2016年, 第36卷, 第12期　刊出日期：2016-12-28

  

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  帘线钢72A连铸坯的原位统计分布分析

  俞占扬,刘 坤,仇圣桃,颜慧成,王晓英

  冶金分析. 2016, 36(12): 1-7.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009886

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  为了更好地了解铸坯中元素偏析、疏松和夹杂物分布规律,采用金属原位分析仪对帘线钢72A连铸坯进行了原位成分统计分布分析,并探讨了铸坯中C、Si、Mn、P、S和Al元素分布规律,发现C、Si、Mn和P元素在铸坯中心都存在明显的偏析,且中心区域的偏析程度比边部严重。Mn元素含量的分布规律与C元素相似,在铸坯边部附近,C、Mn元素有明显的负偏析带,在铸坯中心区域元素出现了明显的正偏析带,整体上,Mn元素成分分布比C元素更均匀;比较这几种元素的成分分布,发现Si元素成分分布较均匀,而P元素成分分布较不均匀。帘线钢中Al、S元素基本上都以夹杂物的形式存在,两种元素分布规律极其相似,且中心夹杂物的含量明显比边部多。由于铸坯中心存在明显的缩孔,导致铸坯表观致密度下降,表观致密度为0.869 0。
  
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  辉光放电光谱法测定因瓦合金中14种元素

  刘 洁,葛晶晶,孙中华

  冶金分析. 2016, 36(12): 8-12.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009946

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  采用11种与因瓦合金成分含量相接近的镍基合金标准样品绘制校准曲线,建立了基本不需要样品处理即可对因瓦合金中14种元素(C、Si、Mn、P、S、Ni、Cr、Mo、Cu、Al、Nb、Ti、Co、Fe)同时测定的辉光放电光谱法。确定辉光光谱仪检测因瓦合金的最佳条件:模块电压和相电压分别为8.22 V和3.82 V;功率为70 W;冲洗时间为80 s;积分时间为60 s。以各元素质量分数为横坐标,其对应的光谱强度为纵坐标绘制校准曲线,各元素校准曲线的相关系数均在0.99以上。采用实验方法对因瓦合金实际样品进行分析,结果显示:Cr、Ni、Mo、Ti、Fe的质量分数均大于0.3%,各元素测定值的相对标准偏差(RSD,n=11)均不大于1%;C、Si、Mn、P、S、Cu、Al、Nb、Co的质量分数均小于0.3%,各元素测定值的RSD(n=11)均小于5%。将实验方法应用于对因瓦合金样品中14种元素的测定,测得结果与滴定法测定Ni和Fe、高频燃烧红外吸收法测定C和S、电感耦合等离子体原子发射光谱法测定Si、Mn、P、Cr、Mo、Cu、Al、Nb、Ti和Co元素的结果基本一致。
  
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  湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣的鉴别

  唐梦奇,阮贵武,刘国文,张庆建

  冶金分析. 2016, 36(12): 13-17.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009846

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  湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣是湿法炼锌工艺中常见的固体废物,且均为我国禁止进口的固体废物。这两种固体废物中锌含量较高,常冒充锌精矿向我国进口。因此实验针对湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣进行鉴别,首先利用X射线荧光光谱仪(XRF)对制得粉末样品中的元素进行分析,结果表明,湿法炼锌浸出渣的主要元素为Fe、Zn,黄钾铁矾渣的主要元素为Fe、S、Zn,且湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣中均含有As、Cd、Ga、In、Ag等元素。再利用X射线衍射仪(XRD)对粉末样品中存在的物相进行分析,湿法炼锌浸出渣的主要物相为ZnFe₂O₄,并含有少量PbSO₄、Zn₂SiO₄、ZnS,黄钾铁矾渣的主要物相为KFe₃(SO₄)₂(OH)₆、ZnFe₂O₄、Zn₂SiO₄。实验建立的湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣的鉴别方法为进口固体废物的监管提供了技术支持。
  
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  脉冲热导法测定铝中氢的探讨

  朱跃进,李素娟,高 鹏

  冶金分析. 2016, 36(12): 18-25.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009949

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  探讨了样品前处理方法、空白和分析功率对脉冲热导法测定铝中氢的影响,并探索了实验中遇到的表面氢问题、热抽取氢失败的问题及二次样仍能测出氢的问题。实验表明:铝中氢分析要求现车新鲜表面样品,最好在气体分析实验室备有车床现车现分析,且增加超声波清洗程序,以有效清除样品制备过程中可能存在的微量污染,确保样品足够清洁;坩埚空白差值为0.01~0.04 μg/g,对于0.10 μg/g附近的超低含量氢的分析,需要单个扣除空白,对于0.19 μg/g以上较高含量氢的分析,用平均值扣空白亦可;为使每单个样品的分析功率落在最佳微小区域,每次取出坩埚时,均需使样品熔融后为亮球状态最佳,一般分析功率控制在1 100~1 300 kW之间。按照实验方法对铝合金标准样品进行测定,8次平行测定结果的相对标准偏差(RSD)为4.1%,测定值为(0.19±0.029) μg/g,比该标样证书给出的(0.19±0.04) μg/g更好,且每个点均不超差。方法可以准确测定低至0.09 μg/g铝中总氢或全氢。
  
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  火焰原子吸收光谱法测定航空煤油中铅锰镁锌铜

  邓冬莉,李 芬,向敏婕,吴 祎,邓 灏

  冶金分析. 2016, 36(12): 26-31.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009858

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  油类样品易燃易爆,在对其中较低含量金属元素进行分析时极易引起被测元素损失且一般进样系统无法对其直接测定,因此测定时样品的前处理过程非常重要。实验取100 mL航空煤油样品于500 mL分液漏斗中,加入2.0 mL碘-二甲苯溶液和15 mL硝酸(1+9)重复萃取2次,将两次萃取液合并后再用10 mL水萃取一次,萃取液浓缩后采用火焰原子吸收光谱法(FAAS)进行测定,建立了测定航空煤油中铅、锰、镁、锌和铜5种元素含量的方法。结果表明:铅、锰、镁、锌和铜5种金属元素校准曲线的相关系数均大于0.999 0,方法检出限为0.009～0.256 μg/mL。采用实验方法对航空煤油样品进行测定,测定结果与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(RSD,n＝9)为0.86%～5.4%。将实验方法应用于4个不同产地的航空煤油样品中铅、锰、镁、锌和铜的测定,各个元素的加标回收率均在96%～103%之间。
  
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  火焰原子吸收光谱法测定锡铅焊料中银

  赵如琳,施宝芝,林庆权,黄劲松,钱小文

  冶金分析. 2016, 36(12): 32-37.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009885

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  在采用火焰原子吸收光谱(FAAS)法对锡铅焊料(简称焊锡)中Ag进行测定时,Sn的存在会产生干扰。实验探讨了用FAAS测定时Sn对Ag的干扰,结果表明测定不大于2 μg/mL的Ag时,Sn最大允许量为5 mg/mL。据此,根据试样中Ag含量的高低,分别建立了分离Sn基体和不分离Sn基体后在1.8 mol/L HCl介质中用FAAS测定焊锡中Ag的方法。利用Ag⁺可与过量Cl^-反应生成 [AgCl₄]^3-可溶络合物的特点,当试样中 Ag质量分数大于0.02%时,采用HCl (3+1)-H₂O₂溶样或HCl-HBr-H₂O₂溶样及排Br后可直接用FAAS对试液进行测定;当Ag质量分数不大于0.02%时,采用HCl-HBr-H₂O₂体系溶样、排Br及挥发分离Sn基体后,再利用FAAS进行测定。实验表明,Ag质量浓度在0.2～2.5 μg/mL范围内呈线性关系,相关系数为0.999 96,检出限为0.004 μg/mL。干扰试验表明:在70～100 ℃低温下以HCl-H₂O₂排尽引入的Br和挥发分离Sn基体可防止Pb沉淀的溅跳;70%～90% Pb基体在HCl介质中可沉淀为PbCl₂,此时,需静置至澄清后再测定以防止Pb沉淀对待测试液抽吸产生影响。将实验方法用于焊锡代表样及标样中0.002 3%～1.1%中Ag的测定,测定结果与其他方法(萃取光度法或电位滴定法)或认定值基本一致,相对标准偏差(RSD,n＝9～11)为0.88%～4.8%。方法应用于实际样品分析,回收率为95%～106%。
  
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  强碱性阴离子交换纤维吸附-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定含锌物料中镉

  江 荆,魏雅娟,伍斯静,龚 琦,覃建友,邬景荣

  冶金分析. 2016, 36(12): 38-43.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009818

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  采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定含锌混合物中镉时,若不进行杂质分离,样品溶液中铅、锌等共存元素对镉的测定存在明显的正干扰。实验采用盐酸、硝酸消解样品,用碘化钾充分络合镉离子后,再用0.2 g强碱性阴离子交换纤维(SBAEF)选择性吸附经碘化钾络合后的镉离子,从而实现了镉离子与其他杂质元素的完全分离。将吸附的镉离子在pH 8的弱碱性环境中,用0.05 mol/L EDTA溶液在30 ℃时洗脱30 min,用ICP-AES测定洗脱出的镉,从而建立了强碱性阴离子交换纤维吸附-ICP-AES测定含锌物料中镉的方法。镉的质量浓度为0.2~1.0 μg/mL时与其对应的发射强度呈线性,校准曲线的线性相关系数R²=0.999 8;方法的检出限和测定下限分别为0.032×10^-6(质量分数,下同)和0.13×10^-6。按照实验方法测定4个含锌物料实际样品中镉,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.87%～1.6%,加标回收率为97%～102%。
  
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  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镧玻璃废粉中五氧化二铌、二氧化锆和二氧化钛

  周凯红,张立锋,刘晓杰,赵 静

  冶金分析. 2016, 36(12): 44-49.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009837

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  采用氢氧化钠和过氧化钠高温熔融样品,用热水提取熔融物,在碱性条件下,分离硅、硼及钠盐。以盐酸和氢氟酸溶解沉淀,选择Nb 309.418 nm、Zr 257.139 nm、Ti 334.941 nm作为分析线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定了Nb₂O₅、ZrO₂和TiO₂含量,从而建立了镧玻璃废粉中Nb₂O₅、ZrO₂和TiO₂的测定方法。试验确定了最佳熔样条件,结果如下:在0.5 g样品中加入3.0 g氢氧化钠、1.5 g过氧化钠,在 750 ℃下熔融10 min。通过谱线及背景轮廓、信背比、信号强度等条件选择了最佳分析线。试验表明基体的质量浓度在0.1 mg/mL以下对待测组分无影响,共存元素La、Ni、Ce、Ba、Sr、Si、B的干扰可以忽略。Nb₂O₅、ZrO₂ 和TiO₂的线性范围分别是1.00~15.0 μg/mL、1.00~10.0 μg/mL和1.00~15.0 μg/mL。各组分的校准曲线线性相关系数均为0.999 9;检出限为0.013%~0.016%。按照实验方法对镧玻璃废粉实际样品中Nb₂O₅、ZrO₂和TiO₂进行测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)在0.59%~1.2%之间;并与X射线荧光光谱法(Nb₂O₅)、重量法(ZrO₂)和滴定法(TiO₂)的结果进行比对,测定结果相吻合。
  
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  石墨炉原子吸收光谱法测定铁矿石中痕量铅

  程晓娟

  冶金分析. 2016, 36(12): 50-54.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009862

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  消除基体干扰是石墨炉原子吸收光谱法测定铁矿石试样中痕量铅的一个难题。实验通过将铅标准溶液系列加入到铁矿石标准样品溶液中以绘制标准加入校准曲线,然后再用建立的标准加入校准曲线对其他铁矿石试样中铅进行测定以消除铁矿石的基体干扰。据此,建立了标准加入校准法-石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)测定铁矿石试样中痕量铅的方法。实验表明,设置灰化程序为350 ℃保持30 s,600 ℃保持15 s,原子化温度为1 600 ℃、保持4 s,标准加入校准曲线的相关系数为0.999 8,方法的检出限为0.43 mg/kg。方法应用于铁矿石标准样品中铅的测定,测定值和认定值吻合性较好,相对标准偏差(RSD,n=6)小于7.0%。采用方法对铁矿石标准样品和实际样品进行加标回收试验,回收率在93%～98%之间。
  
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  对二甲氨基苯甲醛缩邻氨基苯甲酸与锑的荧光猝灭反应及其应用

  何立芳,张夏红,马志文

  冶金分析. 2016, 36(12): 55-58.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009919

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  合成和鉴定了一种新的荧光试剂对二甲氨基苯甲醛缩邻氨基苯甲酸(DBAA),并研究了DBAA与锑的荧光猝灭反应,同时探讨了将其应用于锑分析的最佳条件。实验表明,于10 mL具塞比色试管中,依次加入0.5 mL 1.0×10^-6 mol/L DBAA乙醇溶液、2.0 mL pH 4.00的邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液、3.0 mL无水乙醇、一定量的锑标准溶液,室温反应 20 min,于激发波长λ_ex=338 nm,发射波长λ_em=402 nm 处测定,锑的质量浓度在 0～60 μg/L范围内与其对应的荧光猝灭程度呈良好的线性关系,相关系数为0.997 8,方法检出限为0.2 μg/L。实验方法应用于自来水和湖水中痕量锑的测定,测定结果与火焰原子吸收光谱法(FAAS)基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6)为2.6%～4.3%。
  
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  铬的碳量子点荧光猝灭效应及其应用

  周婷婷,王震震,马荣萱,王 煜,高楼军,孙雪花

  冶金分析. 2016, 36(12): 59-64.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009859

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  以抗坏血酸为碳源,通过微波法直接在水溶液中制备了碳量子点(CQDs),利用透射电子显微镜、紫外吸收光谱、荧光光谱、傅里叶红外光谱及X射线衍射粉末仪对其进行表征,讨论了Cr对CQDs的荧光猝灭效应,并将其应用于Cr的测定。实验表明,在pH值为4.50的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,控制CQDs浓度为5.41×10^-5 mol/L(以碳计),在常温下与Cr反应20 min时,于激发波长335 nm,发射波长440 nm处进行测定,Cr质量浓度与体系的荧光猝灭程度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.996 8,线性范围为2.0~71 μg/L。方法检出限为0.003 μg/L。实验方法应用于环境水中Cr的测定,测得结果与分光光度法基本一致,相对标准偏差(RSD,n=5)为1.8%~2.3%。
  
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  分散液相微萃取光度法测定水中痕量铜

  黄运瑞,张廉奉,卢驰元,田博文

  冶金分析. 2016, 36(12): 65-68.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009860

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  以氯仿为萃取剂,甲醇为分散剂,铜试剂(二乙基二硫代氨基甲酸钠)为鳌合剂,建立了分散液相微萃取-分光光度法测定水中痕量铜的新方法。于50 mL离心试管中加入一定量的Cu²⁺标准溶液、50 μL 1.0 g/L铜试剂溶液,加水稀释至近50 mL,用1 mol/L盐酸调节pH值为3.0,定容。然后将3.25 mL由氯仿与无水甲醇组成的体积比为3∶10的混合液快速打入该离心管中,使之混合形成均匀浊相,萃取4 min后在3 000 r/min的条件下离心分离2 min,再抽取下层萃取液置于光程为1 cm的微型石英比色皿中。以空白试剂为参比,在波长为440 nm处测定其吸光度,结果表明,铜质量浓度在0.5~10 μg/L范围内与其对应的吸光度呈良好的线性关系,相关系数(r)为0.993 9,方法检出限为0.069 μg/L。将实验方法应用于水样中痕量铜的测定,测得结果与火焰原子吸收光谱法(FAAS)基本一致,相对标准偏差(RSD,n=5)为3.1%~4.0%。
  
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  二苯碳酰二肼分光光度法测定氮化硅铁中铬

  李 杰,李 洁,于录军,张穗忠

  冶金分析. 2016, 36(12): 69-73.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009996

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  氮化硅铁是一种重要的耐火材料,实验研究了应用二苯碳酰二肼分光光度法测定氮化硅铁中铬元素含量的分析方法。针对试样分解方法、氧化条件、显色条件、干扰消除等进行了试验研究,确定了最佳分析条件。试样于镍坩埚中以2 g氢氧化钠作为熔剂在650 ℃熔融10 min分解,在热水中浸取熔块后,以氢氟酸、高氯酸冒烟除去试样中的硅元素。用硫酸(1+9)溶解盐类后,在硫酸介质中以2.0 mL 10 g/L高锰酸钾溶液氧化铬至正六价,再加入过量的200 g/L碳酸钠溶液沉淀分离铁、镍等共存元素,最后在0.05～0.2 mol/L硫酸中利用铬与二苯碳酰二肼反应显色对其进行了测定。应用实验方法对氮化硅铁样品进行测定,测定值与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定值一致,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)小于2%;加标回收试验结果表明回收率为101%。
  
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  磷钼蓝分光光度法测定工业硅中磷

  安中庆,赵德平,方海燕,刘维理,刘英波,周 娅

  冶金分析. 2016, 36(12): 74-78.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009918

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  采用氢氟酸-硝酸溶解样品,高氯酸冒烟驱除硅、氟,加入抗坏血酸、显色溶液后直接显色测定,建立了磷钼蓝分光光度法测定工业硅中0.001%～0.27%磷含量的分析方法。结果表明,溶液中磷质量浓度在0.05～1.40 μg/mL范围内符合比尔定律;方法中磷的检出限为0.000 46 μg/mL;表观摩尔吸光系数ε₈₂₅=2.75×10⁴ L·mol^-1·cm^-1;样品中其他共存离子不干扰测定。不同实验室应用实验方法测定3个工业硅行业标准样品中磷的结果均与认定值吻合;按照实验方法测定2个工业硅行业标准样品中磷的结果与国标方法GB/T 14819.4－2012和GB/T 14819.5－2012的测定值均基本一致。将实验方法用于工业硅行业标准样品和工业硅实际样品中0.001%～0.27%磷的测定,实验所得结果的相对标准偏差(RSD,n=22)为1.4%～4.5%。
  
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  高频燃烧红外吸收法测定氮化钒铁中碳和硫

  张玉平,高树峰,宋晓军,张海岩,李彩云

  冶金分析. 2016, 36(12): 79-83.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009910

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  对于含氮量较高的氮化钒铁而言,其熔点高达1 450～1 650 ℃,给测定碳和硫的含量带来难题。利用钒铁标准物质建立校准曲线,钒铁标准物质进行校准验证,设定分析时间为50 s,以0.4 g纯铁和1.4 g钨粒为助熔剂进行助熔,建立了高频燃烧红外吸收法测定氮化钒铁中碳和硫的分析方法。方法中碳和硫的检出限分别为0.001 1%和0.001 3%,方法测定下限分别为0.003 5%和0.004 2%。由于缺乏氮化钒铁标准物质,取一定量的钒铁标准物质,分别与氮化硅铁标准物质混合,参照FeV45N10、FeV55N11氮化钒铁的成分配比配制氮化钒铁合成样品1#和2#,按照实验方法进行测定,所得测定值和理论值基本一致。实验方法测定氮化钒铁样品中碳含量结果的相对标准偏差(RSD,n=8)在1.2 %～3.0%之间,硫在2.2%～4.2%之间。