜、镍和钴6种重金属元素的检测。金属离子首先通过场放大进样堆积在水塞与高电导缓冲溶液的界面上,然后被迎面而来的带负电荷的EDTA捕获,样品区带被进一步压缩,实现信号的双重放大。通过控制电渗流使金属-EDTA螯合物处于准静止状态,实现大体积进样及检测信号的高度放大。通过15 kV电动进样50 min双重富集后,灵敏度比常规毛细管电泳提高了1.2×10⁴～8.5×10⁴倍,铁矿石中6种重金属离子的检出限为0.06~0.32 μg/L。用建立的方法测定铁矿石中锰、铬、铅、铜、镍和钴,测定值与ICP-MS法测定值之间的相对误差在5.3%～11.5%之间。
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  L-天冬氨酸-L-半胱氨酸-石墨烯修饰玻碳电极测定铅的研究

  王玲玲,刘雪,余萌

  冶金分析. 2013, 33(8): 6-11.

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  利用 L-半胱氨酸-石墨烯-L-天冬氨酸纳米复合膜构建Pb²⁺的新型电化学传感器实现了环境水样中铅的灵敏测定。首先将石墨烯和L-半胱氨酸通过电聚合制备了L-半胱氨酸-石墨烯修饰玻碳电极,然后利用戊二醛通过共价键合连接上L-天冬氨酸,制备了L-天冬氨酸-L-半胱氨酸-石墨烯修饰玻碳电极。由于L-天冬氨酸的良好选择性以及石墨烯的好导电性能,提高了传感器对Pb²⁺的信号响应和选择性。试验结果表明,测定1×10^-7 mol/L的Pb²⁺,10倍量的Cu²⁺、Ca²⁺、Co²⁺、Cd²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Hg²⁺几乎不干扰测定(峰电流改变小于5%)。在pH4.5的醋酸盐缓冲溶液中,铅离子的浓度与峰电流呈良好的线性关系,线性范围为2.0×10^-9~6.0×10^-6 mol/L,检出限为6.0×10^-10 mol/L (S/N=3)。该修饰电极用于环境水样中铅的测定,测定值与ICP-AES的测定值基本一致。
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  激光剥蚀-电感耦合等离子体发射光谱法在中低合金钢成分分析中的应用研究

  张锁慧,周韵,楚民生,林苗

  冶金分析. 2013, 33(8): 12-18.

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  将激光剥蚀(LA)固体直接进样技术与电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)联用,并应用于中低合金钢成分分析。通过选取中低合金钢中各组分元素的分析线波长、扣除干扰背景、校正激光参数和选取基体元素Fe(274.9 nm)作为内标元素校正信号的漂移,建立了中低合金钢中Al、As、B、C、Co、Cr、Cu、Mn、Mo、Nb、Ni、P、S、Sb、Si、Sn、Ti、V、W、Zr 20种元素的LA-ICP-OES定量分析方法。研究结果表明:校准曲线的线性相关系数除硼、碳和硫外,其他元素都在0.9或0.99以上;各元素的检出限比较低,能满足中低合金钢的测定要求。方法用于测定中低合金钢标样中的上述20种元素,除个别元素在个别样品上的测定结果偏差稍大外,其他元素的测定值与认定值一致。
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  铋试金-电感耦合等离子体质谱法测定贫铂矿石中痕量金铂钯

  李可及,赵朝辉,范建雄

  冶金分析. 2013, 33(8): 19-23.

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  为解决传统铅试金法中所存在的污染问题,通过理论计算、优化操作流程等方式建立了针对贫铂矿石中痕量金、铂、钯的铋试金-电感耦合等离子体质谱测定方法。结果表明,选用40.0 g氧化铋、30.0 g硼酸、20.0 g无水碳酸钠和2.0 g面粉作为试金配料的组分,贵金属的选择性好,排除重金属的能力强,可基本满足贫铂矿石样品(20.0 g)中痕量金、铂、钯的测定需要。实验还针对铋扣难以完全回收的问题,采用了在出炉时趁热倾倒熔渣,使铋扣于空气中自然冷却然后取出的方法。在进行质谱测定时,选择¹⁹⁷Au、¹⁹⁵Pt、¹⁰⁵Pd分别作为金、铂、钯的测定同位素,以¹⁸⁵Re、¹¹⁵In作为校正基体效应与信号漂移的内标元素。方法检出限(ng/g,以20.0 g取样量计)分别为:0.51(Au)、0.43(Pt)、0.50(Pd),Pt、Pd、Au测定结果的相对标准偏差(RSD, n=5)分别为4.7%、5.4%、9.7%。对GBW07291和GBW07293铂族元素地球化学标准物质中Pt、Pd、Au进行测定,测定值与认定值基本一致。方法可用于地质样品中痕量Au、Pt、Pd的准确测定。
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  微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定煤矸石中镉铬铅

  陶秋丽,戴青锋,王龙山,吴赫,王光照,刘隆

  冶金分析. 2013, 33(8): 24-27.

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  以氢氟酸,硝酸和过氧化氢作为消解试剂,采用逐步升温消解程序,建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定煤矸石中镉、铬、铅的方法。选择10 μg/L的Rh溶液作为内标溶液,以²⁰⁸Pb 、⁵²Cr和¹¹⁴Cd分别作为铅、铬、镉的测定同位素,在选定的仪器工作参数下,应用建立的方法对不同地区的煤矸石样品进行测定,测定值与石墨炉原子吸收光谱法(GF-AAS)和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)的测定值一致,相对标准偏差(RSD,n=5)均小于7%。方法检出限分别为:0.013 μg/g(镉)、2.00 μg/g(铬)、0.20 μg/g(铅)。
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  碘-乙醇非水体系分离—重铬酸钾滴定法测定炉渣中金属铁与氧化亚铁

  王欣,曲月华,王一凌,王翠艳,白轩,张慤

  冶金分析. 2013, 33(8): 28-32.

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  对炉渣中的金属铁与氧化亚铁的测定进行了研究。通过考察与金属铁反应而不与氧化亚铁反应的5种弱酸盐溶液(醋酸铅溶液、醋酸铜溶液、三氯化铁-醋酸钠-醋酸溶液、碘-碘化钾溶液、三氯化铁溶液)和非水溶液(碘-乙醇溶液)对金属铁的浸取效果,选取了碘-乙醇溶液作为炉渣中金属铁的浸取剂。实验结果表明,0.200 0 g炉渣样品用50 mL碘-乙醇溶液浸取40min, 采用重铬酸钾滴定法分别测定浸取液中铁量和浸取后残渣中的亚铁量,得到炉渣中金属铁和氧化亚铁量, 金属铁的浸取率在97 %以上,而氧化亚铁不被浸出。与经典的三氯化铁浸取剂相比,本浸取剂对金属铁的浸取效果好,金属铁与氧化亚铁分离完全,避免了用三氯化铁溶液作浸取剂时亚铁与金属铁的酸溶干扰。以碘-乙醇溶液浸取钢渣和脱磷渣后采用重铬酸钾滴定法测定,金属铁的测定结果的相对标准偏差(RSD)分别为4.2%和4.6 %,氧化亚铁测定结果的相对标准偏差(RSD)分别为0.72%和0.62%。
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  增敏苯基荧光酮光度法直接测定五氧化二钒中微量铝

  易静,颜文斌,徐辉,何新波,高峰,张传宝

  冶金分析. 2013, 33(8): 33-37.

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  不需要预先分离基体,采用苯基荧光酮光度法直接测定了五氧化二钒中微量铝。考察了测定条件、表面活性剂的增敏作用、铁和基体钒对铝测定的干扰及干扰的消除方法。结果表明:以非离子表面活性剂吐温-80作为增敏剂显色反应的增敏效果最好,采用酒石酸钠可以消除五氧化二钒中铁离子对铝的干扰。由于钒在显色体系中随着浓度的变化吸光度呈现出线性变化规律,所以对于钒基体的干扰,提出了用平面模拟方程进行校正。校正后铝的计算值与理论值吻合较好,相对偏差在±2%以内,表明了方法是可行的。方法用于实际样品分析,铝的测定值与国家标准方法的测定值一致。方法所涉原理及计算都比较简单, 这不仅适用于实验室,也同样适用于工业流程分析。
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  X射线荧光光谱法测定以钨和钼为主的多金属矿中主次成分

  杨小丽,李小丹,杨梅

  冶金分析. 2013, 33(8): 38-42.

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  建立了以钨、钼为主的多金属矿中主成分(SiO₂, Al₂O₃, TFe₂O₃, CaO, MgO, K₂O, Na₂O, TiO₂, P₂O₅, MnO)及矿化元素(W, Mo)的X射线荧光光谱分析方法。以四硼酸锂和偏硼酸锂混合物作为熔融试剂,硝酸锂作为样品在熔融过程中防止钨、钼挥发的氧化剂,在700～720 ℃温度下对样品进行预氧化,然后在1 100～1 200 ℃下高温熔融,得到的熔片成分均匀,表面光滑,无气孔,符合测定的要求。样品的组成和含量变化对分析线强度造成吸收、增强以及谱线重叠的影响而产生的基体效应采用理论α系数和经验系数相结合的方法校正。方法对生产样品中上述12种成分进行测定,结果表明:SiO₂的测定值与重量法的测定值相符,TFe₂O₃、CaO、Al₂O₃的测定值与滴定法的测定值相符,MgO、K₂O、Na₂O、MnO、W、Mo的测定值与ICP-AES法的测定值相符,TiO₂、P₂O₅的测定值与分光光度法的测定值相符。
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  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高温合金和耐热不锈钢中铌时钒、钛、铬的光谱干扰及校正

  张桂竹,李国华

  冶金分析. 2013, 33(8): 43-48.

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  与一般在试液中加入可疑干扰元素的离子标准溶液来考察干扰元素和干扰程度的方法不同,本文用含不同铌且基体及组分元素差异较大的化学标准物质配制标准溶液,并根据用其测定铌时各相关分析线的校正曲线成线性情况,考察测定铌的光谱干扰程度。实验结果表明:标准溶液中钒、钛和铬对测铌的不同分析线存在干扰,尤以钒、钛分别对Nb309.418 nm和Nb313.079 nm干扰为甚,严重影响测量结果的准确度。采用干扰系数法校正光谱干扰以后,各分析线的校正曲线线性相关性大大提高,从而提高了测量结果的准确度。校正了钛对Nb313.079 nm的光谱干扰后,测得的GH4169化学标钢中的铌量为5.21%±0.060%与标钢赋值5.22%相一致。同时通过对校正后铌的各分析校准曲线线性的分析研究,找到了Cr18Ni20Mo2Cu2Nb不锈钢中铌测定值偏低的原因。
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  铬天青S光度法测定塑料薄膜镀铝厚度

  开小明,方皓文,郝施玲,李丽娟,黄旭明,王芳

  冶金分析. 2013, 33(8): 49-51.

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  采用铬天青S光度法测定镀铝薄膜中铝的含量,然后由铝的密度和单位薄膜面积的镀铝量计算出膜镀铝的厚度。研究了铝与铬天青S(CAS)的显色反应,结果表明,在pH 5.5的缓冲溶液中,铝离子与铬天青S(CAS)生成络合物,最大吸收波长为610 nm,表观摩尔吸光系数ε=3.89×10⁴ L·mol^-1·cm^-1。在优化条件下,铝的质量浓度在0.004～0.20 μg/mL与吸光度呈良好的线性关系,检测限为0.004 μg/mL。对塑料薄膜镀铝样品进行加标回收试验,测得铝的加标回收率在97%～102%之间。方法测定了塑料薄膜镀铝样品的镀铝厚度,测定结果的相对标准偏差(n=6)小于3%。
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  高频红外吸收法快速测定硫精矿中高含量硫

  王宝玲

  冶金分析. 2013, 33(8): 52-54.

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  采用硫铁矿标准样品绘制硫的校准曲线,并用内控管理样品对曲线进行校准,建立了快速测定硫精矿中高含量硫的高频红外吸收法。对样品的粒度、称样量、燃烧时间和助熔剂的选择进行了研究。结果表明,以约0.400 g铁屑和约1.500 g钨粒作为助熔剂,0.100 0 g样品在高频感应条件下燃烧45 s,然后在选定的仪器工作参数下测定,硫的测定结果与空气燃烧中和滴定法的测定结果相符。对一硫精矿样品进行精密度试验,硫的11次测定结果的相对标准偏差(RSD)为0.39% 。方法可以用于硫精矿中质量分数为40%～50%硫的快速测定。
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  电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定饮用水的硬度和碱度

  霍建中,段旭川

  冶金分析. 2013, 33(8): 55-58.

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  研究了使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定饮用水的硬度和碱度可行性。通过用稀盐酸离线酸化水样,使水样中的碳酸氢根原位转化为二氧化碳并继续溶解在原水中,然后使用ICP-AES仪器上常规的单管吸取溶液,在比较低的雾化器压力下实现了CO₂、Ca、Mg的同时进样。其中CO₂属于气态进样,而钙、镁属于雾化进样。由于方法将雾化法进样效率低的碳酸氢根转化成进样效率高的二氧化碳气态,因此碳的测定灵敏度得到提高。饮用水的碱度是由碳酸氢根含量决定,因此将测得的无机碳含量换算成碳酸氢根含量就可以得到水的碱度,而将同时测得的钙和镁含量换算成碳酸钙含量,即得到水的硬度。在雾化器压力为241.3 kPa和水样稀释倍数为5的最佳实验条件下,使用实验方法同时测定了饮用水的硬度和碱度,其测定值与滴定法的测定值相吻合。
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  717型阴离子交换树脂分离富集-萃取光度法测定金精矿和尾矿中金

  姜玉春,郭兴家,付冰,杨奇,刁鑫,孙野,潘欣彤

  冶金分析. 2013, 33(8): 59-63.

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  研究了717型阴离子交换树脂柱分离和富集金的条件,建立了光度法测定金精矿和尾矿中金的方法。在10%(体积分数) 盐酸介质中,金以AuCl形式被树脂定量吸附后,采用10 mL 60 g/L的硫脲溶液洗脱吸附在树脂上的金和用过氧化氢破坏洗脱液中过量硫脲,以结晶紫萃取分光光度法测定洗脱液中金。金精矿和尾矿中可能存在的4种阴离子和17种阳离子对金的测定没有干扰。方法的检出限为0.43 μg/L,矿样的测定结果与活性碳预富集-原子吸收法相吻合,金精矿和尾矿测定结果的相对标准偏差(n=5)分别为5.4%和7.2%。
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  罗丹明B萃取分光光度法测定黄磷电尘灰冶炼物料中镓

  龙萍,吴鉴,谢克强,毛禹平

  冶金分析. 2013, 33(8): 64-67.

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  建立了以甲苯-甲基异丁基酮为萃取剂、罗丹明B为显色剂分光光度法测定黄磷电尘灰冶炼物料中镓的方法。试样采用体积分数10%硫酸溶解后,加入三氯化钛还原铁至二价,在6 mol/L盐酸中用甲苯-甲基异丁基酮萃取罗丹明B与镓生成络合物,有机相经硫脲、三氯化钛和罗丹明B溶液洗涤后,在最大吸收波长560 nm测定吸光度,同时采用校正法消除样品分解带来的方法系统误差。镓的质量浓度在0～1.0 μg/mL时,吸光度与浓度呈线性关系,相关系数为0.999。将实验方法与传统溶样方法的测定值进行对照,结果一致。对6个黄磷电尘灰冶炼物料样品中镓进行测定,结果的相对标准偏差小于10%,加标回收率在96%～103%之间。
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  地质样品中痕量镓的磷酸三丁酯纤维棉富集及其在电感耦合等离子体原子发射光谱法测定中的应用

  班俊生,任俊涛

  冶金分析. 2013, 33(8): 68-71.

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  研究了在盐酸介质中磷酸三丁酯纤维棉吸附分离镓的最佳条件及共存离子对吸附过程的影响。结果表明,在HCl(1+1)介质中,磷酸三丁酯纤维棉可定量吸附地质样品试液中镓,且吸附的镓能被HCl(1+23)定量洗脱,洗脱下来的镓用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定,样品中与镓共存的K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、 Cu²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Al³⁺不干扰测定,Fe³⁺经还原后因不被磷酸三丁酯纤维棉吸附也不干扰镓的测定。将富集方法与ICP-AES相结合测定了地质标准物质中镓,测定值与认定值相符。对一样品中镓独立测定11次得到相对标准偏差(RSD)为3.3%。
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  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定硅铝钡钙系列合金主元素

  李玉忠,李建军

  冶金分析. 2013, 33(8): 72-75.

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  探讨了用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法同时测定硅铝钡钙合金中的主元素Si、Al、Ba、Ca的分析条件并建立了测定方法。硅铝钡钙合金样品用硼酸-无水碳酸钠混合熔剂高温熔融、盐酸浸取和酸化的处理流程,样品前处理时间由原来的5~6 h缩短到45 min之内。通过试验选择了Si 251.611 nm、Al 396.152 nm、Ba 233.527 nm、Ca 317.933 nm光谱线作为分析线。在选择的仪器最佳工作参数和试验条件下,对一组国家标准样品进行测定,硅、铝、钡、钙4种元素测定值与认定值基本一致,相对标准偏差在0.12%~0.63%范围内,相对误差<3%。
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  多聚磷酸钠掩蔽-碘滴定法测定铜矿石中铜

  赵树宝,赵剑文

  冶金分析. 2013, 33(8): 76-79.

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  样品经盐酸-硝酸溶解,硫酸加热至白烟冒尽,然后控制溶液的酸度,在pH 3.0～4.0的条件下,以多聚磷酸钠掩蔽溶液中的Fe³⁺等金属离子,用淀粉作指示剂,在有硫氰酸盐介质中,加入过量硫代硫酸钠标准溶液,使溶液中的Cu²⁺作还原生成硫氰化亚铜沉淀,然后再用碘标准溶液回滴过量的硫代硫酸钠标准溶液,建立了用碘滴定法快速测定铜矿石中铜含量的方法。方法用于铜矿石标准样品中铜含量的测定,其相对标准偏差在0.39 %～1.0%之间,结果与认定值相符。方法既保持经典方法准确性,又没有使用碘化钾和氟盐,这可以消除了在滴定过程中碘的挥发及碘化亚铜沉淀对碘滴定的影响和氟盐对环境的污染。