CN102879373A - 一种采用原子荧光光谱法测定纯铬中硒、碲含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种采用原子荧光光谱法测定纯铬中硒、碲含量的方法，分析步骤如下：称取试料；制备试样溶液；制备校准溶液；绘制工作曲线；测量试样溶液中硒、碲的浓度；计算测量结果，得到硒、碲的含量。本发明提出了一种分析灵敏高、操作简便、分析周期短、效率高的测定纯铬中硒、碲含量的氢化物发生原子荧光方法，应用前景广泛，可用于大量使用的原材料纯铬中杂质硒、碲的测量。硒、碲等低熔点杂质元素等的存在会严重影响钎焊的性能，一旦这些元素含量超标，将对材料机械性能带来极大危害，因此必须采用准确可靠的方法对这些元素的含量进行测定。满足科研和生产对原材料质量控制的要求，减低产品报废率、节约研制和生产成本。

Description

一种采用原子荧光光谱法测定纯铬中硒、碲含量的方法

技术领域

本发明是一种采用原子荧光光谱法测定纯铬中硒、碲含量的方法，属于合金痕量元素分析技术领域。

背景技术

随着国防工业的发展，新材料不断推出，各种性能优异材料对其成分的要求愈加严格，合金中杂质元素的含量对材料性能的影响至关重要。合金成分的净化，必须首先对原材料的杂质成分进行控制，只有高纯度的原材料，才能冶炼出高纯度的合金。目前，经过查询国标、国军标、航标、有色标准、ASTM等国内外标准，发现国内外对纯铬中的硒、碲分析还没有检测方法标准。

根据要分析元素种类、含量不同，常用的痕量分析的仪器主要有以下几种：电感耦合等离子质谱仪（ICP–MS）、原子吸收光谱法(AAS)、氢化物发生-原子荧光光谱分析（HG-AFS）、分光光度法计。ICP-MS技术是20世纪80年代发展成熟起来的一种痕量、超痕量多元素同时分析技术。ICP-MS综合了等离子体极高的离子化能力和质谱的高分辨、高灵敏度及连续测定多元素的优点,检出限低至(0.001～0.1)ng/ml,测定的线性范围宽达5～6个数量级,还可测定同位素比值。该技术已成为现今痕量、超痕量贵金属分析领域最强有力的工具。原子吸收光谱法(AAS)具有灵敏度高、谱线简单、选择性好和不易受激发条件影响等待点，是痕量和超痕量元素分析的重要手段之一。而对于As、Sb、Bi、Hg、Se、Te、Pb、Sn、Ge等元素，HG-AFS分析法显示出了其独特的优点，HGAFS测定上述元素具有很高的灵敏度。目前，这种技术已越来越受到人们的重视。

电感耦合等离子质谱仪（ICP–MS），测量元素Se、Te时，由于质谱干扰严重，造成测量检出限高；原子吸收光谱法(AAS)处理过程复杂，灵敏度相对较低；原子荧光技术测定Se、Te具有很高的灵敏度，仪器价格便宜，处理过程简单，但是原子荧光技术多应用于食品、生物等方面，没有应用于原材料领域金属化学分析。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术的状况而设计提供了一种采用原子荧光光谱法测定纯铬中硒、碲含量的方法，其目的是提出一种分析灵敏高、操作简便、分析周期短、效率高的测定纯铬中硒、碲含量的氢化物发生原子荧光方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该种采用原子荧光光谱法测定纯铬中硒、碲含量的方法，其特征在于：

⑴该方法在测定过程中使用的试剂有：

1.1盐酸，ρ1.19g/mL，优级纯或MOS级；

1.2硝酸，ρ1.42g/mL，优级纯或MOS级；

1.3柠檬酸溶液，400g/L，制备方法是称取400g优级纯柠檬酸置于500mL烧杯中，溶解完全后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

1.4氢氧化钠，优级纯；

1.5硼氢化钾溶液，12g/L，制备方法是称取优级纯硼氢化钾15g，置于1000mL烧杯中，用5g/L的NaOH溶液溶解完全后，加至刻度，混匀，现用现配；

1.6硒标准溶液A，0.10mg/mL，制备方法是称取0.1000g纯硒，纯硒的质量分数不小于99.99％，置于100mL烧杯中，加入上述步骤1.2中的硝酸10mL，在水浴上加热溶解完全，冷却后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

1.7硒标准溶液B，0.01mg/mL，制备方法是移取25.00mL硒标准溶液A于250mL容量瓶中，加入上述步骤1.1中的盐酸10mL，用水稀释至刻度，混匀；

1.8硒标准溶液C，0.001mg/mL，移取25.00mL硒标准溶液B（1.7）于250mL容量瓶中，补加10mL盐酸（1.1），用水稀释至刻度，混匀；

1.9碲标准溶液A，0.10mg/mL，制备方法是称取0.1000克金属碲，纯碲的质量分数不小于99.99%，置于150ml烧杯中，加入王水30ml，加热溶解后，冷却，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

1.10碲标准溶液B，0.01mg/mL，制备方法是移取25.00mL碲标准溶液A于250mL容量瓶中，补加10mL王水，用水稀释至刻度，混匀；

1.11碲标准溶液C，0.001mg/mL，制备方法是移取25.00mL碲标准溶液B于250mL容量瓶中，补加10mL王水，用水稀释至刻度，混匀；

1.12铬标准溶液溶液，10mg/mL，制备方法是称取1.0000克金属铬，金属铬的质量分数不小于99.99%，置于150ml烧杯中，加入王水30ml，加热溶解后，冷却，移入100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

⑵该方法测定过程的步骤是：

2.1取样和制样

试样按照HB/Z205的要求进行取样和制样，称取0.10g试料，精确到0.0001g；

2.2制备试样溶液

将试料置于100mL烧杯中，加入上述步骤1.1中的盐酸20mL低温加热的过程中滴加上述步骤1.2中的硝酸1～1.5mL，溶解完全后，加入上述步骤1.3中的柠檬酸溶液5mL，加热煮沸，冷却后，加入上述步骤1.1中的盐酸10mL，将试液移入50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

2.3制备工作曲线溶液

在5～8个100mL烧杯中，均加入上述步骤1.12中的铬标准溶液溶液10mL，不加试样，按步骤2.2同步处理空白溶液，根据预先得知的试样中硒、碲的含量范围，在各容量瓶中加入不同体积数的硒、碲标准溶液A或硒、碲标准溶液B或硒、碲标准溶液C，使各容量瓶中的硒、碲的含量为得知的试样中硒、碲含量的0%～200%，然后用水稀释至刻度，混匀，作为工作曲线溶液；

2.4载液的制备

在500mL烧杯中，加240mL水，再加入上述步骤1.1中的盐酸160mL，混合均匀，冷却至室温；

2.5绘制工作曲线

采用原子荧光光谱仪，分别选择硒、碲的空心阴极灯，依次测定工作曲线溶液中硒、碲的荧光强度，以硒、碲的质量浓度为横坐标，以硒、碲的荧光强度为纵坐标，绘制工作曲线；

2.6测量试样溶液中元素硒、碲的质量浓度

采用原子荧光光谱仪，分别选择硒、碲的空心阴极灯，测定试样溶液中硒、碲的荧光强度，用试样溶液中元素硒、碲的荧光强度在相应的工作曲线上查出相应元素硒、碲的质量浓度；

2.7计算测量结果，得到试样中元素硒、碲的含量

按下式计算试样中元素硒、碲的质量百分数w数值以％表示：

$w=\frac{\mathrm{\ρV}\×{10}^{-6}}{m}\×100................................\left(1\right)$

式中：

ρ--试样溶液中元素硒、碲的质量浓度，单位为每毫升微克；

V--试样溶液体积，单位为毫升；

m--试样质量，单位为克；

上述方法中所述低温加热或加热是指加热范围在50～200℃。

测量元素硒仪器的工作条件如下：光电倍增管负高压：360V；原子化器高度：8mm；灯电流：80mA；载气流量：400ml/mim；屏蔽气流量：900ml/mim，元素硒测量条件如下：读数时间：10s；测量方式：标准曲线法；延迟时间：1s；读数方式：峰面积积分；重复次数：1次；

测量元素碲仪器的工作条件如下：光电倍增管负高压：300V；原子化器高度：8mm；灯电流：80mA；载气流量：400ml/mim；屏蔽气流量：900ml/mim，测量元素碲测量条件如下：读数时间：10s；测量方式：标准曲线法；延迟时间：1s；读数方式：峰面积积分；重复次数：1次。

本发明优点是：

1）元素硒、碲测量灵敏度高，选择性好，检出下限可达0.00005%；

2）方法测定范围宽，测量下限为0.00005%，测量上限为0.0005%；

3）本方法采用的仪器价格低、对环境要求低、实验室维护成本低；

4）该专利方法测量快速，操作简便，节约了大量人力和物力。

具体实施方式

实施例

测定炼制高温合金用纯铬（质量分数不小于99.99％）中硒、碲的含量，该测定方法的步骤为：

⑴该方法在测定过程中使用的试剂有：

1.1盐酸，ρ1.19g/mL，优级纯或MOS级；

1.2硝酸，ρ1.42g/mL，优级纯或MOS级；

1.3柠檬酸溶液，400g/L，制备方法是称取400g优级纯柠檬酸置于500mL烧杯中，溶解完全后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

1.4氢氧化钠，优级纯；

1.5硼氢化钾溶液，12g/L，制备方法是称取优级纯硼氢化钾15g，置于1000mL烧杯中，用5g/L的NaOH溶液溶解完全后，加至刻度，混匀，现用现配；

1.6硒标准溶液A，0.10mg/mL，制备方法是称取0.1000g纯硒，纯硒的质量分数不小于99.99％，置于100mL烧杯中，加入上述步骤1.2中的硝酸10mL，在水浴上加热溶解完全，冷却后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

1.7硒标准溶液B，0.01mg/mL，制备方法是移取25.00mL硒标准溶液A于250mL容量瓶中，加入上述步骤1.1中的盐酸10mL，用水稀释至刻度，混匀；

1.8硒标准溶液C，0.001mg/mL，移取25.00mL硒标准溶液B（1.7）于250mL容量瓶中，补加10mL盐酸（1.1），用水稀释至刻度，混匀；

1.9碲标准溶液A，0.10mg/mL，制备方法是称取0.1000克金属碲，纯碲的质量分数不小于99.99%，置于150ml烧杯中，加入王水30ml，加热溶解后，冷却，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

1.10碲标准溶液B，0.01mg/mL，制备方法是移取25.00mL碲标准溶液A于250mL容量瓶中，补加10mL王水，用水稀释至刻度，混匀；

1.11碲标准溶液C，0.001mg/mL，制备方法是移取25.00mL碲标准溶液B于250mL容量瓶中，补加10mL王水，用水稀释至刻度，混匀；

1.12铬标准溶液溶液，10mg/mL，制备方法是称取1.0000克金属铬，金属铬的质量分数不小于99.99%，置于150ml烧杯中，加入王水30ml，加热溶解后，冷却，移入100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

⑵该方法测定过程的步骤是：

2.1取样和制样

试样按照HB/Z205的要求进行取样和制样，称取0.10g试料，精确到0.0001g；

2.2制备试样溶液

将试料置于100mL烧杯中，加入上述步骤1.1中的盐酸20mL低温加热的过程中滴加上述步骤1.2中的硝酸1～1.5mL，溶解完全后，加入上述步骤1.3中的柠檬酸溶液5mL，加热煮沸，冷却后，加入上述步骤1.1中的盐酸10mL，将试液移入50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

2.3制备工作曲线溶液

在5～8个100mL烧杯中，均加入上述步骤1.12中的铬标准溶液溶液10mL，不加试样，按步骤2.2同步处理空白溶液，根据预先得知的试样中硒、碲的含量范围，在各容量瓶中加入不同体积数的硒、碲标准溶液A或硒、碲标准溶液B或硒、碲标准溶液C，使各容量瓶中的硒、碲的含量为得知的试样中硒、碲含量的0%～200%，然后用水稀释至刻度，混匀，作为工作曲线溶液；

2.4载液的制备

在500mL烧杯中，加240mL水，再加入上述步骤1.1中的盐酸160mL，混合均匀，冷却至室温；

2.5绘制工作曲线

采用原子荧光光谱仪，分别选择硒、碲的空心阴极灯，依次测定工作曲线溶液中硒、碲的荧光强度，以硒、碲的质量浓度为横坐标，以硒、碲的荧光强度为纵坐标，绘制工作曲线；

2.6测量试样溶液中元素硒、碲的质量浓度

采用原子荧光光谱仪，分别选择硒、碲的空心阴极灯，测定试样溶液中硒、碲的荧光强度，用试样溶液中元素硒、碲的荧光强度在相应的工作曲线上查出相应元素硒、碲的质量浓度；

2.7计算测量结果，得到试样中元素硒、碲的含量

按下式计算试样中元素硒、碲的质量百分数w数值以％表示：

$w=\frac{\mathrm{\ρV}\×{10}^{-6}}{m}\×100..............................\left(1\right)$

式中：

ρ--试样溶液中元素硒、碲的质量浓度，单位为每毫升微克；

V--试样溶液体积，单位为毫升；

m--试样质量，单位为克；

上述方法中所述低温加热或加热是指加热范围在50～200℃。

测量元素硒仪器的工作条件如下：光电倍增管负高压：360V；原子化器高度：8mm；灯电流：80mA；载气流量：400ml/mim；屏蔽气流量：900ml/mim，元素硒测量条件如下：读数时间：10s；测量方式：标准曲线法；延迟时间：1s；读数方式：峰面积积分；重复次数：1次；

测量元素碲仪器的工作条件如下：光电倍增管负高压：300V；原子化器高度：8mm；灯电流：80mA；载气流量：400ml/mim；屏蔽气流量：900ml/mim，测量元素碲测量条件如下：读数时间：10s；测量方式：标准曲线法；延迟时间：1s；读数方式：峰面积积分；重复次数：1次。

按选定的工作条件设定原子荧光光谱仪，绘制工作曲线，测量试样溶液，得到试样溶液中元素硒、碲的质量浓度，计算测量结果，得到硒、碲含量；硒、碲的含量分别为0.00014和0.00003，加入回收率分别为99.6%和99.1%，RSD分别为0.88和5.26，结果满足要求。

与现有技术相比，本发明技术方案解决了原材料用纯铬中硒、碲元素的测定要求，并具有灵敏度高，选择性好，检出下限低等优点。

Claims (2)

1.一种采用原子荧光光谱法测定纯铬中硒、碲含量的方法，其特征在于：⑴

该方法在测定过程中使用的试剂有：

1.1盐酸，ρ1.19g/mL，优级纯或MOS级；

1.2硝酸，ρ1.42g/mL，优级纯或MOS级；

1.3柠檬酸溶液，400g/L，制备方法是称取400g优级纯柠檬酸置于500mL烧杯中，溶解完全后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

1.4氢氧化钠，优级纯；

1.5硼氢化钾溶液，12g/L，制备方法是称取优级纯硼氢化钾15g，置于1000mL烧杯中，用5g/L的NaOH溶液溶解完全后，加至刻度，混匀，现用现配；

1.6硒标准溶液A，0.10mg/mL，制备方法是称取0.1000g纯硒，纯硒的质量分数不小于99.99％，置于100mL烧杯中，加入上述步骤1.2中的硝酸10mL，在水浴上加热溶解完全，冷却后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

1.7硒标准溶液B，0.01mg/mL，制备方法是移取25.00mL硒标准溶液A于250mL容量瓶中，加入上述步骤1.1中的盐酸10mL，用水稀释至刻度，混匀；

1.8硒标准溶液C，0.001mg/mL，移取25.00mL硒标准溶液B（1.7）于250mL容量瓶中，补加10mL盐酸（1.1），用水稀释至刻度，混匀；

1.9碲标准溶液A，0.10mg/mL，制备方法是称取0.1000克金属碲，纯碲的质量分数不小于99.99%，置于150ml烧杯中，加入王水30ml，加热溶解后，冷却，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

1.10碲标准溶液B，0.01mg/mL，制备方法是移取25.00mL碲标准溶液A于250mL容量瓶中，补加10mL王水，用水稀释至刻度，混匀；

1.11碲标准溶液C，0.001mg/mL，制备方法是移取25.00mL碲标准溶液B于250mL容量瓶中，补加10mL王水，用水稀释至刻度，混匀；

1.12铬标准溶液溶液，10mg/mL，制备方法是称取1.0000克金属铬，金属铬的质量分数不小于99.99%，置于150ml烧杯中，加入王水30ml，加热溶解后，冷却，移入100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

⑵该方法测定过程的步骤是：

2.1取样和制样

试样按照HB/Z205的要求进行取样和制样，称取0.10g试料，精确到0.0001g；

2.2制备试样溶液

将试料置于100mL烧杯中，加入上述步骤1.1中的盐酸20mL低温加热的过程中滴加上述步骤1.2中的硝酸1～1.5mL，溶解完全后，加入上述步骤1.3中的柠檬酸溶液5mL，加热煮沸，冷却后，加入上述步骤1.1中的盐酸10mL，将试液移入50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀；

2.3制备工作曲线溶液

在5～8个100mL烧杯中，均加入上述步骤1.12中的铬标准溶液溶液10mL，不加试样，按步骤2.2同步处理空白溶液，根据预先得知的试样中硒、碲的含量范围，在各容量瓶中加入不同体积数的硒、碲标准溶液A或硒、碲标准溶液B或硒、碲标准溶液C，使各容量瓶中的硒、碲的含量为得知的试样中硒、碲含量的0%～200%，然后用水稀释至刻度，混匀，作为工作曲线溶液；

2.4载液的制备

在500mL烧杯中，加240mL水，再加入上述步骤1.1中的盐酸160mL，混合均匀，冷却至室温；

2.5绘制工作曲线

采用原子荧光光谱仪，分别选择硒、碲的空心阴极灯，依次测定工作曲线溶液中硒、碲的荧光强度，以硒、碲的质量浓度为横坐标，以硒、碲的荧光强度为纵坐标，绘制工作曲线；

2.6测量试样溶液中元素硒、碲的质量浓度

采用原子荧光光谱仪，分别选择硒、碲的空心阴极灯，测定试样溶液中硒、碲的荧光强度，用试样溶液中元素硒、碲的荧光强度在相应的工作曲线上查出相应元素硒、碲的质量浓度；

2.7计算测量结果，得到试样中元素硒、碲的含量

按下式计算试样中元素硒、碲的质量百分数^w，数值以%表示：

$w=\frac{\mathrm{\ρV}\×{10}^{-6}}{m}\×100....................\left(1\right)$

式中：

ρ--试样溶液中元素硒、碲的质量浓度，单位为每毫升微克；

V--试样溶液体积，单位为毫升；

m--试样质量，单位为克；

上述方法中所述低温加热或加热是指加热范围在50～200℃。

2.根据权利要求1所述的采用原子荧光光谱法测定纯铬中硒、碲含量的方法，其特征在于：

测量元素硒仪器的工作条件如下：光电倍增管负高压：360V；原子化器高度：8mm；灯电流：80mA；载气流量：400ml/mim；屏蔽气流量：900ml/mim，元素硒测量条件如下：读数时间：10s；测量方式：标准曲线法；延迟时间：1s；读数方式：峰面积积分；重复次数：1次；

测量元素碲仪器的工作条件如下：光电倍增管负高压：300V；原子化器高度：8mm；灯电流：80mA；载气流量：400ml/mim；屏蔽气流量：900ml/mim，测量元素碲测量条件如下：读数时间：10s；测量方式：标准曲线法；延迟时间：1s；读数方式：峰面积积分；重复次数：1次。