杭州譜育科技發展有限公司
電感耦合等離子體發射光譜測定硅鐵中鉻、銅、錳、鎳、磷、鈦元素
檢測樣品:硅鐵
檢測項目:鉻 銅 錳 鎳 磷 鈦
方案概述:本文采用EXPEC6000R型ICP-OES對硅鐵合金中的鉻、銅、錳、鎳、磷、鈦元素含量進行測試,測試標準樣品具有較好的平行性和準確性,可以作為硅鐵合金實際樣品的分析方法。
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,為了對質量進行監控,常常需要對硅鐵中的鉻、銅、錳、鎳等微量元素進行檢測。
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。目前標準只有《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射光譜法》(GB/T 24194-2009),電感耦合等離子體原子發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被廣泛應用于冶金等領域,現已成為各種物質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、鈦元素含量進行測試,測試標準樣品具有較好的平行性和準確性,可以作為硅鐵合金實際樣品的分析方法。
關鍵詞:ICP-OES;硅鐵;基體匹配。
實驗部分
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
試劑及標準品
試劑:優級純硝酸、優級純氫氟酸、優級純鹽酸、優級純高氯酸;
純水:18.2 MΩ·cm 去離子水;
標準溶液: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
標準曲線
精密量取元素 Cr、Cu、Mn、Ni、P、Ti 標準溶液并稀釋得到的標準溶液濃 度梯度見下表,標準曲線需要用 2.0%Fe 基體作為基體配制基體匹配法標準曲線:
表 3 標準曲線濃度梯度
標準曲線與檢出限
在表 4 所示的濃度范圍內,待測元素線性相關系數大于 0.9999。以樣品空白試樣連續分析 11 次所得測定值的 3 倍標準偏差所對應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、相關系數及檢出限
精密度測試
對 7 個平行樣分別測試,其結果間精密度列于表 5,結果 RSD<3%,可以用于實際樣品分析。
表 5 樣品精密度測試結果(單位:%)
樣品測試結果及偏差
將樣品測試結果與證書值相比較,不同含量元素的相對偏差均符合《GB/T 24194—2009》的規定,表明該方法具有良好的準確性。
表 7 樣品測試結果及偏差(單位:%)
結論
本實驗建立了采用 EXPEC 6000R 型 ICP-OES 測定硅鐵中鉻、銅、錳、鎳、磷、鈦元素含量的方法。從實驗結果來看,所建立標準曲線的線性相關系數均 大于 0.9999,各平行樣分析結果間精密度小于 3%,測試結果偏差值在國標規定的允差范圍內;以上一系列方法學驗證實驗表明本文所開發的方法有效可行,該方法可以應用于硅鐵樣品中鉻、銅、錳、鎳、磷、鈦元素含量測試,并具有較好的穩定性和準確性。
附錄
EXPEC 6000R 型 ICP-OES 配置清單
相關產品清單
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