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電感耦合等離子體發(fā)射光譜測(cè)定硅鐵中鉻、銅、錳、鎳、磷、鈦元素

檢測(cè)樣品:硅鐵

檢測(cè)項(xiàng)目:鉻 銅 錳 鎳 磷 鈦

方案概述:本文采用EXPEC6000R型ICP-OES對(duì)硅鐵合金中的鉻、銅、錳、鎳、磷、鈦元素含量進(jìn)行測(cè)試,測(cè)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。

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更新時(shí)間2025年02月24日

上傳企業(yè)杭州譜育科技發(fā)展有限公司

下載方案

      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(shí)作脫氧劑,同時(shí)由于 SiO2 生成時(shí)放出大量的熱,在脫氧的同時(shí),對(duì)提高鋼水溫度也是有利的。目前,我國(guó)已大量對(duì)外出口硅鐵,為了對(duì)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控,常常需要對(duì)硅鐵中的鉻、銅、錳、鎳等微量元素進(jìn)行檢測(cè)。

      硅鐵及硅材料中微量元素的測(cè)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(cè)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(shí)測(cè)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(duì)硅鐵合金中的鉻、銅、錳、鎳、磷、鈦元素含量進(jìn)行測(cè)試,測(cè)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

1736953563920029.png 

表 2 電感耦合等離子光譜儀參數(shù)

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試劑及標(biāo)準(zhǔn)品

        試劑:優(yōu)級(jí)純硝酸、優(yōu)級(jí)純氫氟酸、優(yōu)級(jí)純鹽酸、優(yōu)級(jí)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(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)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(rùn)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(shí),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(cè)定液使用。

 

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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

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標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限

        在表 4 所示的濃度范圍內(nèi),待測(cè)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(cè)定值的 3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對(duì)應(yīng)的樣品濃度作為方法檢出限,其檢出限見表 4。

表 4 測(cè)定元素線、相關(guān)系數(shù)及檢出限

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精密度測(cè)試

        對(duì) 7 個(gè)平行樣分別測(cè)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(cè)試結(jié)果(單位:%)

1736953794277117.png 

樣品測(cè)試結(jié)果及偏差

        將樣品測(cè)試結(jié)果與證書值相比較,不同含量元素的相對(duì)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(cè)試結(jié)果及偏差(單位:%)

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結(jié)論

        本實(shí)驗(yàn)建立了采用 EXPEC 6000R 型 ICP-OES 測(cè)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(cè)試結(jié)果偏差值在國(guó)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(cè)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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