專利名稱：：測(cè)定鉬鐵中雜質(zhì)元素砷、錫、銻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及測(cè)定鉬鐵中有害雜質(zhì)元素砷、錫、銻的方法，屬于分析化學(xué)中的定量分析領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：鉬鐵是制造重型壓力容器、核電設(shè)備以及其它產(chǎn)品的重要原料。投料前，必須檢測(cè)砷、錫、銻等有害雜質(zhì)元素的含量，篩選優(yōu)質(zhì)原材料供投料，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。否則可能威脅壓力容器、核電設(shè)備等產(chǎn)品的安全使用。以前由于無(wú)法檢測(cè)鉬鐵中的砷，采購(gòu)合同中無(wú)法對(duì)砷含量范圍規(guī)定驗(yàn)收指標(biāo)?，F(xiàn)有檢測(cè)錫、銻的方法由于未規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)溶液中的鐵、鉬之和量，生產(chǎn)中經(jīng)常因鉬等含量變化對(duì)銻的結(jié)果影響顯著，需要重新配制標(biāo)準(zhǔn)溶液校正儀器。為了準(zhǔn)確檢測(cè)砷、錫、銻，有人嘗試用萃取劑從溶液中分離、富集砷、錫、銻后進(jìn)行測(cè)定，但僅限于研究，因?yàn)椴僮鞣爆?、周期長(zhǎng)，不能滿足大批量生產(chǎn)檢驗(yàn)要求。目前為止，由于沒(méi)有合適的方法同時(shí)測(cè)定鉬鐵中有害雜質(zhì)元素砷、錫、銻的方法，使供貨商無(wú)法完整地提供鉬鐵中有害雜質(zhì)元素砷、錫、銻的檢測(cè)報(bào)告，采購(gòu)和使用時(shí)也無(wú)法對(duì)其中的有害雜質(zhì)元素砷、錫、銻規(guī)定完整的驗(yàn)收指標(biāo)，導(dǎo)致生產(chǎn)中因鉬鐵的有害雜質(zhì)元素過(guò)高而造成產(chǎn)品報(bào)廢、重新投料的情況。因此有必要開發(fā)一種適合于大批量生產(chǎn)檢驗(yàn)的同時(shí)測(cè)定鉬鐵中有害雜質(zhì)元素砷、錫、銻的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種同時(shí)測(cè)定鉬鐵中砷、錫、銻的方法，該方法適合于大批量生產(chǎn)檢驗(yàn)。本發(fā)明的技術(shù)方案將鉬鐵試樣用鹽酸-硝酸混合酸溶解，在電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(PerkinElmer)上，使用合成標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)繪制工作曲線，由計(jì)算機(jī)程序校正方式扣除元素間干擾和背景干擾，測(cè)定試樣溶液中的痕量有害雜質(zhì)元素砷、錫、銻。具體包括以下步驟a、繪制工作曲線制備標(biāo)準(zhǔn)系列溶液采用純鐵、純鉬打底，使每100ml溶液中，高含量元素范圍為鉬50.0mg70.0mg、鐵30.0mg50.Omg;加入石申5.0yg160.0yg、錫l.0yg100.0yg、銻1.0yg100.0yg，配制各元素均有適當(dāng)梯度的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液；本發(fā)明方法在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，加入適量其它需要檢測(cè)的元素，校正儀器后，檢測(cè)時(shí)可直接讀取相應(yīng)元素的結(jié)果，即可同時(shí)檢測(cè)其它元素。將標(biāo)準(zhǔn)系列溶液按各元素加入量換算為百分含量，存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)的鉬鐵分析方法中；b、試樣的預(yù)處理準(zhǔn)確稱取鉬鐵樣品，加入鹽酸-硝酸混合酸溶液，在溫度不大于12(TC條件下加熱，適時(shí)補(bǔ)充失去的水分。試樣完全溶解后，冷卻，用水稀釋至容量瓶刻度，搖勻；所述鹽酸-硝酸混合酸是指取鹽酸、硝酸、水以47:1:58(優(yōu)選5:1:6)的體積比混合均勻而成，即(5+1+6)鹽酸-硝酸混合酸溶液。所述鹽酸是指商品鹽酸，含質(zhì)量分?jǐn)?shù)37%-38%的HC1，所述硝酸是指商品硝酸，含質(zhì)量分?jǐn)?shù)63。/。以上的HN03。試驗(yàn)表明上述比例的混合酸最適合鉬鐵中各元素完全溶解，同時(shí)也不會(huì)對(duì)儀器造成損害c、打開電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，動(dòng)態(tài)預(yù)熱30min以上，吸入標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，計(jì)算機(jī)自動(dòng)校正儀器，再吸入鉬鐵試樣溶液，直接讀取分析結(jié)果。在大批量測(cè)定中，可根據(jù)實(shí)際情況定期采用適當(dāng)組成的控制樣品溶液隨同試樣溶液測(cè)定進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。尤其在試樣中某一個(gè)或多個(gè)元素含量明顯超出標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的含量時(shí)，可按標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的制備方法，根據(jù)超標(biāo)元素的可能的量，制備適當(dāng)組成的控制樣品溶液。本發(fā)明提供的測(cè)定鉬鐵中砷、錫、銻的方法，試樣預(yù)處理過(guò)程簡(jiǎn)便，不需要進(jìn)行分離、富集等繁瑣的操作，只需將鉬鐵試樣溶解成溶液，吸入電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀進(jìn)行測(cè)定，數(shù)十秒鐘后就可以同時(shí)顯示試樣中痕量有害雜質(zhì)元素砷、錫、銻的百分含量。本發(fā)明方法可以直接測(cè)定砷O.005%1.00%、錫O.001%0.20%、銻O.001%0.10%范圍的含量。以下通過(guò)具體實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述，但不應(yīng)理解為本發(fā)明僅限于以下實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述思想基礎(chǔ)上做出多種形式的變更或替換均屬于本發(fā)明。具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例分析中僅使用認(rèn)可的優(yōu)級(jí)純?cè)噭┖投握麴s水或相當(dāng)純度的水。鹽酸-硝酸混合酸的配制取鹽酸(p=1.19g/ml)1000ml、硝酸(p=1.42g/ml)200ml、水1200ml混合均勻。砷、錫、銻稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制取北京鋼鐵研究總院提供的1000yg/ml砷、錫、銻標(biāo)準(zhǔn)溶液各5.00ml，分別用水稀釋到50.00ml，搖勻。標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的制備準(zhǔn)確稱取5份純鐵30.0mg50.0mg、純鉬50.0mg70.Omg，使二者之和接近IOOmg，且鐵、鉬均有適當(dāng)?shù)暮刻荻取７謩e加入砷稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0500m11.600ml、錫稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液O.010mll.OOOml、銻稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液O.010mll.OOOml，使砷、錫、銻均有適當(dāng)?shù)暮刻荻?。各加入鹽酸-硝酸混合酸20ml，在溫度不大于12(TC條件下加熱，適時(shí)吹水補(bǔ)充失去的水分。試樣完全溶解后，冷卻，分別用水稀釋至100ml，搖勻。鉬鐵控制樣品溶液的制備在試樣中某一個(gè)或多個(gè)元素含量明顯超出標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的含量時(shí)，按標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的制備方法，制備適當(dāng)組成的控制樣品溶液。試樣溶液制備準(zhǔn)確稱取鉬鐵樣品0.050.30g范圍的質(zhì)量，加入(5+1+6)鹽酸-硝酸混合酸20ml，加熱至不大于12(TC，適時(shí)吹水補(bǔ)充失去的水分。試樣完全溶解后，冷卻，用水稀釋至100ml，搖勻。鉬鐵中砷、錫、銻測(cè)定的具體方法預(yù)先將標(biāo)準(zhǔn)系列溶液按各元素加入量換算為百分含量，存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)的鉬鐵分析方法中。在完成試樣溶液制備后，打開光譜儀，動(dòng)態(tài)預(yù)熱30min以上，吸入標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，計(jì)算機(jī)自動(dòng)校正儀器，再吸入鉬鐵試樣溶液，直接讀取分析結(jié)果。在大批量測(cè)定中，定期采用適當(dāng)組成的控制樣品溶液隨同試樣溶液測(cè)定進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。實(shí)施例l:個(gè)別樣品檢測(cè)發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)鉬鐵的情況砷的校正曲線上限為O.16%，而生產(chǎn)中檢測(cè)到明顯超出該范圍的情況顯示砷約1%，直接讀取的結(jié)果是否可靠？對(duì)這種極端情況，可根據(jù)樣品顯示結(jié)果鐵41.30%、鉬56.70%、砷1.02%、錫O.005%、銻O.008%，配制鐵40%、鉬58%、砷l.00%的控制樣品溶液進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，測(cè)定砷1.00%的監(jiān)控溶液顯示值為O.95%，已偏低，所以試樣中顯示砷1.02%的樣品，實(shí)際應(yīng)按校正結(jié)果1.07%報(bào)告1.00%+0.95%X1.02%=1.07%表1劣質(zhì)鉬鐵樣品分析的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度(w%，n=10)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例2:成批樣品檢測(cè)發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)鉬鐵的情況砷的校正曲線上限為O.16%，而生產(chǎn)中成批檢測(cè)結(jié)果明顯超出該范圍劣質(zhì)鉬鐵有顯示砷1.02%、0.28%等，直接讀取的結(jié)果是否可靠？當(dāng)這種極端情況出現(xiàn)時(shí)，可根據(jù)樣品顯示結(jié)果如鐵41.30%、鉬56.70%、砷1.02%、錫O.005%、銻O.008%，以及鐵34.38%、鉬62.97%、砷0.28%、錫O.003%、銻O.030%等，增加配制鐵40%、鉬58%、砷l.00%的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液，與原有標(biāo)準(zhǔn)溶液共同校正儀器，該批樣品其它元素檢測(cè)結(jié)果不變，而此前顯示砷1.02%、0.27%等數(shù)據(jù)的樣品，在增加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液重新校正后的砷顯示值為1.07%、0.28%等數(shù)據(jù)，可直接讀取分析結(jié)果。表2成批鉬鐵樣品分析抽查的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度(w%，n=10)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例3:優(yōu)質(zhì)鉬鐵的分析砷、錫、銻的校正曲線上限分別為O.16%、0.10%、0.10%，而生產(chǎn)中成批檢測(cè)結(jié)果明顯低于該數(shù)值樣品顯示結(jié)果有鐵35.42%、鉬64.01%、砷O.019%、錫O.001%、銻O.003%，符合優(yōu)質(zhì)鉬鐵要求?？芍苯幼x取分析結(jié)果。表3優(yōu)質(zhì)鉬鐵樣品分析的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度(w%，n=10)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>總之，本發(fā)明測(cè)定鉬鐵中砷、錫、銻的方法，只需將鉬鐵試樣溶解，在電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀上測(cè)定，數(shù)十秒鐘后就可以同時(shí)顯示試樣中痕量有害雜質(zhì)元素砷、錫、銻的百分含量。測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度由隨同試樣所帶適當(dāng)組成的控制樣品監(jiān)控。試樣制備無(wú)需分離、富集等繁瑣的操作，使用非常方便。用這種方法可以直接測(cè)定砷0.005%1.00%、錫0.001%0.20%、銻O.001%0.10%范圍的含量。權(quán)利要求權(quán)利要求1測(cè)定鉬鐵中砷、錫、銻的方法，其特征在于將鉬鐵試樣用鹽酸硝酸混合酸溶解，在電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀上，使用標(biāo)準(zhǔn)系列溶液繪制工作曲線，由計(jì)算機(jī)程序校正方式扣除元素間干擾和背景干擾，測(cè)定試樣溶液中的痕量有害雜質(zhì)元素砷、錫、銻。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的測(cè)定鉬鐵中砷、錫、銻的方法，其特征在于:包括以下步驟a、繪制工作曲線制備標(biāo)準(zhǔn)系列溶液鉬50.0mg70.Omg、鐵30.0mg50.Omg、砷5.0yg160.0yg、錫1.0yg100.0yg、銻l.0yg100.0yg，配制各元素均有適當(dāng)梯度的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液；將標(biāo)準(zhǔn)系列溶液按各元素加入量換算為百分含量，存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中；b、試樣的預(yù)處理準(zhǔn)確稱取鉬鐵樣品，加入鹽酸-硝酸混合酸溶液，在溫度不大于12(TC條件下加熱，試樣完全溶解后，冷卻，用水稀釋至容量瓶刻度，搖勻；c、打開電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，動(dòng)態(tài)預(yù)熱30min以上，吸入標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，計(jì)算機(jī)自動(dòng)校正儀器，再吸入鉬鐵試樣溶液，直接讀取分析結(jié)果。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述測(cè)定鉬鐵中砷、錫、銻的方法，其特征在于所述鹽酸-硝酸混合酸是指取鹽酸、硝酸、水以體積比為47:1:58的比例混合均勻而成4.根據(jù)權(quán)利要求3所述測(cè)定鉬鐵中砷、錫、銻的方法，其特征在于所述鹽酸-硝酸混合酸是指取鹽酸、硝酸、水以體積比為5:1:6的比例混合均勻而成。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述測(cè)定鉬鐵中砷、錫、銻的方法，其特征在于試樣溶液測(cè)定過(guò)程中，采用適當(dāng)組成的控制樣品溶液進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。全文摘要本發(fā)明提供了一種測(cè)定鉬鐵中砷、錫、銻的方法，屬于分析化學(xué)中的定量分析領(lǐng)域。本發(fā)明測(cè)定鉬鐵中砷、錫、銻的方法是將鉬鐵試樣用鹽酸硝酸混合酸溶解，在電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀上，使用標(biāo)準(zhǔn)系列溶液繪制工作曲線，由計(jì)算機(jī)程序校正方式扣除元素間干擾和背景干擾，測(cè)定試樣溶液中的痕量有害雜質(zhì)元素砷、錫、銻。該方法試樣預(yù)處理過(guò)程不需要進(jìn)行分離、富集等繁瑣的操作，只需將鉬鐵試樣溶液吸入儀器進(jìn)行測(cè)定，數(shù)十秒鐘后就可以同時(shí)顯示試樣中痕量砷、錫、銻的百分含量。用這種方法可以直接測(cè)定的含量范圍為砷0.005％～1.00％、錫0.001％～0.20％、銻0.001％～0.10％。文檔編號(hào)G01N21/71GK101435775SQ200810306460公開日2009年5月20日申請(qǐng)日期2008年12月23日優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日發(fā)明者劉金祥申請(qǐng)人:二重集團(tuán)(德陽(yáng))重型裝備股份有限公司