CN104062284A - 一种测定铌铁中钨含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测定铌铁中钨含量的方法，包括前处理、标准溶液配制、测定步骤，具体是取待测试样加入氢氟酸，滴加浓硝酸，再加入浓磷酸，硫酸，溶解好试样后定容，摇匀待测。用配制好的钨标准溶液在等离子体原子发射光谱仪上做出钨谱线强度-质量分数工作曲线，用该曲线分析待测试样，得到铌铁中钨含量。本发明采用等离子体原子发射光谱法测定铌铁中钨含量，弥补了这一检测项目的技术空白，不仅节约试剂和时间，还节约劳动成本，可以快速、准确的分析出铌铁中钨含量，满足了钢铁企业在铌铁使用过程中的产品检验需求。本发明操作方便、快速、分析成本低，其测定结果有良好的稳定性、重现性和准确性，能满足日常铌铁中钨含量的测定需要。

Description

一种测定铌铁中钨含量的方法

技术领域

本发明属于化学检测技术领域，具体涉及一种测定铌铁中钨含量的方法。

背景技术

随着材料科学的不断进步，铌铁在航空航天、超导、冶金、化工和医疗等领域已显示出很大的优越性。在冶金行业，铌铁主要用于合金钢的冶炼、用作合金元素添加剂和不锈钢电焊条的涂料等。昆钢在钢材产品冶炼过程中就经常会使用到铌铁，所以涉及铌铁产品质量的一个较重要的指标—钨含量的分析测定方法的不断完善就变得尤其重要。

目前，测定铌铁中的钨含量还没有制定出国家标准和行业标准。对于铌铁精矿中三氧化钨含量，有一个分析方法—硫氰酸盐分光光度法可以借鉴，由于铌铁精矿是原料，而铌铁是合金，因此铌铁中钨含量的测定即使是用光度法也不能完全照搬铌铁精矿中三氧化钨含量的测定方法。因此，开发一种能解决上述技术问题的铌铁中钨含量的检测方法是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测定铌铁中钨含量的方法。

本发明的目的是这样实现的，包括前处理、标准溶液配制、测定步骤，具体包括：

A、前处理：精密称取待测样品置于铂金坩埚中，加入待测样品固液体积比20~30倍氢氟酸，滴加3~10滴浓硝酸至试样溶解完全，于80~110 ℃加热8~15min得到溶液a，在溶液a中加入待测样品固液体积比40~60倍浓磷酸和待测样品固液体积比40~60倍1+1硫酸，于 80~110℃加热10~30min，取下冷却至10~30℃得到溶液b，将溶液b转移至容量瓶中，用蒸馏水或二次去离子水定容，摇匀得到试样液；

B、标准溶液配制：

1）按A步骤试样液的制备方法制备6份空白试样液并分别移入容量瓶中；

2）将标准品三氧化二钨在100~120℃干燥50~70min,精密称取0.1262g，用30ml 的氢氧化钠溶液溶解后移入100ml容量瓶中，用蒸馏水或二次去离子水定容得到1ml含100μg的钨标准储备溶液a，移取50ml的钨标准储备溶液a于500ml容量瓶中，用蒸馏水或二次去离子水定容得到1ml含10μg的钨标准储备溶液b；

3）在前述的6份空白试样液的容量瓶中分别加入0ml、1.00ml、3.00ml、4.00ml和5.00ml的钨标准储备溶液b，加入蒸馏水或二次去离子水定容得到钨标准溶液；

C、测定：利用等离子体原子发射光谱法进行测定。

本发明采用等离子体原子发射光谱法测定铌铁中钨含量，弥补了这一检测项目的技术空白，属于技术创新，不仅节约试剂和时间，还节约劳动成本，可以快速、准确的分析出铌铁中钨含量，满足了钢铁企业在铌铁使用过程中的产品检验需求。本发明操作方便、快速、分析成本低，其测定结果有良好的稳定性、重现性和准确性，能满足日常铌铁中钨含量的测定需要。

附图说明

图1为本发明钨谱线强度-质量分数示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明所述测定铌铁中钨含量的方法，包括前处理、标准溶液配制、测定步骤，具体包括：

A、前处理：精密称取待测样品置于铂金坩埚中，加入待测样品固液体积比20~30倍氢氟酸，滴加3~10滴浓硝酸至试样溶解完全，于 80~110℃加热8~15min得到溶液a，在溶液a中加入待测样品固液体积比40~60倍浓磷酸和待测样品固液体积比40~60倍的1+1硫酸，于80~110℃加热10~30min，取下冷却至10~30℃得到溶液b，将溶液b转移至容量瓶中，用蒸馏水或二次去离子水定容，摇匀得到试样液；

B、标准溶液配制：

1）按A步骤试样液的制备方法制备6份空白试样液并分别移入容量瓶中；

2）将标准品三氧化二钨在100~120℃干燥50~70min,精密称取0.1262g，用30ml 的氢氧化钠溶液溶解后移入100ml容量瓶中，用蒸馏水或二次去离子水定容得到1ml含100μg的钨标准储备溶液a，移取50ml的钨标准储备溶液a于500ml容量瓶中，用蒸馏水或二次去离子水定容得到1ml含10μg的钨标准储备溶液b；

3）在前述的6份空白试样液的容量瓶中分别加入0ml、1.00ml、3.00ml、4.00ml和5.00ml的钨标准储备溶液b，加入蒸馏水或二次去离子水定容得到钨标准溶液；

C、测定：利用等离子体原子发射光谱法进行测定。

A步骤中所述的氢氟酸浓度为30~50%，优选40%。

A步骤中所述的浓硝酸浓度为60~80%，优选70%。

A步骤中所述的浓磷酸浓度为80~90%，优选85%。

B步骤中所述的空白试样液是取2.5ml氢氟酸，滴加3~10滴浓硝酸，于80℃加热10min，加入2.5ml浓磷酸和5ml的1+1硫酸于100℃加热20min，取下冷却，加入10ml蒸馏水或二次去离子水制备得到。

C步骤中所述的测定是将等离子体原子发射光谱仪开机预热半小时，开启循环水泵，建立测量方法，开启抽风设备，等待光谱仪的电子照相机、发生器、光室温度达到点火温度时，就把仪器点火，等待20分钟后，建立钨元素工作曲线，进行分析测定工作。

C步骤中所述的等离子体原子发射光谱的仪器工作参数为：设备功率1150W、雾化压力26.08psi、辅助器流量0.5L/min、泵速130rpm、积分时间15s。

所述测定元素锰的谱线位置为207.911nm，级数为462。

本发明通过下列技术方案实现：

步骤一：试样处理

A、用铂金坩埚盛装铌铁待测试样，在坩埚中加入2.5mL氢氟酸，滴加数滴浓硝酸至试样溶解完全；

B、把步骤A中试样放上电炉，低温加热约10分钟；

C、在步骤B的试样中加入2.5mL浓磷酸，5mL硫酸（1+1），继续加热至冒硫酸烟10分钟；

D、取下步骤C中的试样，用蒸馏水把试样转移到100mL容量瓶中，定容摇匀。

步骤二：工作曲线所用标准储备溶液的配制

A、称取0.1262g预先在110℃干燥1h的三氧化钨，加30mL氢氧化钠溶液（200g/L），加热溶解，冷却，移入100mL容量瓶中，稀释至刻度。此溶液1mL含100μg钨。

B、移取A中的标准溶液50mL于500mL容量瓶中，用水定容摇匀。此溶液1mL含10μg钨。

步骤三：工作曲线所用标液的配制

A、按照步骤一的方法，溶解6份试剂空白溶液，把6份试剂空白溶液转移到100mL容量瓶中，暂时不定容。

B、在步骤A所得的6份溶液中，分别加入0mL，1.00mL，2.00mL，3.00mL，4.00mL，5.00mL步骤二中的B标准储备溶液，加入蒸馏水定容摇匀。

与现有测试技术相比，本发明具有以下优点：

（1）常规的光度法测定钨需要使用大量的化学试剂和玻璃器皿，分析成本较高，对环境污染。本发明使用的分析方法使用的化学试剂较少，对环境污染小，分析成本低。

（2）本发明使用的分析方法，操作方便，分析速度快，缩短了分析周期，提高了分析效率，减轻了分析操作人员的劳动强度。

（3）采用上述方案测定铌铁中钨含量，其测定结果有良好的稳定性、重现性和准确性。

（4）试验证明本发明方法可靠、实用，能满足日常铌铁中钨含量的测定需要。

实施例1

本发明所用的试剂及其配制：

1、氢氟酸（ρ1.15g/mL）；

2、硝酸（ρ1.42g/mL）；

3、磷酸（ρ1.69g/mL）；

4、硫酸（1+1）；

5、以上试剂氢氟酸、硝酸、磷酸、硫酸均为分析纯试剂，水为二次去离子水。

实施例2

1、工作曲线所用标准储备溶液的配制：

A、称取0.1262g预先在110℃干燥1h的三氧化钨，加30mL氢氧化钠溶液（200g/L），加热溶解，冷却，移入100mL容量瓶中，稀释至刻度。此溶液1mL含100μg钨。

B、移取A中的标准溶液50mL于500mL容量瓶中，用水定容摇匀。此溶液1mL含10μg钨。

2、工作曲线所用标液的配制

2A、按照步骤一的方法，溶解6份试剂空白溶液，把6份试剂空白溶液转移到100mL容量瓶中，暂时不定容。

2B、在步骤A所得的6份溶液中，分别加入0mL，1.00mL，2.00mL，3.00mL，4.00mL，5.00mL步骤二中的B标准储备溶液，加入蒸馏水定容摇匀。

2C、仪器的工作条件见表1，标准溶液中元素钨的波长及级数见表2，钨的谱线强度-质量分数图见图1。

表1 仪器工作条件

功率（W）	雾化压力（psi）	辅助气流量(L/min)	泵速(rpm)	积分时间(s)
					1150	26.08	0.5	130	15

表2 待测元素波长及级数

元素	波长（nm）	级数
			W	207.911	462

实施例3

待测铌铁试样中钨含量的测定：

1、待测铌铁试样的处理：

A、用铂金坩埚盛装铌铁待测试样，在坩埚中加入2.5mL氢氟酸，滴加数滴浓硝酸至试样溶解完全；

B、把步骤A中试样放上电炉，低温加热约10分钟；

C、在步骤B的试样中加入2.5mL浓磷酸，5mL硫酸（1+1），继续加热至冒硫酸烟10分钟；

D、取下步骤C中的试样，用蒸馏水把试样转移到100mL容量瓶中，定容摇匀。

2、待测铌铁中钨含量的测定：

2A、在与实施例2中步骤2C完全相同的工作条件下，根据钨的谱线强度-质量分数曲线得到待测铌铁试样中钨的百分含量为0.12%。

实施例4

选择一份基体空白溶液，用钨元素的工作曲线来平行测定10次这份空白溶液，以其3倍标准偏差作为方法的检出限。通过计算得知钨的检出限为0.00025μg/mL。由此可见，钨的检出限较低，灵敏度很高，能满足钨元素直接测定需要。

表3 钨元素检出限测定值（μg/mL）

实施例5

用移液管准确移取10μg/mL钨标准溶液2.00mL，4.00mL，6.00mL加入到认定值相同的三份1#溶液中和三份2#溶液中，在选好的仪器工作条件下，测定出总量，用公式计算出回收率。

表4 回收率试验

从表4可知，回收率为99.5%~101%，对于微量组分测定而言，具有较高准确度。

实施例6

在选定的仪器工作条件下，对两个样品1#和2#分别测定10次结果，计算出平均值和相对标准偏差，由相对标准偏差的大小可以看出试验结果的精密度好坏。

表5 精密度试验

从表5可知，RSD均小于1%，试验结果具有良好的精密度。

试验结果的准确度可以采用不同的人或者不同的分析方法来进行比较，本发明采用仪器法和分光光度法对相同的样品进行分析结果比对，可以看出两种分析方法比对结果基本一致，试验结果的准确度高。

表6 准确度试验

从表6可以看出，本方法与分光光度法的测定结果基本一致，试验结果具有良好的准确度。

Claims (8)

1.一种测定铌铁中钨含量的方法，其特征在于包括前处理、标准溶液配制、测定步骤，具体包括：

A、前处理：精密称取待测样品置于铂金坩埚中，加入待测样品固液体积比20~30倍氢氟酸，滴加3~10滴浓硝酸至试样溶解完全，于80~110 ℃加热8~15min得到溶液a，在溶液a中加入待测样品固液体积比40~60倍浓磷酸和待测样品固液体积40~60倍的1+1硫酸，于80~110 ℃加热10~30min，取下冷却至10~30℃得到溶液b，将溶液b转移至容量瓶中，用蒸馏水或二次去离子水定容，摇匀得到试样液；

B、标准溶液配制：

1）按A步骤试样液的制备方法制备6份空白试样液并分别移入容量瓶中；

2）将标准品三氧化二钨在100~120℃干燥50~70min,精密称取0.1262g，用30ml 的氢氧化钠溶液溶解后移入100ml容量瓶中，用蒸馏水或二次去离子水定容得到1ml含100μg的钨标准储备溶液a，移取50ml的钨标准储备溶液a于500ml容量瓶中，用蒸馏水或二次去离子水定容得到1ml含10μg的钨标准储备溶液b；

3）在前述的6份空白试样液的容量瓶中分别加入0ml、1.00ml、3.00ml、4.00ml和5.00ml的钨标准储备溶液b，加入蒸馏水或二次去离子水定容得到钨标准溶液；

C、测定：利用等离子体原子发射光谱法进行测定。

2.根据权利要求1所述测定铌铁中钨含量的方法，其特征在于A步骤中所述的氢氟酸浓度为30~50%。

3.根据权利要求1所述测定铌铁中钨含量的方法，其特征在于A步骤中所述的浓硝酸浓度为60~80%。

4.根据权利要求1所述测定铌铁中钨含量的方法，其特征在于A步骤中所述的浓磷酸浓度为80~90%。

5.根据权利要求1所述测定铌铁中钨含量的方法，其特征在于B步骤中所述的空白试样液是取2.5ml氢氟酸，滴加3~10滴浓硝酸，于80~110℃加热8~15min，加入2.5ml浓磷酸和5ml的1+1硫酸于80~110℃加热10~30min，取下冷却，加入10ml蒸馏水或二次去离子水制备得到。

6.根据权利要求1所述测定铌铁中钨含量的方法，其特征在于C步骤中所述的测定是将等离子体原子发射光谱仪开机预热半小时，开启循环水泵，开启抽风设备，等待光谱仪的电子照相机、发生器、光室温度达到点火温度时，就把仪器点火，等待20分钟后，建立钨元素工作曲线，进行分析测定工作。

7.根据权利要求1或6所述测定铌铁中钨含量的方法，其特征在于C步骤中所述的等离子体原子发射光谱的仪器工作参数为：设备功率1150W、雾化压力26.08psi、辅助器流量0.5L/min、泵速130rpm、积分时间15s。

8.根据权利要求3所述测定铌铁中钨含量的方法，其特征在于所述测定元素锰的谱线位置为207.911nm，级数为462。