［ ｎ９Ｉ—ｎｎｇ ＩＣＰ－－ＡＥＳ法测定铝铁合金中硅磷铜含量 王雪 （辽宁省化工地质勘查院，辽宁锦州１２１０００） 摘要：本文针对铝铁舍金中硅、磷、铜的常用检测方法存在操作繁琐、效率低等缺陷，找到了良好的解决方案，采用 铝铁合金代替纯铝作为新型脱氧剂使用，能够有效降低成本，提高生产效率，缩短检测周期。在ＩｃＰ—ＡＥｓ法测定铝铁 合金中硅磷铜含量测定过程中，优化了电感耦合等离子体发射光谱仪的工作条件，提高结果精确度。 关键字：ＩｃＰ—ＡＥｓ法；铝铁合金；原子发射光谱法 中图分类号：０５７２．２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—５０６５（２０１７）１９—０２２５—２ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｓｉ ＡＩ Ｆｅ ａｌｌｏｙ ＩＣＰ－ＡＥＳ ｍｅｔｈｏｄ ＷＡＮＧ Ｘｕｅ （Ｌｉａｏｎｉｎｇ ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ＩｎｓｔｉｔｕｔｅＪｉｎｚｈｏｕ １２１０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｓｉｌｉｃｏｎ，ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ ｉｒｏｎ ａｌｌｏｙ，ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｈａｓ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｌｏｗ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ，ｆｉｎｄ ａ ｇｏｏｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｕｓｉｎｇ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｉｒｏｎ ａｌｌｏｙ ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｐｕｒｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｄｅｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｇｅｎｔ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｒｅｄｕｃｅ ｃｏｓｔ，ｉｍｐｒｏｖｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｓｈｏｒｔｅｎ ｔｈｅ ｔｅｓｔｆ ｃｙｃｌｅ．Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ Ｓｉ Ａ１ Ｆｅ ａｌｌｏｙ ＩＣＰ—ＡＥＳ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ ｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｒｅｓｕｌｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩＣＰ—ＡＥＳ ｍｅｔｈｏｄ；Ａ１ Ｆｅ ａｌｌｏｙ；ａｔｏｍｉｃ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ 随着我国合金产业的不断扩大，合金使用率的增加，合 金回收利用能够帮助资源更好回收利用 】。其中，铝铁合金 因为具有合金元素回收率好、脱氧效率高等特点，在炼金工 艺中通常会将铝铁合金作为新型脱氧剂使用，因为铝铁合金 入１５０ｍｌ烧杯中，加入５ｍｌ的，ｌｍｌ的盐酸，放置到电 热板上加热，完全溶解。待完全冷却后用蒸馏水转移到２５ 毫升比色管中，定容摇匀后待测。 １．３工作曲线 成本较低，代替纯铝使用，能够降低生产成本，缩短冶炼周 期，同时有效提高生产效率。在以往的铝铁合金中硅、磷、 铜的常用检测方法有光度法、容量法等，但这这些检测方法 将配置好的标准溶液进行稀释后配比成为系列校准溶 液，在校准溶液中分别加入与试样中等量的铁 】。铝基本元 素，将等量的酸溶液与溶解试样相溶解。 将系列校准溶液在仪器上进行光谱测定，得到对应的光 谱净强度，与待测元素质量进行线性回归计算，得到相关系 数（系数≥０．９９９９ ｏ 的操作繁琐，需要进行干扰元素的分离和掩蔽等等程序，并 且每次能够检验一种元素，效率较低 】。针对这种问题，采 用电感耦合等离子体发射光谱法。对硅、磷、铜定量进行检 测，通过对控制溶液中基体物质含量一致方法消除基体效 应，对软件中谱线干扰校正程序，消除溶液存元素的影 ２实验结果 ２－１称样量 根据分析ＩｃＰ—ＡＥＳ法的特点，随着试液中盐量增加， 粘度也随之增加。考虑到综合情况下的误差、测量范围以及 响，帮助提高检测效率，缩短检测周期。 １实验部分 １＿１实验准备 （１）仪器部分：在本次实验中需要用到的仪器有：全谱 直读等离子体发射光谱仪。 稀释误差等情况，最终确定称样量为０．１ ０００ｇ。 ２．２试样溶解酸度 在试样溶解酸度实验中，经过实验确定在试样溶液中加 在实验中，仪器的积分时间：段波段设为１５ｓ，长波段 设为５ｓ；利用氩气为载气，ＲＦ功率为９５０Ｗ。蠕动泵速度 为１．５０ｍｌ／ｍｉｎ，雾化压力设为１８０．１０ＫＰａ。 （２）试剂部分：在实验中需要用到的试剂有：；盐 酸；高纯铁；金属锰；金属铝。 入５ｍｌ、ｌｍｌ盐酸，才能够保证试样溶解剂的最佳效果。 ２．３仪器工作条件与各元素分析谱线选择 在ＲＦ功率９５０Ｗ条件下，仪器进行优化试验，从光谱 仪谱线库中，检查硅、磷、铜三种元素谱线强度和干扰情况。 ２．４溶液存元素的干扰与校正 在实验中的使用的标准溶液，硅、磷、铝、铜标准溶液 为１０００ｕｇ／ｍｌ。 溶液粘度会随着盐量的增加不断增加，从而降低提升 量，采取基体匹配方法能够有效消除基体效应。在系列校准 溶液中加入与试样中相同的铁、铝等成分，让系列校准溶液 与试液基本相同。 １．２实验样品处理 取Ｏ．１０００ｇ试样（精准度±０．０００１ｇ），将一定量试料放 在实验过程中，试液中会存在干扰因素使结果产生偏 差，对这种情况需要对影响因素进行校正 】。 收稿时间：２０１ ７－０９ 作者简介：王雪，女，生于１９８５年，满族，辽宁锦州人，本科，工程师，研 究方向：仪器分析测试。 （下转２２７页） ２０１７年１０Ｎ Ｉ－世界有色金属２２５ ［ 样品的介质酸度，经本方法多次测量实验，最终确定溶液介 质中酸度为２％时，较为合适。 ２＿２标准曲线的测定 ３所示。 ；一 ｑ 进行回收试验测定，并对测定结果进行记录。实验结果如表 测定标准曲线进行记录，锡（Ｓｎ）标准表如下所示： 表１锡标准曲线表 浓度（ｎ￣ｒｒａ）荧光强度 ３结论 以往对矿物中痕量锡的测定中，采用的溶样方法操 作较为复杂、误差较大、准确度较低。本方法利用酒石酸 （Ｃ４Ｈ Ｏ ・ｎＨ Ｏ））介质中氢化物发生一原子荧光光谱法 对矿物中的痕量锡含量进行测定。先将熔样中加入过氧化钠 ０ ３８０ ７７ ５０ ４７７ ４８ １００ ５７５ ３５ １５０ ８３１）ｎ６ ２ＯＯ ９４１ ７４ ２．３方法精确度和准确度 在仪器稳定条件下，连续测定样品空白１１次，以标准 偏差的３倍计算该方法元素的检出限和ＲＳＤ，以及原子荧光 法多次测定国家标准物质ＧＢＷ０７１０４得出以下数据，标准 物质测定数据如表２所示： 表２方法精确度和准确度 元素 ５焉 Ｓｎ （Ｎａ Ｏ，），热水提取，用盐酸（ＨＣＬ）对熔样进行酸化，最后 上机测定。通过以上方法对矿物中痕量锡进行测定，有着较 高的回收率，分析表３可以看出回收率为９８％一１Ｏ１％。相 （蛆 ） ０ ７０ 标 ｍ１）。 ｕｇ／检出比于以往对矿物中痕量锡的测定，这种方法有着较高的准确 性和灵敏度。通过分析本次实验结果可以得知，本法对矿物 ｎｇ／ ＲｓＤ（％） 托 Ｌ ３ ５２ ）‘ ｍ ｌ 中痕量锡的测定有着更高的精准度，更加适合矿物中痕量锡 的测定。留 （）７９±０ １１ ０ ０３ ２．４回收试验 表３回收实验结果 元索 加 １ 测 １ ６８ 回收率（％） ９８ ０ ［１１ 赵如琳，李宏萍，王骏峰，等．氢化物发生一原子荧光光谱法测定地质 试样中锡［Ｊ］．分析实验室，２０１６，２６（１０）：１２２７－－１２３１．ｂ ［２】 周婧容，邓冬艳，黄科，等．硅胶负载的纳米ＴｉＯ一２在线富集氢化物 Ｓｎ ０．７０ ２ ３ ２．７２ ３ ６５ １０１．０ ９８．３ 发生一原子荧光光谱法同时测定矿石中的硒和碲［Ｊ１．光谱学与光谱分 析，２０ｌ５．３ｌ（９）：２４０１－２４０６． ［３】 宋永刚，于彩芬，张玉凤．等．直接测汞仪与原子荧光法测定海洋底栖 在测定中，为了保证测定结果的准确性，通过对上述标 生物中痕量汞的对比研究【Ｊ】．分析科学学报，２０１６，３２（２）：２８８－２９０． ［４】 曾晓亮，侯贤灯，龙舟．电气材料铜及铜合金中痕量杂质砷元素的氢化 物发生一原子荧光光谱法测定【Ｊ］．化学研究与应用，２０１５，２７（３）：４１２— ４１６． 准测定数据进行记录后，将标准测定分成等量三份后，在三 份试剂中分别加入ｌｕｇ、２ｕｇ、３ｕｇ标准锡量，并且对三组 （上接２２５页） 制备浓度为０．５ｕｇ／ｍＬ的硅、磷、铜三种元素的溶液和 浓度为５００ｕｇ／ｍＬ的铁、硅、磷、铝和铜等５种元素溶液各 一３所示： 表３准确度与精密度 种类元素 Ｓ１ 测定值（％） 平均值（％）ＲＳＤ（％） ｆ）１８３９ （）．Ｏ３１３ 份。做校正实验 。校正系数见表１。因铝铁合金中的铜含 ０ Ｉ ７７、０ １ ８５、（１ １ ９Ｉ、【】１ ８５、 ｌ】１ ８５、ｌｌ Ｉ ９２、０ １ ７５、【 １ｌ ８２、 ０．１８４、【Ｊ Ｉ８３ 量很低，干扰可忽略。 表１ 分析波长、干扰元素以及校正系数 分析元素 波长ｎｎｌ 干扰元素 校正系数 Ｓｉ １４０．０４７ Ａ１ ０ ０００１２ ０．０Ｉ１ ５、０．０１ ０４、０，００８４、 锃｛铁Ｐ ０．０ｌ ２３、０．０ｉ ２Ｉ、０．０１１ ４、 ０．００９８、０．０１Ｉ３、０．００９５、０．０１０７ ０（｝３ ３ ２、ｌ１ ０３ ９ ５、【】０ ３ ２ ５、 Ｃｕ ０ ０ ３７ ２、０【】３ ９ １、【Ｊ【ｌ ３ ２ ６、 ０ ０３６８、０（）３１８、【１ ０３４ｉ、［）＿０３７８ Ｏ国１０７ ０００１７ Ｃｒｕ Ｐ １３０．２８４ ２１４ ６４２ Ａｌ Ｃｕ ０．０ｏＯ２５ ０ ０３０ （｝０３５５ （１ Ｏ０１５ ２．５回收率实验 对同一种样品进行回收率宴验，以同一种样品中元素含 量定位标准值，在不同时间，用相同方法进行实验，三种元 素回收率都在９６．６７％一１０５．１２％之间，证明此次实验方法 ３结语 在本次实验中，对铝铁合金中的硅磷铜含量进行定量检 测，通过与化学分析法的对比，做到三种元素同时检测，并 且大大缩短了检测时间。通过分析实验各项数据结果可以看 出，ＩＣＰ—ＡＥＳ对铝铁合金中的硅磷铜含量进行检测，能够 满足要求。样品回收率结果见表２所示： 表２样品回收率结果 种类元素 标准值ｓｉ ｎ．１８４ 加入盈２５… 测量值 ｏ ４３６ 回收率 １（）（）．４６ ’ 提高结果的精准度。四 目罨盈— 析，２［】１ ５，３５（Ｉ１）：３８－４３． 黼嘲黼 麟 ０ ４３０ ９９ ０８ 【ｌ】 杜丽丽，李景滨，聂富强．电感耦合等离子体原子发射光谱法 ０．０３０３ １０１．Ｏ０ 测定二硼化钛增强铸铝复台材抖中钛硼硅镁锌铁【Ｊ】．冶金分 ［２】 荚江霞，陆军，陆尹．微波消解一电感耦合等离子体原子发射光谱法测 铝擎 ｃｕ ０，０１￣０．０２００ ：： ０ ０３０Ｉ ｏ．０８１２ ｓｔ ｎ ｓｏ ０Ｉ）７８（） ９７ ３８ １００．３３ １０】３７ 定镍铁台金中７种元素【ｊ】．冶金分析，２０１６，３６（５）：５８－６３． 【３】 王干珍，汤行，叶明，等．电感耦合等离子体原子发射光谱法测定含碳 质钒矿石中硅铝铁钒磷［Ｊ】．冶金分析，２０１６，３６（５）：３０－－３４． 【４１ 年季强，硕锋，朱春要，等．微波消解一电感耦合等离子体原子发射光 谱法测定萤石中硅铁镁钾钠磷硫【Ｊ】．冶金分析，２０１５，３５（４）：３９－４３． 【５】 谢腱梅，王振新，陈育人，等．电感耦合等离子体原子发射光谱法测定 ２．６精密度实验 按照以上方法对定标溶液进行十次检测，检测结果如表 ｕ萤石中硅铝铁钾镁钛［Ｊ］．冶金分析，２０１ ７，３７（２）：３０－３５． ２０１７年１Ｏ月上世界有色金属２２７
