电感耦合等离子发射光谱法测定稀土铁合金中铝量 | [PDF全文] |
由于在生产稀土铁合金的过程中,使用了刚玉钳埚,导致了稀土铁合金中有微量铝存在。测定稀土产品中微量铝的传统分析方法是铬天青S分光光度法[1],但用此方法分析稀土铁合金中铝量,难以消除Fe的干扰,若采用萃取分离则相当烦琐。ICP-MS法测定各类稀土产品中的铝[2],方法简便、快速,但仪器昂贵且运行成本较高。基于上述情况,笔者采用电感耦合等离子发射光谱法测定稀土铁合金中铝量。由于稀土元素的谱线十分复杂,对铝的多条灵敏线都有不同程度的重叠干扰,为了消除此干扰,采用了草酸沉淀分离稀土基体的方法。
1 实验部分 1.1 仪器及工作参数JY-38plus单道扫描等离子发射光谱仪。
仪器主要参数:功率指数750,等离子气流量12 L/min,载气流量0.42 L/min,辅助气流量0.38 L/min进样速率2.5mL/min,入射狭缝15μ m,出射狭缝20μ m,观测高度为感应圈上方15mm处。
1.2 主要试剂铝标准储备溶液:1.0mg/mL,用高纯铝(铝质量分数>99.99%)按常规方法配制。系列标准工作溶液由铝标准储备溶液经草酸溶液(20g/L)逐级稀释而成,其Al浓度分别为4.00μ g/mL、1.00μ g/mL、0.25μ g/mL、0.00μ g/mL;草酸溶液200g/L;氩气体积分数大于99.99%。
其他试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水。
1.3 试验方法(1)准确称取2.0000 mg试样于250 mL烧杯中,加入5 mL HCl(1+1),待剧烈反应后,加入20mLH2O,并加入10mL热草酸溶液(200g/L)沉淀稀土,静置2h,用慢速度定量滤纸过滤。用热草酸洗液(20g/L)洗烧杯与滤纸各4次,将滤液移入100mL容量瓶中,用水稀至刻度,混匀。
(2)根据试样中铝的含量范围,按表 1分取上述试液于50mL容量瓶中,在选择的最佳条件下,以系列标准溶液绘制工作曲线,进行样品的测定。
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2 结果与讨论 2.1 分析谱线的选择
因为稀土元素的谱线十分丰富和复杂,所以在试样分解过程中分离稀土,从而消除了稀土元素的干扰,试验考察三条灵敏度较高的Al线:308.215nm,309.271nm,396.152nm,Al:396.152nm线背比大,检测灵敏度高,试验选用了Al:396.152nm。
2.2 草酸用量在分别使用热草酸溶液(200g/L)5mL、10mL、15mL、20mL、25mL的情况下,保持铝的浓度为1.00μ g/mL,测定铝396.152nm的强度值,图 1显示了铝的强度变化的相应趋势,由图 1可以看出当草酸溶液用量在5~ 15mL之间时铝的强度相对稳定,如加大用量则呈下降趋势,因此实验选择了10 mL。
2.3 共存元素干扰试验
由于稀土基体已经被分离,待测溶液中主要成分铁和微量非稀土杂质,为了考察所选择的铝分析线是否受到干扰,分别用A(l 4.00μ g/ mL)和6个非稀土杂质Fe(1000g/L)、Mg(10g/L)、Ca(10g/L)、Mn(10g/L)、W(10g/L)、M(o 10g/L)混合溶液对铝分析线进行轮廓扫描,结果见图 2。由此可见Al396.152nm受共存元素干扰小,非稀土杂质不影响测定。
2.4 检出限
进行11次空白试验,测得空白标准偏差为0.015μ g/mL,以3σ计,检出限为0.045μ g/mL。
2.5 准确度试验作为评估方法准确性的指标之一,用镝铁合金样品进行加标回收试验,结果见表 2,由表 2可见本方法的准确度能满足分析要求。
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2.6 精密度统计实验
将样品DyFe-z和33J-NF-004按实验方法进行11次测定.RSD < 3%, 结果见表 3。由表 3可见本方法的精密度能满足分析要求。
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2.7 比对实验
本法与ICP-MS、萃取-分离分光光度法进行了比对实验,结果见表 4。
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3 结论
通过试验,建立稀土铁合金中铝的测定方法,该方法是具快速简便,结果准确,重现性好等优点。
[1] |
GB/T 12690. 24-1990. 稀土金属及其氧化物化学分析方法[S].
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[2] |
刘鹏宇. 电感耦合等离子质谱法测定金属钇中非稀土杂质研究[J].
现代科学仪器, 2005(5): 37–39.
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