2015年, 第35卷, 第6期　刊出日期：2015-06-01

  

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  电感耦合等离子体质谱法测定痕量铁元素时碰撞反应池条件的探讨

  王征,赵学玒,孙传强,汪曣

  冶金分析. 2015, 35(6): 1-7.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009508

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  电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)在测量痕量铁元素时会受到ArO⁺多原子离子的严重干扰,碰撞/反应池技术可以有效的去除该干扰。通过对碰撞/反应池工作参数进行探讨,以提高ICP-MS检测铁元素的能力。讨论了NH₃、He、H₂、N₂O以及He-H₂和He-NH₃混合气6种四极杆碰撞/反应池气体类型及流速、碰撞/反应池RPq值、碰撞/反应池偏置电压(CRO)及四极杆质量分析器偏置电压(QRO)对ArO⁺干扰去除效果的影响,获得了优化的碰撞/反应池参数。实验表明:0.3 mL/min NH₃-1.3 mL/min He混合气条件下得到的铁元素检出限最低;在不同的气体条件下RPq优化值为0.5;CRO及QRO在碰撞模式下优化值分别为-17 V、-7 V,在反应模式及混合气模式下分别为-1 V、-11 V;在优化条件下铁元素的检出限为14 ng/L。

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  铅试金-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铜浸出渣中铂钯

  魏巍,柴徐彬

  冶金分析. 2015, 35(6): 8-12.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009501

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  采用铅试金法将铜浸出渣中的铂和钯捕集于金银合粒中,用硝酸(1+7)溶解金银合粒,倾出硝酸溶解液,用王水(1+1)溶解剩余的残渣,合并两次溶解液,加入盐酸(1+1)沉淀银,过滤,对溶液中铂和钯进行测定,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铜浸出渣中铂和钯的分析方法。金银合粒中金和银的干扰试验表明:在沉淀过程中不断搅拌可消除氯化银沉淀对铂和钯吸附的影响,同时溶液中的金对测定不产生干扰。方法用于铜浸出渣实际样品分析,测得结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为5.6%～9.7%,加标回收率为94%～104%。将方法应用于铜浸出渣管理样中铂和钯的测定,测定值和参考值吻合。
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  EDTA络合滴定法测定柱状压块球化剂中金属镁

  年季强,陆娜萍,周强,顾锋

  冶金分析. 2015, 35(6): 13-18.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009563

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  随机取柱状压块球化剂不少于20颗约500 g,用破碎机快速破碎分散后混合,取其中20 g试样,用乙酸(1+9)溶解试样中的金属镁及少量的铁,将大部分铁粉及其他不溶物过滤除去,移取一定体积的滤液,用氨水调节pH值至6~7,经铜试剂沉淀分离铁、铝等干扰离子,三乙醇胺掩蔽剩余干扰离子,以EGTA标准溶液预络合滴定钙,于盐酸羟胺、氨-氯化铵缓冲溶液(pH 10)中,以铬黑T为指示剂,建立了EDTA络合滴定法测定柱状压块球化剂中金属镁含量的方法。使用实验方法对柱状压块球化剂样品进行多次平行测定,相对标准偏差(RSD,n=6)小于2.0%。选取4个柱状压块球化剂样品按实验方法进行测定,并与标准方法JB/T4394-1999和差减法进行比较,测定结果基本一致。实验方法适用于测定金属镁质量分数在5%~15%范围内的柱状压块球化剂。
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  不同冲击性能低温容器用9Ni钢的微观研究

  翟建勇

  冶金分析. 2015, 35(6): 19-25.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009607

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  对冲击性能不同的9Ni钢试样从微观方面进行了比对分析,用扫描电子显微镜、金相显微镜、电子探针和扫描电镜电子背散射衍射(EBSD)进行组织、非金属夹杂物、奥氏体晶粒、低倍枝晶和残余奥氏体量的观察研究。研究结果表明:冲击功值低的试样断口呈脆性解理断裂,低倍枝晶形貌图显示柱状晶发达,奥氏体晶粒粗大且不均匀;而冲击功值高的试样断口呈韧性断裂,各晶区可明显区分,奥氏体晶粒细且均匀。两组试样的夹杂物评级没有明显差异,说明两组试样的冲击性能差异是由于不恰当的连铸工艺使得柱状晶过于发达,铸态枝晶间形成富镍的偏析带,镍的偏析带在随后的热加工中不能被完全消除而遗传下来,造成了钢板镍元素的微观偏析,引起了组织不均匀,并降低了9Ni钢的冲击性能。
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  钒渣物相结构及钙化焙烧相变对钒转化率的影响因素探讨

  王春梅,刘锦燕,史志新,苑天宇

  冶金分析. 2015, 35(6): 26-30.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009519

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  运用马弗炉焙烧钒渣得到不同温度阶段的熟料,采用偏光显微镜、扫描电子显微镜、电子探针以及能谱仪等对钒渣物相结构、形貌以及焙烧过程中物相组成变化规律等进行详细分析。通过偏光显微镜观察得出钒渣主要由钒尖晶石、金属铁、硅酸盐及钛铁矿等物相组成;通过能谱成分分析得出钒尖晶石为主要含钒物相;通过扫描电镜和电子探针观察钒渣焙烧过程形貌变化,得出钒尖晶石最终氧化分解形成铁板钛矿、氧化铁以及钒酸钙相,认为钒渣物相结构(钒尖晶石晶粒大小、硅酸盐粘结相分布和分散金属铁量的多少)、熟料中钒的存在形式、钒酸钙相的生成含量以及高熔点硅酸盐的形成等都可能会影响钒的转化率高低。
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  电感耦合等离子体质谱法测定高纯镍板中砷锡锑铅铋

  赵琎,胡建春

  冶金分析. 2015, 35(6): 31-34.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009533

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  采用10 mL硝酸(1+1)低温加热至沸溶解0.100 0 g试样,在优化仪器参数的基础上,通过选择合适的同位素以避免质谱干扰和采用标准加入法绘制校准曲线以消除基体效应,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定高纯镍板中砷、锡、锑、铅、铋的方法。各元素校准曲线的相关系数为0.999 2～0.999 9,方法检出限为0.009～0.047 μg/g。方法应用于高纯镍板实际样品分析,测得结果的相对标准偏差(RSD, n=9)为2.4%～5.4%,加标回收率为95%～106%。方法测定高纯镍板实际样品的结果与原子吸收光谱法(AAS)相吻合。
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  萃取分离-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钢铁中痕量硼

  胡德声,周西林,李芬,刘爱芬

  冶金分析. 2015, 35(6): 35-39.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009567

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  为了降低电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定钢铁中痕量硼的测定下限,满足钢铁中硼质量分数在0.000 1%以下的测定要求,提出了萃取分离与电感耦合等离子体原子发射光谱相结合的方法测定钢铁中痕量硼。采用盐酸-硝酸混酸、硫酸-磷酸混酸和氢氟酸在微波消解仪中溶解试样,然后在pH 0.4～0.8的酸度下,用1,2-二氯乙烷萃取硼与次甲基蓝形成的络合物,萃取完毕后将1,2-二氯乙烷有机相和无水乙醇混合后直接进样,以B 249.678 nm波长作为硼的分析线,在设定的仪器参数下进行测定,方法检出限为0.001 mg/L,换算为钢铁中硼的质量分数为0.000 005%,方法测定下限为0.000 05%。实验方法用于钢铁标准样品和合成样品中痕量硼的测定,测定值分别与认定值或理论值相符,相对标准偏差(n=10)在0.44%～7.3%之间,回收率为92%~100%。
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  磷酸氢二铵分离-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钛白粉中痕量铜和钒

  蒋永金,崔庆雄,毛禹平

  冶金分析. 2015, 35(6): 40-43.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009472

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  针对钛白粉样品中钛基体对电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定痕量铜和钒有干扰,提出了利用磷酸氢二铵[(NH₄)₂HPO₄]沉淀分离钛基体后ICP-AES测定钛白粉产品中痕量铜和钒的方法。对溶样方式、(NH₄)₂HPO₄沉淀钛的条件和ICP-AES的测定条件进行研究,结果表明:对于0.1 g钛白粉样品,在H₂SO₄和(NH₄)₂SO₄介质中,用沸水浴加热3～5 min,可使钛与(NH₄)₂HPO₄形成的Ti(HPO₄)₂沉淀完全,在实验确定的仪器工作条件下以Cu 324.7 mm和V 292.4 nm进行测定,结果稳定。铜和钒的检出限分别为 0.001 μg/mL和0.000 7 μg/mL。应用实验方法对钛白粉实际样品中铜和钒进行测定,相对标准偏差(RSD,n=6)不大于1.2%,加标回收率在90%～117%之间。方法可以用于钛白粉的日常分析。
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  高频燃烧红外吸收法测定高硫铜磁铁矿中硫含量

  张彦甫,蒋晓光,韩峰

  冶金分析. 2015, 35(6): 44-48.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009589

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  以硫酸钾基准试剂为硫标准绘制校准曲线,建立了高频燃烧红外吸收法测定高硫铜磁铁矿中高含量硫的方法。选定硫质量分数在0.5%~7%之间的5个水平样品(硫的质量分数分别约为7%、5%、2.5%、1.5%和0.5%)进行试验,确定最佳实验条件如下:硫质量分数在0.5%~3%之间时,选择称样量为0.15 g;硫质量分数在3%~7%之间时,选择称样量为0.10 g;样品加入方式为先将样品放入铺有0.80 g铁屑的瓷坩埚中,再覆盖2.0 g钨粒。结果表明,硫含量在0.50～12 mg之间与其吸光度呈良好的线性关系,线性回归方程为y=5 825.5x+415.75,相关系数R=0.999 9。方法检出限为0.036%,测定下限为0.14%。采用方法对选定的5个水平的高硫铜磁铁矿样品平行测定11次,测得结果与硫酸钡重量法基本一致,相对标准偏差(RSD)均不大于5.0%。方法的重复性限为r=0.032 m+0.036,再现性限为R=0.040 m+0.053。
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  碲化镉量子点荧光猝灭法测定镍

  李满秀,郝晓凤,王磊,范晓丽

  冶金分析. 2015, 35(6): 49-52.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009523

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  基于镍离子对碲化镉(CdTe)量子点荧光具有猝灭作用,建立了对镍离子的定量检测方法。实验表明,在5 mL比色管中依次加入0.5 mL 1.5×10^-4 mol/L CdTe量子点溶液(以Cd²⁺计)、50 μL不同镍离子浓度的标准溶液,用pH 10.0硼砂缓冲溶液定容,室温下反应10 min,以400 nm为激发波长,在荧光发射波长为608 nm处测定其相对荧光强度,CdTe量子点荧光衰减程度与镍离子浓度在2.0×10^-7～7.8×10^-5 mol/L范围内呈线性关系,其线性回归方程为F₀/F=1.008 9+0.030 8 ρ(μmol/L),相关系数r=0.998 7,检出限为1.5×10^-7 mol/L。方法用于水样中镍离子的测定,测得结果与原子吸收光谱法(AAS)一致,相对标准偏差(RSD,n=5)为5.6%。
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  钙黄绿素荧光光度法测定粉煤灰中痕量钪

  欧阳振中,白珊,罗道成

  冶金分析. 2015, 35(6): 53-56.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009539

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  研究了钙黄绿素与钪的荧光反应。实验表明,在pH 8.5 NH₃·H₂O-NH₄Cl缓冲溶液和表面活性剂Triton X-100的存在下,痕量钪能和钙黄绿素反应生成络合物,使体系的荧光强度显著增强,激发波长和发射波长分别为495 nm和520 nm,钪的质量浓度在0.021~1.80 μg/mL范围内与荧光强度差值(ΔF)的线性关系良好,线性回归方程为:ΔF=3.431+2.473 ρ(μg/mL),相关系数r=0.998 1,检出限为0.021 μg/mL。干扰试验表明:粉煤灰样品中的钪经1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰-5-砒唑酮(PMBP)-甲苯萃取分离后,大多数常见离子不干扰测定。方法应用于粉煤灰中痕量钪的测定,结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)相符,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.57%~1.0%,加标回收率在98%~105%之间。
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  亚甲基蓝-高碘酸钾催化动力学光度法测定钼尾矿中钼

  王香婷,樊雪梅,王书民

  冶金分析. 2015, 35(6): 57-60.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009541

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  实验研究发现,在硫酸存在的情况下,高碘酸钾可以氧化亚甲基蓝褪色,钼对该褪色反应有催化作用,据此,建立了催化动力学光度法测定钼尾矿中钼的新方法。实验表明:当显色体系中亚甲基蓝浓度为0.012 g/L、硫酸浓度为0.001 mol/L、高碘酸钾浓度为0.000 4 mol/L时,于60 ℃加热13 min,钼在0.02～0.6 mg/L范围内与吸光度变化值呈良好的线性关系,方法检出限为0.05 mg/L。在最佳实验条件下,催化体系的表观活化能E_a=47.31 kJ/moL,反应速率常数k=3.5×10^-4/s。方法应用于3个不同地区钼尾矿中钼的测定,测定结果与原子吸收光谱法(AAS)吻合,相对标准偏差(RSD,n=11)为2.1%～2.9%,回收率为97%～102%。
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  1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚光度法测定钒钛磁铁矿中痕量镓

  吴琳,朱霞萍,郝星杰,蓝路梅

  冶金分析. 2015, 35(6): 61-64.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009588

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  利用1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)与镓反应生成红色络合物的特性,建立了光度法测定钒钛磁铁矿中镓的方法。实验表明:于25 mL比色管中,依次加入2.0 mL KHP-HCl缓冲溶液(pH 3.2)、4.0 mL 0.5 g/L PAN溶液、3.0 mL 95%乙醇,用水定容后反应10 min,用1 cm比色皿,于545 nm处采用分光光度法进行测定,镓的质量浓度在0.05～3 μg/mL范围内符合比尔定律,方法检出限为0.033 μg/mL,表观摩尔吸收系数ε=3.0×10⁴ L·mol^-1·cm^-1。将GBW 07226a钒钛磁铁矿精矿一号和GBW 07224钒钛磁铁矿原矿一号样品经氢氧化钠和过氧化钠碱熔、水浸取、过滤、酸化还原铁等步骤后,采用乙酸丁酯萃取、水反萃取,使镓与大量基体元素分离,再采用方法对样品中痕量镓进行测定,结果与认定值一致,相对标准偏差(RSD,n=3)小于15%。
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  酸溶-氟硅酸钾滴定法测定铅锌矿中二氧化硅

  王娜,滕新华,王力强,陈曦,刘义博,吴磊

  冶金分析. 2015, 35(6): 65-69.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009529

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  提出了酸分解铅锌矿试样,氟硅酸钾滴定法测定试样中二氧化硅的方法。铅锌矿样品依次用硝酸、盐酸消解后,在加入氢氟酸的情况下,二氧化硅与氢氟酸反应形成氟硅酸,并在硝酸介质中与过量硝酸钾反应生成氟硅酸钾沉淀,经过滤、洗涤后溶于沸水中,以硝氮黄为指示剂,采用氢氧化钠标准溶液滴定水解后生成的氢氟酸,从而间接测定了铅锌矿中二氧化硅的含量。实验表明:以10 mL硝酸为沉淀介质,3.0 g硝酸钾为沉淀剂,沉淀放置20 min后过滤沉淀并用50 g/L硝酸钾-50%乙醇溶液洗涤沉淀,可有效消除铅锌矿中大量铅的干扰;选择硝氮黄为指示剂,滴定终点颜色突变更明显。方法应用于铅锌矿标准样品中二氧化硅的测定,结果与认定值相符;应用于铅锌矿实际样品测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=12)分别为0.5%和1.3%。与传统的重量法进行对比试验,结果一致。方法适用于测定铅锌矿中质量分数为8%~67%的二氧化硅。
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  硫酸亚铁铵滴定法连续测定铝钒锡铬合金中钒和铬

  周金芝,李佗

  冶金分析. 2015, 35(6): 70-73.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009538

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  铝钒锡铬合金是冶炼钛合金的一种中间合金,为了准确、快速测定该合金中钒和铬,对硫酸亚铁铵滴定法连续测定该合金中高含量钒和高含量铬的条件进行研究并建立了测定方法。试样以硫酸-磷酸-硝酸的混酸分解后,在常温下,以高锰酸钾氧化钒,亚硝酸钠还原过量的高锰酸钾,同时用尿素分解多余的亚硝酸钠,用硫酸亚铁铵标准滴定液滴定钒,根据消耗的硫酸亚铁铵标准滴定液体积,求得钒含量;在加热情况下,将滴定钒后的溶液在硝酸银的催化作用下,用过硫酸铵溶液将钒和铬同时氧化至高价,再用硫酸亚铁铵标准滴定液滴定钒和铬的合量,两次滴定所消耗滴定液的体积之差即为滴定铬所需滴定液的体积,据此求得铬的含量。方法用于铝钒锡铬合金样品中钒和铬的测定,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)分别为0.22%和0.75%,加标回收率分别在101%～105％和96％～101％之间。
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  固相微萃取-气相色谱法测定煤气中萘

  魏华

  冶金分析. 2015, 35(6): 74-77.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.008861

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  采用特制采样瓶收集煤气后,应用固相微萃取(SPME)对样品进行前处理,采用气相色谱(GC)对煤气中的萘进行测定。通过试验确定了SPME的最佳萃取条件为:采用100 μm聚二甲基硅氧烷(PDMS)萃取涂层,于转速为800 r/min时室温下萃取5 min,气相色谱解吸时间为3 min。在丙酮溶剂峰存在的情况下,基线平稳,丙酮峰对萘的测定并无影响。实验结果表明,萘在5～200 mg/m³范围内有良好的线性关系,相关系数为0.999 9。方法检出限为0.08 mg/m³。实验方法用于煤气中萘的测定,相对标准偏差(RSD,n=7)为2.6%～4.9%,加标回收率为85%～108%。
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  超声溶解-电位滴定法测定硅钢涂层用纳米二氧化钛中氯

  闻向东,谭谦,邵梅,张穗忠

  冶金分析. 2015, 35(6): 78-82.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009458

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  采用加酸后超声震荡的方法处理样品,建立了电位滴定法测定了硅钢涂层用纳米二氧化钛中氯离子含量的方法。实验确定了最佳条件:称取0.1 g过300目(50 μm)筛孔的样品,加入20 mL硝酸(1+5)后,在90 kHz的条件下室温超声振荡30 min,过滤后稀释,以等体积自动加入0.10 mL 0.01 mol/L硝酸银标准滴定溶液的方式进行滴定,以d²E/dV²-V滴定曲线中E/V的二阶倒数为零时计算滴定终点。将方法应用于硅钢涂层用纳米二氧化钛实际样品分析,结果与分光光度法一致,相对标准偏差(RSD, n=8)小于5%,加标回收率为99%~102%。