冶金分析

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刘正, 王海舟, 李小佳, 贾云海

冶金分析. 2016, 36(5): 1-6.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009881

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高温合金成分复杂,基体元素和合金元素严重干扰石墨炉原子吸收光谱法(GF-AAS)测定痕量碲。因而需要采用萃取技术分离干扰元素。二安替比林甲烷(DAM)·氢碘酸 (HI) 三相体系萃取碲具有较高的选择性。该体系中形成的第三液相为二安替比林甲烷(DAM)·氢碘酸 (HI)缔合物在三氯甲烷和苯混合溶剂中的分散相。实验优化了二安替比林甲烷(DAM)·氢碘酸 (HI) 三相体系萃取条件,结果显示碲在第三液相、第二相和水相中分配比为8 400∶1 600∶1。该萃取体系第三液相中碲的富集倍数高达21倍,同时可有效分离高温合金中基体元素和合金元素,消除了这些元素对石墨炉原子吸收光谱法测定碲的干扰。将第三液相稀释后直接进样,选用硝酸钯为改进剂,优化石墨炉升温程序,解决了有机物引起的背景干扰问题,获得了稳定的碲吸光度,进而建立了“二安替比林甲烷·氢碘酸第三液相富集-石墨炉原子吸收光谱法测定高温合金中痕量碲”的新方法。方法检出限为0.055 μg/g。用实验方法分析高温合金标准物质中0.50~83 μg/g的痕量碲,测定值与认定值一致,相对标准偏差(RSD,n=8)不超过20%。

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失效汽车催化剂中铂钯铑富集方法探讨

游刚, 方卫, 李青, 马媛, 杨晓滔, 杨辉

冶金分析. 2016, 36(5): 7-11.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009680

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研究了硫镍试金法应用于失效汽车催化剂中铂、钯、铑富集的方法,探讨了小型硫镍试金应用于前处理失效汽车催化剂类样品的试金配方,结合正交试验法和控制变量法考察了熔炼温度、熔炼时间、硅酸度、捕集剂镍粉量、硫镍质量比例、助熔剂用量和助熔剂配比对样品前处理效果的影响。最佳试金配方为:熔炼温度为1 050 ℃;熔炼时间为30 min;硅酸度K=3.5;0.88 g镍;m(Ni)∶m(S)=0.9∶1;4 g助熔剂(m(Na₂CO₃)∶m(Na₂B₄O₇)=1∶2)。以硫镍试金-碲共沉淀-电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定失效汽车催化剂中的铂、钯、铑,方法中铂、钯、铑的检出限分别为0.008 9、0.005 1、0.002 4 μg/mL。按照实验方法对样品RM-1、RM-2、RM-3(企业内部质控样)和标准样品GYBW-CHJ-1中铂、钯、铑进行测定,结果的相对标准偏差(n=6)在0.14%～2.7%之间,测定值均与参考值/认定值相吻合。

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钢中氧氮氢同时测定方法中氢空白值的控制

钟华

冶金分析. 2016, 36(5): 12-15.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009835

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针对钢中氧、氮、氢同时测定方法中氢测定结果较低温测氢法异常偏高的问题,进行了原因分析并提出了解决的办法。通过比较氢含量极低钢样的两种测定方法的氢结果,得出氧、氮、氢同时测定方法中石墨坩埚的氢杂质是造成上述问题的主要原因。为降低石墨坩埚中的氢杂质,实验提出将坩埚于450～480 ℃加热处理48 h用于日常分析,分析系统的氢空白值从0.69 μg/g 降低至0.12 μg/g,同时提高了方法的精密度,11次空白值的标准偏差为0.06 μg/g。按实验提出的方法对氢空白进行控制后,钢中氧、氮、氢同时测定方法中氢的分析结果与低温单独测氢法一致;钢中1.2～6.8 μg/g的氢测定结果,相对标准偏差(RSD,n=5)在1.0%～12.2%,满足炼钢炉前分析的要求。

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激光诱导击穿光谱发展现状

沈桂华, 李华昌, 史烨弘

冶金分析. 2016, 36(5): 16-25.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009807

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激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是近年来迅速发展的一种新型分析检测手段,它的发展备受关注。从激光诱导击穿光谱技术的发展、仪器设备的发展、应用技术3个方面进行了综述。其中,在激光诱导击穿光谱技术的发展方面,概述了激光诱导击穿光谱技术的发展历程、技术的改进以及数据处理方法的发展情况。在仪器设备发展方面,介绍了仪器设备在国内外的发展现状,主要介绍了便携式仪器的研究进展。在应用技术方面,介绍了激光诱导击穿光谱技术在各领域中的应用,特别是在工业在线分析领域中的应用。最后对激光诱导击穿光谱技术的未来发展趋势做了展望。

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硝酸钠-硫氰化铵-溴化十六烷基吡啶体系浮选分离和富集铑

李玉玲, 司学芝, 马冬冬, 马万山

冶金分析. 2016, 36(5): 26-29.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009672

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研究了硝酸钠-硫氰化铵-溴化十六烷基吡啶(CPB)体系浮选分离富集铑的新方法。探讨了酸度、硝酸钠、硫氰化铵和溴化十六烷基吡啶的浓度等对Rh³⁺浮选率的影响,确定了浮选分离Rh³⁺的最佳条件,并讨论了Rh³⁺的浮选分离机理。结果表明,在最佳条件下,Rh³⁺与硫氰化铵和溴化十六烷基吡啶生成不溶于水的三元缔合物[CPB⁺]₃[(Rh(SCN)₆^3-],此三元缔合物浮于盐水相上层形成界面清晰的液-固两相。控制溶液酸度为pH 2,在0.2 g/mL硝酸钠、8.0×10^-3mol/L硫氰化铵和3.0×10^-3 mol/L溴化十六烷基吡啶(CPB)的条件下,实现了Rh³⁺与Al³⁺、Mn²⁺、Ga³⁺、Fe²⁺、Cd²⁺、Mg²⁺、V、Ni²⁺、和Cr³⁺的定量分离。方法用于合成水样中微量Rh³⁺的浮选分离,回收率为97.6%～99.1%。

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电感耦合等离子体原子发射光谱法测定含碳质钒矿石中硅铝铁钒磷

王干珍, 汤行, 叶明, 严慧, 易晓明, 郭腊梅

冶金分析. 2016, 36(5): 30-34.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009798

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样品采用过氧化钠在650 ℃熔融20 min,经盐酸酸化后,选取Si 251.612 nm、Al 237.312 nm、Fe 259.837 nm、V 292.402 nm、P 213.618 nm为分析谱线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定硅、铝、铁、钒和磷,从而建立了含碳质钒矿石中硅、铝、铁、钒、磷的测定方法。结果表明,不单独进行灼烧除碳而采用直接碱熔的方法处理样品,对此类型样品各元素测定结果没有影响;当样品称样量为0.2 g时,加入2 g过氧化钠可以使样品熔解完全;而硅需在样品处理后24 h内测定,以免导致结果偏低。各元素质量分数在一定范围内与其发射强度呈线性,校准曲线的线性相关系数r=0.999 9;方法中各元素的检出限为18～117 mg/kg。实验方法用于测定两个含碳质钒矿石样品中硅、铝、铁、钒、磷,结果的相对标准偏差(RSD,n=12)在1.0％～5.4%之间。按照实验方法测定7个含碳质钒矿石样品中硅、铝、铁、钒、磷,结果与采用其他方法的测定结果相吻合。

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氢化物发生原子荧光光谱法测定再生锌原料中汞

王津

冶金分析. 2016, 36(5): 35-38.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009779

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由于锌冶炼工业是一个重要的大气汞污染源,而再生锌原料是锌的一个重要来源之一,因此再生锌中汞的准确测定具有重要的意义。实验采用先加入10 mL盐酸加热分解并除去硫后,再加入5 mL硝酸的溶样方式,以盐酸(1+19)作载流,硼氢化钾溶液作为还原剂,实现了氢化物发生原子荧光光谱对再生锌原料中质量分数为0.000 1%～0.060%汞的测定。实验中,为了使汞标准溶液稳定保存较长的时间,采用0.5 g/L重铬酸钾-5%硝酸作为汞保护剂。在选定的工作条件下,汞质量浓度在2～20 ng/mL范围内呈线性关系,相关系数R²=0.999 6。方法检出限为0.20 ng/mL,测定下限为2.0 ng/mL。干扰试验表明,样品中的共存元素不干扰汞的测定。按照实验方法测定含锌废料、瓦斯灰、氧化锌、烟灰、锌浮渣多个实际样品,结果与冷原子吸收光谱法的基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6)在1.6 %～3.5%之间。将实验方法应用于瓦斯灰和含锌废料中汞的测定,回收率为96%～101%

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电解脱锡-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镀锡板镀层中铅

何志明, 吴益青, 贺萍

冶金分析. 2016, 36(5): 39-43.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009756

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在盐酸介质中,以甘汞电极为参比电极,铂金丝为辅助电极,试样为工作电极进行电解脱锡。观察电压与时间的电解曲线变化,确定了镀锡层剥离的电流密度为5 mA/cm²;通过溶液浓缩试验,确定溶液的加热温度为500 ℃、浓缩时间为45 min;选择Pb 220.353 nm作为分析线,基体匹配法绘制校准曲线可消除基体效应的影响,测定脱锡溶液中铁量并扣除铁对铅的干扰量,最终通过计算得到镀层中铅量,从而建立了电解脱锡-电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定镀锡板镀层中铅的方法。在50 mL盐酸溶液中,铅的质量在2.50～15.0 μg范围内与发射强度呈线性,相关系数r=0.999 3。方法中铅的检出限为0.24 μg/g。方法用于测定镀锡板镀层中铅,结果的相对标准偏差(n=6)小于3.0%;加标回收率为97%～104%。

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电感耦合等离子体原子发射光谱法测定蛭石中4种氧化物

吕琦, 沈克, 郭芳, 贾丽晖, 古兵平

冶金分析. 2016, 36(5): 44-48.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009678

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采用碳酸钠-硼酸混合熔剂在950 ℃熔融样品6～8 min、然后使用盐酸(1+4)浸取后,选择Si 288.158 nm、Ca 315.887 nm、Fe 238.204 nm、Al 308.215 nm为分析线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定蛭石中SiO₂、CaO、Fe₂O₃及Al₂O₃。各组分的质量分数在一定范围内与其发射强度呈线性,校准曲线的线性相关系数r均不小于0.999 5。实验方法用于测定玄武岩标准物质GBW07105和实际蛭石样品SiO₂、CaO、Fe₂O₃及Al₂O₃,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.61%～1.8%;各组分的测定结果与认定值或者其他化学方法的测定值相吻合。

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硅钼蓝分光光度法测定镁钕合金中硅

于亚辉, 张翼明, 王东杰, 金文莉

冶金分析. 2016, 36(5): 49-52.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009674

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采用盐酸(1+2)溶解镁钕合金样品,在0.12～0.25 mol/L盐酸介质中,加入2.5 mL 50 g/L钼酸铵溶液与硅形成硅钼黄络合物,稳定15 min后,加入5 mL 10 g/L硫酸-草酸混合酸分解磷、砷钼杂多酸,而后加入2.5 mL 10 g/L抗坏血酸溶液做还原剂,使硅形成稳定的硅钼蓝络合物,稳定15 min后,于分光光度计波长800 nm处测量其吸光度,从校准曲线上查得硅量,从而建立了使用分光光度法测定镁钕合金中硅的方法。结果表明,试液中硅质量在1～50 μg范围内与吸光度呈线性,校准曲线线性回归方程为y=61.634 x+0.007 5,相关系数r=1.000;方法中硅的检出限为0.000 11%(质量分数)。按照实验方法对镁钕合金样品中硅进行加标回收试验,回收率为97%～104%。实验方法用于测定镁钕合金实际样品中硅,结果的相对标准偏差(RSD, n=11)为0.76％～7.6％,结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定结果相吻合。

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EDTA滴定法测定再生锌原料中铁

吴雪英, 魏雅娟, 刘晓玲, 江荆, 王子燕

冶金分析. 2016, 36(5): 53-57.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009694

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使用过氧化钠-氢氧化钠为混合熔剂,在镍坩埚中于550 ℃熔融样品15 min,经热水提取-盐酸酸化后,在氨性介质中沉淀铁并与锌、铜、镍分离。沉淀经盐酸溶解,控制溶液的pH值为1.1～1.4,以磺基水杨酸为指示剂,在溶液温度为70～80 ℃时,使用EDTA标准溶液滴定铁,从而建立了采用EDTA滴定法测定再生锌原料中铁的方法。干扰实验表明,沉淀分离后试样中的共存元素均不干扰铁的测定。实验方法用于测定再生锌原料样品中铁,结果的相对标准偏差(RSD, n=11)为0.22%～1.2%;样品经碱熔处理后,使用EDTA滴定法和重铬酸钾滴定法分别测定铁含量,两种方法的测定结果相吻合。

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微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镍铁合金中7种元素

荚江霞, 陆军, 陆尹

冶金分析. 2016, 36(5): 58-63.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009768

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使用王水并利用微波消解的方式处理样品,微波消解采用分步升温的方法,第1步升温5 min到120 ℃,维持6 min;第2步再升温5 min到180 ℃,并保持6 min。选择Si 251.612 nm、Mn 293.930 nm、P 213.618 nm、Cr 206.149 nm、Cu 324.754 nm、Co 238.892 nm、Ni 221.647 nm为分析线并设置合适的背景扣除位置,采用基体匹配法绘制校准曲线可消除基体效应的影响,利用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定硅、锰、磷、铬、铜、钴、镍,建立了镍铁合金中硅、锰、磷、铬、铜、钴、镍的测定方法。各待测元素校准曲线的线性相关系数均大于0.999 5;镍铁中各元素的检出限为0.000 9%～0.003%(质量分数)。方法应用于镍铁合金标准样品JSS 760-3中硅、锰、磷、铬、铜、钴、镍的测定,结果与认定值相符,结果的相对标准偏差(RSD,n=10)为0.36%～5.2%。

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电感耦合等离子体原子发射光谱法测定TaNb6合金中铌和10种杂质元素

李延超, 林小辉, 梁静, 李来平, 王晖, 张小明

冶金分析. 2016, 36(5): 64-68.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009759

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使用氢氟酸、盐酸、硝酸混合酸溶解TaNb6合金样品,选择Nb 309.418 nm、Fe 259.940 nm、Cr 267.716 nm、Ni 221.647 nm、Mn 257.610 nm、Ti 336.121 nm、Al 167.076 nm、Cu 224.700 nm、Sn 189.989 nm、Pb 261.418 nm和Zr 339.19 8 nm为分析线,在仪器最佳工作条件下,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定TaNb6合金中铌、铁、铬、镍、锰、钛、铝、铜、锡、铅和锆,从而建立了TaNb6合金中铌及10种杂质元素的测定方法。采用基体匹配法绘制校准曲线可消除基体效应的影响。各待测元素校准曲线线性回归方程的相关系数均大于0.999 5;方法中各元素的检出限为0.000 1～0.02 μg/mL。按照实验方法测定TaNb6样品中铌、铁、铬、镍、锰、钛、铝、铜、锡、铅、锆,结果的相对标准偏差(RSD,n=7)为0.021%～0.25%,与国家标准GB/T 15076—2008(钽铌合金成分测试的规定方法)测定结果相吻合。

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游离酸测定过程中金属离子水解干扰和配位剂掩蔽的探讨

李超群, 田宗平, 曹健, 周永兴, 邓圣为, 陈铮

冶金分析. 2016, 36(5): 69-75.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009745

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运用酸碱质子理论详细论述了金属离子水解的实质,在水溶液中水合金属离子本质上就是酸。在金属离子存在下游离酸的测量,可以通过混合酸滴定理论进行处理,并分析了金属离子水解的影响。应用配位掩蔽法研究了抑制水解金属离子干扰的方法,配位剂加入改变了溶液中金属离子的存在状态。为了保证游离酸度测量结果的正确度,配位反应既不能产生也不能消耗H⁺,讨论了溶液酸效应和金属离子水解效应对条件稳定常数的影响,总结了游离酸测量过程中配位剂的选择要求。

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四分位法和迭代法对数据分散的能力验证检测数据统计分析结果的比较

毛燕

冶金分析. 2016, 36(5): 76-81.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009841

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能力验证是指利用实验室间比对,按照预先制定的准则评价参加者能力的活动。四分位法和迭代法均是分析能力验证数据的稳健统计分析方法,可以用来计算数据目标标准偏差,评价实验室上报数据是否合格。通过分析多项检测能力验证数据,比较了两种稳健统计分析方法的计算结果。分析数据的结果表明,当上报数据的标准化四分位距与基于经验模型的再现性标准差之比(H值)大于2或稳健变异系数CV大于0.05时,各实验室间检测能力相差较大,能力验证数据分布较分散,迭代计算次数大于1次,标准化四分位距与迭代法计算的稳健标准差比值大于1,四分位法放宽了能力验证的评价标准。

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