CN103900968A - 带钢表面处理剂中钝化剂总铬含量的分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带钢表面处理剂中钝化剂总铬含量的分析方法，从总铬的标准溶液中移取不同容量，经定容消解后得到总铬标准曲线，其线性度满足分析要求；进行标准样品回收分析，配制总铬的标准样品，处理后得到总铬浓度并符合标准曲线；进行样品加标回收分析，配制铬的标准溶液，称取含铬钝化剂样品，处理后得到样品加标回收结果，表明样品消解不影响分析；进行样品分析，称取含铬钝化剂样品，经处理得到平均总铬含量，经与容量法结果比较，总铬含量在合理范围内；进行样品精密度分析，称取含铬钝化剂样品，经处理后得到精密度值并符合样品的精密度要求。本方法减少样品前处理和分析时误差，准确分析得到钝化剂中总铬含量，提高钝化剂的作用效果。

Description

带钢表面处理剂中钝化剂总铬含量的分析方法

技术领域

本发明涉及一种带钢表面处理剂中钝化剂总铬含量的分析方法。

背景技术

带钢表面处理剂中的钝化剂作用原理是基于钝化剂有效组分随原料油一起沉积在催化剂表面，并和金属镍、钒等发生作用形成金属盐或是以膜的形式覆盖在污染金属表面，其结果是改变污染金属的分散状态和存在形式，使其转变为稳定的、无污染活性的组分，抑制其对催化剂活性和选择性的破坏。

钝化剂根据不同的生产工艺和作用原理，其类型也有多种。而钝化剂225P内含有三价铬和六价铬的成分，该钝化剂控制反应速度快，可以获得较好的钝化膜，提高带钢耐腐蚀性能。

因此为了能够监控钝化剂的作用效果，分析其主要成分是非常重要的。通常钝化剂225P总铬采用容量法分析，在锥形瓶中加入氢氧化钠溶液，再使用过氧化氢溶液和沸石对样品进行加热，直到样品完全加热完以后，使用硫代硫酸钠进行滴定分析，滴定至样品蓝色消失为止。但在实验过程中，在样品加热完以后，进行硫代硫酸钠滴定时，发现样品本身有蓝色的沉淀物质，因此对于样品颜色判定存在一定的误差，从而影响最终的分析结果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带钢表面处理剂中钝化剂总铬含量的分析方法，利用本方法避免了容量法分析的缺陷，减少样品前处理和分析时的误差，可准确分析得到钝化剂中总铬含量，提高了钝化剂的作用效果。

为解决上述技术问题，本发明带钢表面处理剂中钝化剂总铬含量的分析方法包括如下步骤：

步骤一、制作总铬标准曲线，从100mg/L总铬的标准溶液中分别移取0.00mL、2.00mL、5.00mL、10.0mL、15.0mL和20.0mL标准溶液到六个100mL容量瓶中，定容并加入1％硝酸后摇匀，采用等离子光谱仪在铬的波长205.560nm下分析得到总铬标准曲线，标准曲线的线性γ＝0.9997、截距a＝2.88×10¹、斜率b＝6.50×10²，其中γ＞0.9990，标准曲线线性度满足总铬含量分析要求；

步骤二、标准样品回收分析，配制1.98±0.09mg/L总铬的标准样品，用10mL的刻度管取总铬标准样品，加入250mL容量瓶中，定容，再加1％HNO₃，摇匀，在铬的波长205.560nm下采用等离子光谱仪进行分析并对照标准曲线，得到总铬浓度为2.04mg/L，该浓度在总铬的标准样品浓度范围内，得出总铬的标准曲线能够分析总铬样品；

步骤三、样品加标回收的分析，自行配制10g/L铬标准使用溶液，称取14.1500g已在温度105℃下干燥2h的重铬酸钾基准试剂，溶于500mL容量瓶中，稀释至满刻度，摇匀；称取含铬钝化剂样品1g四份，分别加入四个500mL烧杯中，前两个烧杯中只放入钝化剂样品，后两个烧杯中放入钝化剂样品以后再加入5mL配制的铬标准使用溶液，然后在四个烧杯中分别加入5mL硝酸溶液、5mL过氧化氢溶液和100mL蒸馏水，在加热炉上加热至剩下20-30mL样品，消解完全冷却以后，分别定容至四个100mL容量瓶中，每个100mL容量瓶中再吸取5mL样品至另外四个500mL容量瓶中，并稀释定容摇匀，采用等离子光谱仪进行分析并对照标准曲线，得到样品的浓度结果，再计算加标回收结果为：

$X(\%)=\frac{(17.5156-12.6370)\×100}{500}\×100=97.6\%,$

加标回收结果控制范围为90％-110％之间，说明样品在消解过程中，总铬的标准溶液含量不损失，不影响样品的分析结果；

步骤四、样品分析，分别称取含铬钝化剂样品1g四份，分别加入四个500mL烧杯中，分别加入5mL硝酸溶液、5mL过氧化氢溶液和100mL蒸馏水，在加热炉上加热至剩下20-30mL样品，消解完全冷却以后，分别定容至四个100mL容量瓶中，每个100mL容量瓶中再吸取5mL样品至四个500mL容量瓶中，并稀释定容摇匀，采用等离子光谱仪进行分析并对照标准曲线，得到平均总铬含量为23.1％，采用容量法分析总铬含量为22.4％，两种方法得到的数据经比对在合理范围内；

步骤五、样品精密度分析，分别称取含铬钝化剂样品1g八份，分别加入八个500mL烧杯中，分别加入5mL硝酸溶液、5mL过氧化氢溶液和100mL蒸馏水，在加热炉上加热至剩下20-30mL样品，消解完全冷却以后，分别定容至八个100mL容量瓶中，每个100mL容量瓶中再吸取5mL至八个500mL容量瓶中，稀释定容摇匀，采用等离子光谱仪进行分析并对照标准曲线，通过样品的浓度结果，计算出精密度值为：

$\mathrm{CV}(\%)=\frac{{\mathrm{\δ}}_{n-1}}{\stackrel{\‾}{X}}=4.39\×{10}^{-3}$

式中：δ_n-1为样品浓度的标准偏差，单位mg/L；

为样品浓度的平均值，单位mg/L。

精密度CV(％)＝4.39×10^-3＜2％，该精密度值符合样品分析的精密度要求，样品的分析稳定可靠。

由于本发明带钢表面处理剂中钝化剂总铬含量的分析方法采用了上述技术方案，即从100mg/L总铬的标准溶液中分别移取不同容量的标准溶液六份，经定容消解后采用等离子光谱仪分析得到总铬标准曲线，制得的标准曲线线性度满足总铬含量分析要求；进行标准样品回收分析，配制总铬的标准样品，经处理后采用等离子光谱仪进行分析，得到总铬浓度并符合标准曲线；进行样品加标回收的分析，配制10g/L铬的标准使用溶液，并称取含铬钝化剂样品1g四份，分别处理后得到样品加标回收结果，该结果表明样品消解不影响样品分析；进行样品分析，分别称取含铬钝化剂样品1g四份，经处理得到平均总铬含量，经与容量法分析结果比较，总铬含量数据在合理范围内；进行样品精密度分析，分别称取含铬钝化剂样品1g八份，经处理后得到样品精密度值并符合样品的精密度要求。本方法避免了容量法分析的缺陷，减少样品前处理和分析时的误差，可准确分析得到钝化剂中总铬含量，提高了钝化剂的作用效果。

具体实施方式

本发明带钢表面处理剂中钝化剂总铬含量的分析方法包括如下步骤：

步骤一、制作总铬标准曲线，从100mg/L总铬的标准溶液中分别移取0.00mL、2.00mL、5.00mL、10.0mL、15.0mL和20.0mL标准溶液到六个100mL容量瓶中，定容并加入1％硝酸后摇匀，采用等离子光谱仪在铬的波长205.560nm下分析得到总铬标准曲线，六个容量瓶的分析结果如下表：

从上表得到标准曲线的线性γ＝0.9997、截距a＝2.88×10¹、斜率b＝6.50×10²，其中γ＞0.9990，标准曲线线性度满足总铬含量分析要求；

步骤二、标准样品回收分析，配制1.98±0.09mg/L总铬的标准样品，用10mL的刻度管取总铬标准样品，加入250mL容量瓶中，定容，再加1％HNO₃，摇匀，在铬的波长205.560nm下采用等离子光谱仪进行分析并对照标准曲线，得到总铬浓度为2.04mg/L，该浓度在总铬的标准样品浓度范围内，得出总铬的标准曲线能够分析总铬样品；

步骤三、样品加标回收的分析，自行配制10g/L铬的标准使用溶液，称取14.1500g已在温度105℃下干燥2h的重铬酸钾基准试剂，溶于500mL容量瓶中，稀释至满刻度，摇匀；称取含铬钝化剂样品1g四份，分别加入四个500mL烧杯中，前两个烧杯中只放入钝化剂样品，后两个烧杯中放入钝化剂样品以后再加入5mL配制的铬标准使用溶液，然后在四个烧杯中分别加入5mL硝酸溶液、5mL过氧化氢溶液和100mL蒸馏水，在加热炉上加热至剩下20-30mL样品，消解完全冷却以后，分别定容至四个100mL容量瓶中，每个100mL容量瓶中再吸取5mL样品至另外四个500mL容量瓶中，并稀释定容摇匀，采用等离子光谱仪进行分析并对照标准曲线，分析结果如下表：

得到样品加标回收结果为：

$X(\%)=\frac{(17.5156-12.6370)\×100}{500}\×100=97.6\%,$

加标回收结果控制范围为90％-110％之间，说明样品在消解过程中，总铬的标准溶液含量不损失，不影响样品的分析结果；

步骤四、样品分析，分别称取含铬钝化剂样品1g四份，分别加入四个500mL烧杯中，分别加入5mL硝酸溶液、5mL过氧化氢溶液和100mL蒸馏水，在加热炉上加热至剩下20-30mL样品，消解完全冷却以后，分别定容至四个100mL容量瓶中，每个100mL容量瓶中再吸取5mL样品至四个500mL容量瓶中，并稀释定容摇匀，采用等离子光谱仪进行分析并对照标准曲线，分析结果如下表：

从上表得到平均总铬含量为23.1％，采用容量法分析总铬含量为22.4％，两种方法得到的数据经比对在合理范围内；

步骤五、样品精密度分析，分别称取含铬钝化剂样品1g八份，分别加入八个500mL烧杯中，分别加入5mL硝酸溶液、5mL过氧化氢溶液和100mL蒸馏水，在加热炉上加热至剩下20-30mL样品，消解完全冷却以后，分别定容至八个100mL容量瓶中，每个100mL容量瓶中再吸取5mL至八个500mL容量瓶中，稀释定容摇匀，采用等离子光谱仪进行分析并对照标准曲线，分析结果如下表：

通过样品的浓度结果，计算出精密度值为：

$\mathrm{CV}(\%)=\frac{{\mathrm{\δ}}_{n-1}}{\stackrel{\‾}{X}}=4.39\×{10}^{-3}$

式中：δ_n-1为样品浓度的标准偏差，单位mg/L；

为样品浓度的平均值，单位mg/L。

精密度CV(％)＝4.39×10^-3＜2％，该精密度值符合样品的精密度要求，样品的分析稳定可靠。

本方法中，通过加标回收的实验数据能够看出，对样品加硝酸和过氧化氢溶液消解以后，能够对样品进行完全的消解反应；而容量法中对样品消解以后会产生沉淀现象，会对样品的含量结果产生一定的误差。根据样品分析的数据，所得结果总铬含量在23.1％左右，而采用容量法所分析的结果一般都在22.4％左右，两个方法所得的结果都在控制范围之内，而等离子光谱法对总铬的分析更具有准确性。同时本方法对样品进行精密度的分析，本方法的精密度是

$\mathrm{CV}(\%)=\frac{{\mathrm{\δ}}_{n-1}}{\stackrel{\‾}{X}}=4.39\×{10}^{-3},$

该精密度符合总铬含量分析的要求，说明等离子光谱法分析含铬钝化剂的总铬含量能够适用。

采用本方法实施带钢表面处理剂中钝化剂总铬含量的分析，克服了容量法分析的缺陷，且验证了本方法实施的可行性，减少样品前处理和分析时的误差，可准确分析得到钝化剂中总铬含量，提高了钝化剂的作用效果。

Claims (1)

1.一种带钢表面处理剂中钝化剂总铬含量的分析方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、制作总铬标准曲线，从100mg/L总铬的标准溶液中分别移取0.00mL、2.00mL、5.00mL、10.0mL、15.0mL和20.0mL标准溶液到六个100mL容量瓶中，定容并加入1％硝酸后摇匀，采用等离子光谱仪在铬的波长205.560nm下分析得到总铬标准曲线，标准曲线的线性γ＝0.9997、截距a＝2.88×10¹、斜率b＝6.50×10²，其中γ＞0.9990，标准曲线线性度满足总铬含量分析要求；

步骤二、标准样品回收分析，配制1.98±0.09mg/L总铬的标准样品，用10mL的刻度管取总铬标准样品，加入250mL容量瓶中，定容，再加1％HNO₃，摇匀，在铬的波长205.560nm下采用等离子光谱仪进行分析并对照标准曲线，得到总铬浓度为2.04mg/L，该浓度在总铬的标准样品浓度范围内，得出总铬的标准曲线能够分析总铬样品；

步骤三、样品加标回收的分析，自行配制10g/L铬标准使用溶液，称取14.1500g已在温度105℃下干燥2h的重铬酸钾基准试剂，溶于500mL容量瓶中，稀释至满刻度，摇匀；称取含铬钝化剂样品1g四份，分别加入四个500mL烧杯中，前两个烧杯中只放入钝化剂样品，后两个烧杯中放入钝化剂样品以后再加入5mL配制的铬标准使用溶液，然后在四个烧杯中分别加入5mL硝酸溶液、5mL过氧化氢溶液和100mL蒸馏水，在加热炉上加热至剩下20-30mL样品，消解完全冷却以后，分别定容至四个100mL容量瓶中，每个100mL容量瓶中再吸取5mL样品至另外四个500mL容量瓶中，并稀释定容摇匀，采用等离子光谱仪进行分析并对照标准曲线，得到样品的浓度结果，再计算加标回收结果为：

$X(\%)=\frac{(17.5156-12.6370)\×100}{500}\×100=97.6\%,$

加标回收结果控制范围为90％-110％之间，说明样品在消解过程中，总铬的标准溶液含量不损失，不影响样品的分析结果；

步骤四、样品分析，分别称取含铬钝化剂样品1g四份，分别加入四个500mL烧杯中，分别加入5mL硝酸溶液、5mL过氧化氢溶液和100mL蒸馏水，在加热炉上加热至剩下20-30mL样品，消解完全冷却以后，分别定容至四个100mL容量瓶中，每个100mL容量瓶中再吸取5mL样品至四个500mL容量瓶中，并稀释定容摇匀，采用等离子光谱仪进行分析并对照标准曲线，得到平均总铬含量为23.1％，采用容量法分析总铬含量为22.4％，两种方法得到的数据经比对在合理范围内；

步骤五、样品精密度分析，分别称取含铬钝化剂样品1g八份，分别加入八个500mL烧杯中，分别加入5mL硝酸溶液、5mL过氧化氢溶液和100mL蒸馏水，在加热炉上加热至剩下20-30mL样品，消解完全冷却以后，分别定容至八个100mL容量瓶中，每个100mL容量瓶中再吸取5mL至八个500mL容量瓶中，稀释定容摇匀，采用等离子光谱仪进行分析并对照标准曲线，通过样品的浓度结果，计算出精密度值为：

$\mathrm{CV}(\%)=\frac{{\mathrm{\δ}}_{n-1}}{\stackrel{\‾}{X}}=4.39\×{10}^{-3}$

式中：δ_n-1为样品浓度的标准偏差，单位mg/L，

为样品浓度的平均值，单位mg/L，

精密度CV(％)＝4.39×10^-3＜2％，该精密度值符合样品分析的精密度要求，样品的分析稳定可靠。