2018年, 第38卷, 第9期　刊出日期：2018-09-28

  

• 全选
  |

• Select
  直流辉光放电质谱分析导体和非导体样品的高纯铟片制样方法研究

  谭秀珍, 李瑶, 林乾彬, 朱刘, 邓育宁

  冶金分析. 2018, 38(9): 1-7.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010406

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  利用高纯铟薄片作为粘合剂,选取适量的样品压在In薄片上,采用直流辉光放电质谱法(dc-GDMS)测定了以红磷、Al₂O₃、In₂O₃和Lu₂O₃为代表的块状非导体、粉末非导体和粉末导体这3类物质中杂质元素的含量。实验考察了取样量、放电参数对基体信号强度及其稳定性的影响,优化后的取样量和放电参数如下:对于块状非导体-红磷样品,选取约2mm×3mm×1mm大小,用手扳压力机压在In上,并将放电电流设在1.50mA,放电电压设在850V;对于粉末非导体-Al₂O₃样品,选择压在In上的Al₂O₃粉末直径约为3mm,放电电流为1.70mA,放电电压为900V;对于粉末导体-In₂O₃和Lu₂O₃样品,则选择压在In上的In₂O₃和Lu₂O₃粉末直径约为7~8mm,放电电流为1.80mA,放电电压为950V。将实验方法应用于红磷、Al₂O₃、In₂O₃和Lu₂O₃样品的测定,其中检测红磷的杂质元素检出限要比Al₂O₃的低1个数量级;对In₂O₃独立测定5次结果的相对标准偏差均在20%内,大部分元素的测定值与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)基本一致,而Na、Al、Sn、Pb元素的测定值差别虽然有点大,但都在一个数量级上,对高纯金属产品的定级没有太大影响;Lu₂O₃中稀土元素的测定结果与ICP-MS的分析结果也基本一致。
• Select
  锌铝镁镀层汽车板镀层相的X射线衍射分析

  张玉成, 孟杨, 鞠新华, 姜中行, 马泽军

  冶金分析. 2018, 38(9): 8-13.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010332

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了对锌铝镁镀层汽车板镀层相进行表征,进而指导生产现场工艺调整及优化,首先采用X射线衍射仪(XRD)对测试参数进行了优化,然后根据最优测试参数,对7种不同镀层质量的锌铝镁镀层汽车板镀层相组成进行了定性定量分析。结果表明,优化后的锌铝镁镀层XRD相分析的最佳测试参数为小角掠射模式,窄狭缝,步长0.02°~0.04°,扫描速度不大于2°/min,扫描角度范围40°~51.5°。对7种不同镀层质量的锌铝镁镀层试样进行分析,发现物相组成相同,均由Zn、MgZn₂和AlMg₄Zn₁₁组成;镀层质量在50g/m²以下时,随着镀层质量的增加,镀层相中MgZn₂和AlMg₄Zn₁₁的质量分数先增大后减小,但差别不大;镀层质量从50g/m²增加到70g/m²时,镀层相中Zn的质量分数降低,MgZn₂和AlMg₄Zn₁₁的质量分数均增加,且MgZn₂的增长速率大于AlMg₄Zn₁₁。常规的XRD只能进行初步的半定量分析,而实验通过优化仪器参数提高了XRD半定量精度,进而取代了传统的化学法进行定量分析,及时了解了镀层物相组成,实验结果将为生产现场进行镀层工艺优化提供理论指导。
• Select
  粗制氧化锌的X射线衍射全谱图拟合定量相分析探讨

  吴景武, 于泓锦, 冯均利, 唐梦奇

  冶金分析. 2018, 38(9): 14-19.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010323

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用X射线荧光光谱(XRF)半定量法或化学法分析粗制氧化锌中ZnO含量时,如存在Zn、ZnFe₂O₄等非ZnO物相,结果往往偏高,导致一些禁止进口的固体废物进入我国。为此,实验选取两种粗制氧化锌试样,先采用X射线荧光光谱半定量法测定ZnO含量,然后采用X射线衍射(XRD)分析技术和Rietveld全谱图拟合定量相分析。利用整个衍射空间的散射信息,用多个不同物理含义的模型对实验数字衍射谱进行Rietveld全谱图拟合。拟合过程采用线性最小平方拟合算法不断调节模型中参数,获得与实际谱线吻合的理论谱线(加权图形剩余方差因子R_wp＜10%),最后获得试样组成相的含量。采用在粗制氧化锌中分别加入一定量ZnO,按照上述方法进行Rietveld全谱图拟合分析,结果差值小于5.0%。结果表明:方法精修后得到粗制氧化锌中各常见物相的晶体结构参数与已报道的文献非常接近,实现了ZnO相含量的更准确测定,可用于进口粗制氧化锌的检验监管和属性鉴别。
• Select
  高频燃烧红外吸收法测定硅铁中碳的助熔剂研究

  钟华, 刘凤君

  冶金分析. 2018, 38(9): 20-25.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010437

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用高频燃烧红外吸收法,比较了标准方法GB/T 4333.10—1990(以下简称GB)和JIS G 1312-2∶2011(以下简称JIS)中的两种助熔剂条件对硅铁样品中碳的测定结果。试验现象和结果表明:GB方法测定时,熔液飞溅现象较JIS方法严重,导致其测定结果的精密度较JIS方法差。鉴于满足JIS方法中所用铁粉助熔剂的分析成本较高,实验对现有GB方法的助熔剂条件进行了改进,措施是在硅铁样品中混入三氧化钨粉,再加入铁、锡、钨助熔剂,然后采用高频燃烧红外吸收法对其中碳进行测定。试验结果表明三氧化钨粉能有效提高硅铁样品在铁、锡、钨条件下燃烧的稳定性。改进后的测定条件为:称取0.20g样品与0.5g三氧化钨粉在坩埚中混合,再加入0.6g纯铁屑、0.4g锡粒和1.5g钨粒。将实验方法应用于硅铁实际样品中0.006%~0.080%(质量分数)碳的测定,相对标准偏差(RSD,n=8)在0.8%~5.0%之间。在硅铁样品中加入碳标准溶液进行碳的加标回收试验,回收率为91%~120%。
• Select
  对电感耦合等离子体发射光谱法中一些问题的认识

  龚琦

  冶金分析. 2018, 38(9): 26-30.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010438

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  结合本人的教学和科研实践,讨论了对电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)中几个问题的认识。它们包括:(1)关于电感耦合等离子体原子发射光谱法称谓的个人看法;(2)对电感耦合等离子体发射光谱法中干扰效应的认识;(3)如何判断干扰效应的存在;(4)对检出限、测定限和线性范围的认识。本文的目的在于:澄清在ICP-OES应用研究及其论文撰写中出现的问题。
• Select
  一种四极质谱仪射频电源控制与数据采集系统的研制

  李凯, 李明, 唐兴斌, 宋春苗

  冶金分析. 2018, 38(9): 31-35.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010397

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  四极杆射频电源是四极质谱仪的核心部件,传统的四极杆射频电源控制与数据采集一般采用模数转换器(ADC)与主控芯片搭配来实现,先将信号进行预分频,再用ADC采集,处理速度慢、功能单一。本文基于微控制器(ARM)和现场可编程门阵列(FPGA),研制了一种新型的射频电源控制与数据采集系统。ARM用于与上位机通讯及模块间的级联控制,FPGA负责交直流控制电压的输出、扫描时序产生及数据采集,进而实现仪器的质量数扫描、跳峰扫描等功能。选用基于上述设计的电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)样机,依照四极杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范JJF 1159—2006进行了分辨率、灵敏度、质量轴稳定性和线性测定试验,测定结果符合该规范要求。
• Select
  组织结构及夹杂物对高强结构厚板冷弯开裂影响的研究

  覃登攀

  冶金分析. 2018, 38(9): 36-40.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010413

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  冷弯开裂一直是制约高强度结构厚板应用的关键,其影响因素较多。实验对Q690D厚板冷弯开裂原因开展了深入分析。通过金相组织分析发现厚板表面存在1层100μm左右、由粗大贝氏体和细晶铁素体所组成的带状组织是导致钢板冷弯开裂的主要原因。此外,对试验钢中氧、氮、氢含量进行化学检测,发现氧含量超标,且通过扫描电镜及能谱观察发现钢中存在较多氧化镁、氧化铝类夹杂,评级为D类和DS类1.0级。据此,提出增加试验钢中硅元素的含量,可以有效抑制锰元素偏聚造成的带状组织,同时可降低钢中的氧化物夹杂。
• Select
  电感耦合等离子体质谱法测定水泥中11种组分

  张翠欣, 姚春毅, 剧京亚, 董亚楠, 马英楠

  冶金分析. 2018, 38(9): 41-47.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010318

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用7mL王水-2mL氢氟酸-2mL高氯酸-5mL硝酸体系对样品进行处理,选用⁴⁵Sc为内标校正²⁷Al、⁴⁷Ti、²⁴Mg、³⁹K和⁴³Ca,选用⁷²Ge为内标校正⁵⁷Fe、⁵³Cr、⁵⁵Mn和⁶³Cu,选用¹⁰³Rh校正²⁰⁸Pb和¹¹¹Cd,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定水泥中氧化铝、二氧化钛、氧化铁、氧化镁、氧化钾、氧化钙、铅、镉、铬、锰、铜等11种组分的方法。实验表明,在样品中加入7mL王水和2mL氢氟酸,置于80℃电加热装置上预处理20min,放入微波消解仪中进行消解,消解后样液中加入2mL高氯酸于160℃进一步消解样品并驱除多余的氢氟酸,再加入5mL硝酸驱除多余的高氯酸,可将样品溶解完全。在选定的实验条件下,各组分相应校准曲线的相关系数均不小于0.9996。按照实验方法对两种水泥标准物质GBW 03204b和GBW 03203b中的11种组分分别进行了8次平行测定,并分别加入铅、镉、铬、锰、铜的单元素标准溶液进行加标回收试验,所有组分测得结果的相对标准偏差(RSD,n=8)在3.7%~6.2%之间,氧化铝、二氧化钛、氧化铁、氧化镁、氧化钾、氧化钙的测定值与认定值基本一致,铅、镉、铬、锰、铜的加标回收率在87%~109%之间。
• Select
  电感耦合等离子体质谱法测定聚氯乙烯加工用稀土复合热稳定剂中铅

  包香春, 高立红

  冶金分析. 2018, 38(9): 48-52.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010405

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  稀土复合热稳定剂中含有有机化合物,为确保试样溶解完全,实验采用先灼烧再用混合酸消解的方法对试样进行前处理。实验表明,采用马弗炉于600℃灼烧30min,试样可变为灰白色,再用硝酸-氢氟酸-高氯酸进行消解,以2%(V/V)硝酸为测定介质,以²⁰⁸Pb作为测定同位素,可实现电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对聚氯乙烯加工用稀土复合热稳定剂中铅的测定。采用10.00ng/mL铊为内标校正基体效应和信号漂移;在0.50~25.00ng/mL的质量浓度范围内,以铅质量浓度为横坐标,铅与铊内标信号强度的比值为纵坐标绘制校准曲线,其相关系数大于0.9995。方法检出限为0.06ng/mL,方法测定下限为0.19ng/mL。采用实验方法测定两个聚氯乙烯加工用稀土复合热稳定剂试样中铅的含量,其质量分数分别为1.70和1.20μg/g,其相对标准偏差(n=11)小于10%,加标回收率为96%~105%。
• Select
  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定云南昆阳磷矿黑色页岩中钒钼镍

  冯晓军, 薛菁, 杨晓燕, 史鑫

  冶金分析. 2018, 38(9): 53-58.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010431

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  黑色页岩中碳含量较高,共存元素较多。碳质残渣因消解不完全会堵塞仪器进样系统,同时吸附钒、钼、镍,导致结果偏低。为了消除碳对钒、钼、镍测定的干扰,对黑色页岩进行了高温灼烧预处理试验。同时进行了不同酸度的盐酸介质对钒、钼、镍谱线强度的影响、共存元素的干扰等条件试验。确定采用在750℃马弗炉中灼烧除碳后,经硝酸-氢氟酸-高氯酸消解处理样品,盐酸酸化提取定容后,选择 V 311.071nm、Mo 202.031nm、Ni 231.604nm为分析谱线,选取耐氢氟酸雾化器进样,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定钒、钼、镍,从而建立了云南昆阳磷矿黑色页岩中钒、钼、镍的分析方法。在仪器最佳工作条件下,各元素校准曲线的线性相关系数均大于0.9995;方法检出限为1.2~8.1μg/g。方法应用于云南昆阳磷矿黑色页岩样品中钒、钼、镍的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.91%~5.1%,各元素的加标回收率为96%~102%。按照实验方法测定水系沉积物国家标准物质(GBW 07306、GBW 07311、GBW 07312)中钒、钼、镍,测定值与认定值基本一致。
• Select
  微波消解-火焰原子吸收光谱法测定铜精矿中银

  邹雯雯, 岳春雷, 赵祖亮, 张庆建, 周龙龙, 徐兆锋

  冶金分析. 2018, 38(9): 59-62.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010369

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以王水为消解体系,采用3步程序升温微波消解法处理样品,选择8%(体积分数)王水为测定介质,实现了火焰原子吸收光谱法(FAAS)对铜精矿样品中1.6~600.0g/t银的测定。干扰试验表明,样品中的铜和铁对银测定的干扰可忽略。在选定的实验条件下,以银质量浓度为横坐标,测得的吸光度为纵坐标绘制校准曲线,其线性相关系数为0.9998。方法检出限为1.6g/t。采用实验方法对3个铜精矿标准物质分别测定11次,测定值与认定值一致,相对标准偏差(RSD)为0.23%~0.66%。选取5组不同银含量的铜精矿样品,按照实验方法测定,并根据测得银含量的不同范围,分别与国标方法GB/T 3884.2—2012中的酸溶-FAAS和火试金-滴定法测得结果进行对比,结果表明,二者基本吻合。
• Select
  多元光谱拟合校正-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铱化合物中19种杂质元素

  李秋莹, 甘建壮, 何姣, 方海燕, 孙祺, 王应进

  冶金分析. 2018, 38(9): 63-68.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010433

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  铱化合物产品中杂质元素的准确测定,是判定产品级别的重要指标,以往常采用摄谱法进行测定,但Ca、Si、Mg、Fe、Na测定结果准确性差,周期较长。根据铱化合物易溶于水及酸的性质,采用盐酸溶解样品,电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定了三氯化铱、四氯化铱、氯铱酸、氯铱酸铵等铱化合物中Pt、Pd、Ru、Rh、Ag、Au、Cu、Fe、Zn、Ni、Mn、Mg、Al、Ca、Sn、Na、Si、Pb、K等19种杂质元素。基体Ir对Pt、Sn产生的光谱干扰采用多元光谱拟合(MSF)方法校正,杂质元素间没有干扰。方法的检出限(μg/mL)为0.078(Pt)、0.0080(Pd)、0.014(Ru)、0.031(Rh)、0.0029(Ag)、0.016(Au)、0.0035(Cu)、0.012(Fe)、0.014(Zn)、0.0098(Ni)、0.0010(Mn)、0.0022(Mg)、0.0016(Al)、0.021(Ca)、0.057(Sn)、0.020(Na)、0.11(Si)、0.014(Pb)和0.0083(K)。按照实验方法测定三氯化铱中Pt、Pd、Ru、Rh、Ag、Au、Cu、Fe、Zn、Ni、Mn、Mg、Al、Ca、Sn、Na、Si、Pb、K等19种元素,结果的相对标准偏差(RSD,n=9)为1.2%~7.4%;加标回收率在89%~114%之间。
• Select
  电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铈铁合金中铝硅镍

  张秀艳, 常诚, 赵静

  冶金分析. 2018, 38(9): 69-74.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010204

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  铈铁合金作为稀土钢的添加剂,对提高稀土钢的产品性能有重要的作用,而快速准确地测定铈铁合金中铝、硅、镍,对产品的质量控制具有重要意义。采用盐酸、硝酸溶解样品,选择Al 396.153nm、Si 251.612nm、Ni 231.604nm为分析谱线,采用基体匹配和空白校正的方法校正基体的影响,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铈铁合金中铝、硅、镍。各元素质量分数在0.0050%~0.20%范围内校准曲线呈线性,相关系数均大于0.9999;方法中铝、硅、镍检出限分别为0.0012%、0.0006%、0.0003%。实验方法用于测定铈铁合金中铝、硅、镍,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)小于7%,回收率为90%~115%。按照实验方法测定铈铁合金中铝、硅、镍,并采用分光光度法测定硅、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定铝和镍,测定结果相吻合。
• Select
  磷钒钼黄光度法测定钒磷铁矿中磷

  周礼仙

  冶金分析. 2018, 38(9): 75-80.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.010394

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用无水碳酸钠和硼酸混合熔剂分解样品,在硝酸介质中,高锰酸钾将其他形式的磷酸根氧化为正磷酸根,以亚硝酸钠还原过量的高锰酸钾。在约0.80mol/L的酸度下,磷与钼酸铵、钒酸铵反应生成可溶性的磷钒钼黄络合物,实现了磷钒钼黄分光光度法对样品中磷的测定。在选定的实验条件下,显色液中磷的质量在0.023~0.278mg范围内符合比尔定律,校准曲线的相关系数为0.9998。方法检出限为0.20%(质量分数),测定下限为0.60%(质量分数)。考察了钒磷铁矿样品中钒、铬及其他共存元素对测定的干扰,结果表明这些共存元素的干扰均可忽略。选取6件钒磷铁矿样品,分别采用实验方法与国标方法GB/T 1871.1—1995(包括磷钼酸喹啉重量法和滴定法)作对照分析,二者测定结果基本一致。采用实验方法对钒磷铁矿样品进行8次平行测定,相对标准偏差(RSD,n=8)小于4%,在样品中加入磷标准溶液进行加标回收试验,回收率在98%~101%之间。