水生態(tài)
水利水務(wù)安全應(yīng)急
環(huán)境應(yīng)急檢測疾控衛(wèi)生
疾控監(jiān)測臨床診斷
臨床質(zhì)譜檢測半導(dǎo)體
半導(dǎo)體行業(yè)檢測材料科學(xué)
材料檢測石油石化
石油化工行業(yè)檢測工業(yè)過程
工業(yè)生產(chǎn)過程檢測硅鐵就是鐵和硅組成的鐵合金。硅鐵是以焦炭、鋼屑、石英(或硅石)為原料,用電爐冶煉制成的鐵硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅,所以硅鐵常用于煉鋼時作脫氧劑,同時由于 SiO2 生成時放出大量的熱,在脫氧的同時,對提高鋼水溫度也是有利的。目前,我國已大量對外出口硅鐵,為了對質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控,常常需要對硅鐵中的鉻、銅、錳、鎳等微量元素進(jìn)行檢測。
硅鐵及硅材料中微量元素的測定多采用 X2 熒光光譜法,但分析的元素較少。目前標(biāo)準(zhǔn)只有《硅鐵 鋁、鈣、錳、鉻、鈦、銅、磷和鎳含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》(GB/T 24194-2009),電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法因靈敏度高、分析速度快、且能多元素同時測定等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于冶金等領(lǐng)域,現(xiàn)已成為各種物質(zhì)中微量元素分析的重要手段。
本文采用 EXPEC 6000R 型 ICP-OES 對硅鐵合金中的鉻、銅、錳、鎳、磷、鈦元素含量進(jìn)行測試,測試標(biāo)準(zhǔn)樣品具有較好的平行性和準(zhǔn)確性,可以作為硅鐵合金實(shí)際樣品的分析方法。
關(guān)鍵詞:ICP-OES;硅鐵;基體匹配。
實(shí)驗(yàn)部分
儀器
表 1 電感耦合等離子光譜儀
表 2 電感耦合等離子光譜儀參數(shù)
試劑及標(biāo)準(zhǔn)品
試劑:優(yōu)級純硝酸、優(yōu)級純氫氟酸、優(yōu)級純鹽酸、優(yōu)級純高氯酸;
純水:18.2 MΩ·cm 去離子水;
標(biāo)準(zhǔn)溶液:Ni、P 1000 mg/L;Mn、Cr、Cu、Ti 10000 mg/L(國家有色金屬及電子材料分析測試中心)。
樣品前處理
將試料稱取 1.0g 后放置于消解杯中,加入 4.0mL 純水潤濕試料,再逐滴加入 30mL 稀王水(王水:水=1:1),4.0mL 氫氟酸,蓋上表面皿,加熱至試料完全溶解,用水洗滌表面皿及杯壁后加入 4.0mL 高氯酸加熱,等冒白煙時,加入稀鹽酸(酸:水=1:3)10.0mL,繼續(xù)加熱至溶液透明,冷卻后,移入至 50mL 容量瓶,用水稀釋至刻度,混勻后將溶液過濾作為樣品測定液使用。
圖 1 硅鐵消解后圖片
標(biāo)準(zhǔn)曲線
精密量取元素 Cr、Cu、Mn、Ni、P、Ti 標(biāo)準(zhǔn)溶液并稀釋得到的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃 度梯度見下表,標(biāo)準(zhǔn)曲線需要用 2.0%Fe 基體作為基體配制基體匹配法標(biāo)準(zhǔn)曲線:
表 3 標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度梯度
標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限
在表 4 所示的濃度范圍內(nèi),待測元素線性相關(guān)系數(shù)大于 0.9999。以樣品空白試樣連續(xù)分析 11 次所得測定值的 3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對應(yīng)的樣品濃度作為方法檢出限,其檢出限見表 4。
表 4 測定元素線、相關(guān)系數(shù)及檢出限
精密度測試
對 7 個平行樣分別測試,其結(jié)果間精密度列于表 5,結(jié)果 RSD<3%,可以用于實(shí)際樣品分析。
表 5 樣品精密度測試結(jié)果(單位:%)
樣品測試結(jié)果及偏差
將樣品測試結(jié)果與證書值相比較,不同含量元素的相對偏差均符合《GB/T 24194—2009》的規(guī)定,表明該方法具有良好的準(zhǔn)確性。
表 7 樣品測試結(jié)果及偏差(單位:%)
結(jié)論
本實(shí)驗(yàn)建立了采用 EXPEC 6000R 型 ICP-OES 測定硅鐵中鉻、銅、錳、鎳、磷、鈦元素含量的方法。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,所建立標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)均 大于 0.9999,各平行樣分析結(jié)果間精密度小于 3%,測試結(jié)果偏差值在國標(biāo)規(guī)定的允差范圍內(nèi);以上一系列方法學(xué)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明本文所開發(fā)的方法有效可行,該方法可以應(yīng)用于硅鐵樣品中鉻、銅、錳、鎳、磷、鈦元素含量測試,并具有較好的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
附錄
EXPEC 6000R 型 ICP-OES 配置清單
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