ICP—AES法对耐磨高铬合金铸铁中锰、铬、铜、钼、镍的快速联合测定

中国科技纵横 / 2018年01月10日 18:47

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肖红云

摘 要:采用王水溶解耐磨高铬合金铸铁试样,硫-磷混酸高温下滴加硝酸氧化发烟破坏碳化物,控制试验条件,对其中的锰、铬、铜、钼、镍采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法进行联合测定。本法分析绝对误差均不超出GB/T20125—2006允许误差要求,准确可靠。

关键词:耐磨高铬合金铸铁;电感耦合等离子体发射光谱法;快速;联合测定

中图分类号:TG115.33 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)12-0051-01

耐磨高铬合金铸铁以其良好的耐磨、耐蚀及耐热性能在工业生产中得到了广泛的应用。因该类样品样品含碳、铬较高,因此用常规硝-硫混酸或硝酸不易溶解,尤其是碳化铬、钼破坏不完全,严重影响分析结果。单个元素分析又难以满足快速分析的要求。本文在文献[1-5]的基础上,采用王水溶解耐磨高铬合金铸铁试样,硫-磷混酸高温下滴加硝酸氧化发烟以破坏碳化物,控制试验条件,对其中的锰、铬、铜、钼、镍采用电感耦合等离子体发射光谱法进行联合测定,由于这种方法既能使操作简化,节约药品和时间,又能保证分析的准确度,因而很值得在分析工作中推广。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪器

Thermo 6300型电感耦合等离子体发射光谱仪。

1.1.2 试剂

王水:硝酸与盐酸(1+3)混合;

硫—磷混酸(1+1):硫酸、磷酸二者等体积混合;

浓硝酸。

1.2 仪器工作条件

高频输出功率1.15kw;雾化气流量0.5L·min-1;辅助气流量0.5 L·min-1;观测高度:12mm;积分时间30ms。

测定波长:在谱线库中选出各待测元素的分析谱线,通过比较相对强度、峰值、级次及干扰情况,选择比较灵敏的谱线作分析线[2]。通过背景和干扰元素校正功能,试验了各测量元素的多条谱线,确定了适宜的分析谱线。锰的测定波长:Mn257.610nm;铬的测定波长:Cr283.563nm;铜的测定波长:Cu324.754nm;钼的测定波长:Mo202.030nm;镍的测定波长:Ni221.647nm。

2 试验方法

2.1 样品的处理

称取试样0.2000g于250 ml钢铁量瓶中,加王水10ml,低温加热溶解后,加硫—磷混酸(1+1)15ml,加热至冒硫酸烟(在冒烟前分次滴加硝酸破坏碳化物,高碳、高铬及高铬钼试样,在冒硫酸烟时滴加硝酸破坏碳化物)至溶液清晰,碳化物全部破坏为止,取下冷却,加水30ml,煮沸取下冷却,定容作为试液。

標准溶液采取同基体的高铬合金铸铁按上述方法制备。

2.2 样品的分析

在仪器的工作条件下,将处理好的分析样品引入电感耦合等离子体炬焰中,测定锰、铬、铜、钼、镍的含量。

3 结果与讨论

3.1 溶样控制

样品采用王水溶解,硫-磷混酸冒烟,可以有效防止单独采用硫酸溶样而产生硫酸盐析出结底。对难溶碳化物滴加硝酸予以破坏至澄清(高碳、高铬及高铬钼试样,在冒硫磷酸烟时滴加硝酸破坏碳化物),使难溶的碳化物完全溶解。

3.2 样品分析

选取同基体标准样品按试验方法分析,测定结果与标准值对照见表1。

从分析结果对照中可以看出,本法分析绝对误差均不超出GB/T20125—2006允许差要求。

3.3 注意事项

耐磨高铬合金铸铁的溶样十分重要,只用王水溶样不彻底,必须在发硫磷酸烟的时候滴加硝酸破坏碳化物3-5次,并且发烟的炉温、时间要保持一致。

实践证明,本方法快速、准确可靠,对锰、铬、铜、钼、镍采取联合测定,减少了重复操作,提高了分析速度,适用于耐磨高铬合金铸铁中锰、铬、铜、钼、镍的测定。

参考文献

[1]钢铁及合金化学分析方法标准汇编[M].中国标准出版社,2006.555.

[2]贾林.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定生铁中多元素[J].冶金分析,2004,24(10):90.

[3]鞍钢钢铁研究所.实用冶金分析—方法与基础[M]. 沈阳:辽宁科学技术出版社,1990.

[4]机械工业理化检验人员技术培训和资格鉴定委员会.化学分析[M].上海:上海科学普及出版社,2003.

[5]徐盘明,赵祥大.实用金属材料分析方法[M].合肥:中国科学技术出版社,1990.

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