CN110865069A - 一种利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定铬铁合金中钛含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定铬铁合金中钛含量的方法，所述方法在铬铁合金样品消解后加入饱和硼酸溶液并摇匀、静置制得试样溶液，并选择钛元素的分析谱线，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定试样溶液中钛元素在分析谱线下的发射光强度从而测得试样溶液中钛元素含量，能够使钛元素与饱和硼酸溶液形成较好的络合效应，得到的标准曲线线性关系良好，提高了铬铁合金中钛元素含量测试的稳定性和准确度，能够为铬铁合金的生产提供科学管控的数据。

Description

一种利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定铬铁合金中钛含 量的方法

技术领域

本发明涉及分析化学技术领域，尤其涉及一种利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定铬铁合金中钛含量的方法。

背景技术

钛可以增加钢铁的耐磨性和抗拉强度，铁合金是生产链条钢、锚链钢、造船用钢、不锈钢、电焊条以及电子、军工产品等的重要原料。在石油工业以及汽车制造业中为了满足对钢材性能要求，需要在炼钢过程中加入钛铁等合金元素进行微合金化处理，以改善钢材的结晶结构、改善材料的力学和物理性能。因而无论在合金采购质量控制方面，还是在指导炼钢工艺操作方面，都需要对钛铁合金化学成分进行化验分析。

在生产低钛轴承钢过程中，缺乏科学的生产管控指导数据控制铬铁合金中钛元素含量，从而无法控制相应夹杂物，但目前无成熟的国标方法检测铬铁合金中钛元素含量。

CN102507624A公开了一种利用X-射线荧光光谱仪测定伲铁合金中铌铁铝钛含量的测量方法，该方法通过将待测样品消解、浓缩后加入熔剂制成玻璃熔片，再用X-射线荧光光谱法进行分析，一定程度上简化了目前X-射线荧光光谱仪测试前样品前处理步骤，但该方法需要运用经验测试法来建立合金样品的测试方法，不具有技术的可转移性，且X-射线荧光光谱更适用于半定量测试，采用其对合金进行定量测试，数据准确度不高。

CN110108593A公开了一种炭素材料中钛含量的检测方法，其通过在样品溶液和钛标准溶液中加入显色物质，并测量不同溶液的吸光度的方式来表征试样溶液中钛元素的含量，但该显色方法仅适用于铁含量不高的样品，因为铁元素对于钛元素的显色具有较大的干扰作用，因此该方法不能用来检测铬铁合金中微量钛元素的含量。

CN101852735A公开了一种铝钛硼合金中钛元素含量的光电直读发射光谱测定方法，该方法可从待测铝钛硼合金的铸锭、铸件和加工产品上直接截取试样，采用光电直读发射光谱仪读取钛元素含量，但该方法仅能测量钛元素质量浓度范围为0.020％～12.86％的样品，而铬铁合金中钛元素含量较低，该方法难以适用于检测铬铁合金中的钛元素含量。

综上所述，铬铁合金中钛元素含量的检测对指导炼钢工艺操作具有重要意义，而目前尚未有成熟的检测铬铁合金中钛元素含量的方法，因此，急需开发一种快速、安全和准确的检测铬铁合金中钛元素含量的方法。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定铬铁合金中钛含量的方法，所述方法通过在铬铁合金样品依次加入浓盐酸、浓硝酸和氢氟酸作消解剂，使铬铁合金样品在消解剂中溶解，且消解后加入饱和硼酸溶液并摇匀、静置制得试样溶液，能够使钛元素与饱和硼酸溶液形成较好的络合效应，得到的标准曲线线性关系良好，该方法测得的钛元素含量准确度高，且测试时间短，工作效率高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定铬铁合金中钛含量的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)制备试样溶液：将铬铁合金样品加水润湿后依次加入浓盐酸、浓硝酸和氢氟酸作消解剂，经消解后加入饱和硼酸溶液，摇匀、静置并加水稀释定容，制得试样溶液；

(2)选择元素谱线：选择钛元素的分析谱线；

(3)绘制标准曲线：配制钛元素的混合标准溶液，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定所述混合标准溶液中钛元素在分析谱线下的发射光强度，绘制标准曲线；

(4)检测试样：利用所述电感耦合等离子体发射光谱仪测定所述试样溶液中钛元素在分析谱线下的发射光强度，根据步骤(3)绘制的标准曲线确定试样溶液中钛元素的含量。

本发明步骤(1)中通过先加入盐酸将样品中的可溶物溶解后再加入硝酸去除样品中的碳化物，最后加入氢氟酸，使铬铁合金样品在所述消解剂中消解得更快。

本发明通过在消解后的溶液中加入饱和硼酸溶液，使溶液中的钛元素与饱和硼酸溶液发生络合反应，发明人意外发现，将加入饱和硼酸溶液的试样溶液静置，相比未静置而言，钛元素的检测数据更稳定，检测结果的准确性和稳定性得到提升。

本发明所用的电感耦合等离子体发射光谱仪为美国赛默飞世尔的iCAP6300Radial型全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪。

本发明中所用试剂诸如浓盐酸、浓硝酸和氢氟酸均为优级纯，实验用水为符合GB/T6682中规定的一级水。

优选地，步骤(1)中所述浓盐酸的密度为1.19g/mL。

优选地，所述浓硝酸的密度为1.42g/mL。

优选地，所述氢氟酸的密度为1.15g/mL。

优选地，步骤(1)中所述浓盐酸的体积与铬铁合金样品的质量比为16.0～20.0mL:1g，例如可以是16.0mL:1g、16.2mL:1g、16.5mL:1g、16.8mL:1g、17.0mL:1g、17.2mL:1g、17.5mL:1g、17.8mL:1g、18.0mL:1g、18.2mL:1g、18.5mL:1g、18.8mL:1g、19.0mL:1g、19.2mL:1g、19.5mL:1g、19.8mL:1g或20.0mL:1g，优选为17～19mL:1g。

优选地，所述浓硝酸的体积与铬铁合金样品的质量比为16.0～20.0mL:1g，例如可以是16.0mL:1g、16.2mL:1g、16.5mL:1g、16.8mL:1g、17.0mL:1g、17.2mL:1g、17.5mL:1g、17.8mL:1g、18.0mL:1g、18.2mL:1g、18.5mL:1g、18.8mL:1g、19.0mL:1g、19.2mL:1g、19.5mL:1g、19.8mL:1g或20.0mL:1g，优选为17～19mL:1g。

优选地，所述氢氟酸的体积与铬铁合金样品的质量比为4.0～6.0mL:1g，例如可以是4.0mL:1g、4.2mL:1g、4.5mL:1g、4.6mL:1g、4.8mL:1g、5.0mL:1g、5.2mL:1g、5.5mL:1g、5.8mL:1g或6.0mL:1g，优选为4.5～5.5mL:1g。

优选地，步骤(1)中所述铬铁合金样品置于消解器皿中再加水润湿。

优选地，所述消解包括：将盛有铬铁合金样品和消解剂的消解器皿密封置于消解设备中消解。

优选地，先将所述消解设备预热至消解温度后，再将盛有铬铁合金样品和消解剂的消解器皿密封置于消解设备中消解。

优选地，所述消解完成后，关闭消解设备，待温度降至50～80℃后再取下消解器皿，例如可以是50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、62℃、65℃、68℃、70℃、72℃、75℃、78℃或80℃，优选为降至50～60℃。

优选地，所述消解温度为200～220℃，例如可以是200℃、202℃、205℃、208℃、210℃、212℃、215℃、218℃或220℃，优选为210～220℃。

优选地，所述消解时间为70～95min，例如可以是70min、72min、75min、78min、80min、82min、85min、88min、90min、92min或95min，优选为75～90min。

优选地，所述消解器皿为微波消解罐。

优选地，所述消解设备为微波消解器。

优选地，步骤(1)中所述饱和硼酸溶液的体积与铬铁合金样品的质量比为40～60mL:1g，例如可以是40mL:1g、42mL:1g、45mL:1g、48mL:1g、50mL:1g、52mL:1g、55mL:1g、58mL:1g或60mL:1g，优选为45～55mL:1g。

优选地，所述静置的时间为30～50min，例如可以是30min、32min、35min、38min、40min、42min、45min、48min或50min，优选为35～45min。

本发明优选静置30～50min，在保证工作效率的基础上，同时使最终测得的钛元素含量数据更加准确和稳定。

优选地，所述制得的试样溶液的体积与铬铁合金样品的质量比为240～260mL:1g，例如可以是240mL:1g、242mL:1g、245mL:1g、248mL:1g、250mL:1g、252mL:1g、255mL:1g、258mL:1g或260mL:1g，优选为245～255mL:1g。

优选地，步骤(2)中所述选择元素谱线的方式包括：根据所述试样溶液中共存离子的组成，选择钛元素的分析谱线。

优选地，所述钛元素的分析谱线为336.1nm或337.2nm。

本发明对元素谱线进行了筛选，因为分析仪器会提供几十条谱线，采用不同的谱线，所测定的结果相差甚远，谱线之间存在很大的干扰，不仅同种元素的不同谱线间存在干扰，而且溶液中共存离子也会对谱线的选择造成严重的干扰，同时不同谱线的强度也有所不同，所以要根据试样溶液中铬和铁的整体组成选择钛元素最佳的分析谱线。

优选地，步骤(3)中所述配制混合标准溶液的步骤包括：称取铁和铬，按步骤(1)的方法配制铬铁含量与试样溶液相同的基体溶液。在所述基体溶液中加入不同量的钛元素标准溶液，得到混合标准溶液。优选地，所述混合标准溶液的数量为至少五份。

本发明中混合标准溶液的份数至少为五份，可根据待测元素含量适当增加混合标准溶液的份数，使测得的标准曲线更好地覆盖待测元素浓度范围。

优选地，步骤(3)中所述铁的质量分数为99.98％。

优选地，所述铬的质量分数为99.98％。

优选地，所述钛元素的标准溶液为国家标准钛溶液，浓度为1000μg/mL。

优选地，所述混合标准溶液中钛元素的浓度梯度为0wt％、0.005wt％、0.01wt％、0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％和0.5wt％。

优选地，将所述混合标准溶液按钛元素的浓度由低至高依次引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定钛元素在所述分析谱线下的发射光强度。

优选地，步骤(3)中所述混合标准溶液通过进样系统引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定钛元素在所述分析谱线下的发射光强度。

优选地，步骤(4)中所述试样溶液通过进样系统引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定钛元素在所述分析谱线下的发射光强度。

优选地，步骤(3)和步骤(4)中所述进样系统为耐氢氟酸进样系统。

本发明使用非常规的耐氢氟酸进样系统，能够满足测定铬铁合金样品中钛元素的含量，确保检测精确度和准确度。

优选地，步骤(3)和步骤(4)中所述电感耦合等离子体发射光谱仪的工作条件独立地为：RF功率1150W，泵速50r/min，辅助气流量0.5L/min，雾化器流量0.65L/min，观测高度15cm，积分时间30s。

作为本发明优选的技术方案，所述方法包括如下步骤：

(1)制备试样溶液：将铬铁合金样品置于消解器皿中，加水润湿后依次加入密度分别为1.19g/mL、1.42g/mL、1.15g/mL的浓盐酸、浓硝酸和氢氟酸，所述浓盐酸、浓硝酸和氢氟酸的体积与铬铁合金样品的质量比分别为16.0～20.0mL:1g，16.0～20.0mL:1g，4.0～6.0mL:1g；

先将所述消解设备预热至200～220℃后，再将盛有铬铁合金样品和消解剂的消解器皿密封置于消解设备中消解70～95min，其中，所述消解温度为200～220℃；

所述消解完成后，关闭消解设备，待温度降至50～80℃后再取下消解器皿，加入饱和硼酸溶液，摇匀、静置30～50min并加水稀释定容，制得试样溶液，所述饱和硼酸溶液的体积与铬铁合金样品的质量比为40～60mL:1g，所述制得的试样溶液体积与铬铁合金样品的质量比为240～260mL:1g；

(2)选择元素谱线：根据所述试样溶液中共存离子的组成，选择336.1nm或337.2nm作为钛元素的分析谱线；

(3)绘制标准曲线：称取质量分数均为99.98％的铁和铬，按步骤(1)的方法配制至少五份铬铁含量与试样溶液相同的基体溶液；在所述基体溶液中加入不同量的浓度为1000μg/mL的钛元素标准溶液，得到钛元素浓度梯度为0wt％、0.005wt％、0.01wt％、0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％和0.5wt％的混合标准溶液；

将所述混合标准溶液按钛元素的浓度由低至高依次通过进样系统引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定钛元素在所述分析谱线下的发射光强度，绘制标准曲线；

(4)检测试样：将步骤(1)制得的所述试样溶液通过进样系统引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定试样溶液中钛元素在所述分析谱线下的发射光强度，根据步骤(3)绘制的标准曲线确定试样溶液中钛元素的含量。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)本发明提供的测定铬铁合金中钛含量的方法通过在铬铁合金样品消解后加入饱和硼酸溶液并摇匀、静置制得试样溶液，不仅可形成较好的络合效应，得到的标准曲线线性相关系数均≥0.99991，满足分析检测线性相关系数0.9999的要求，线性关系良好，而且操作简单，可确保安全；

(2)本发明提供的测定铬铁合金中钛含量的方法利用电感耦合等离子体发射光谱仪进行检测，检测时间短，工作效率高；

(3)本发明提供的测定铬铁合金中钛含量的方法在测定过程中干扰因素少，多次测试结果表明标准偏差均≤0.0006％，重复性好，结果稳定且检测的偏差绝对值均≤0.0032％，均小于允许偏差，检测回收率均在92.5％～103.8％之间，准确度高，能够为生产提供科学管控的数据。

附图说明

图1是本发明实施例1中绘制的钛元素的标准曲线图。

图2是本发明实施例2中绘制的钛元素的标准曲线图。

图3是本发明实施例3中绘制的钛元素的标准曲线图。

图4是本发明对比例1中绘制的钛元素的标准曲线图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

仪器和工作条件

使用仪器：iCAP 6300Radial型全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪(美国赛默飞世尔公司)。

仪器工作条件：RF功率1150w；泵速50r/min；辅助气流量0.5L/min；雾化器流量0.65L/min；观测高度15cm；积分时间30s。

一、实施例

实施例1

本实施例提供一种利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定铬铁合金中钛含量的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)制备试样溶液：将0.2g±0.0001g铬铁合金样品置于消解器皿中，加水润湿后依次加入浓度分别为1.19g/mL、1.42g/mL、1.15g/mL的浓盐酸3.25mL、浓硝酸3.25mL和氢氟酸1mL；

先将所述消解设备预热至220℃后，再将盛有铬铁合金样品和消解剂的消解器皿密封置于消解设备中消解85min，其中，所述消解温度为220℃；

所述消解完成后，关闭消解设备，待温度降至50℃后再取下消解器皿，加入10mL饱和硼酸溶液，摇匀、静置50min并加水稀释定容于50mL容量瓶中，制得试样溶液；

(2)选择元素谱线：根据所述试样溶液中共存离子的组成，选择336.1nm作为钛元素的分析谱线；

(3)绘制标准曲线：称取质量分数均为99.98％的铁和铬，按步骤(1)的方法配制五份铬铁含量与试样溶液相同的基体溶液；在所述基体溶液中加入不同量的浓度为1000μg/mL的钛元素标准溶液，得到钛元素浓度梯度为0wt％、0.005wt％、0.01wt％、0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％和0.5wt％的混合标准溶液；

将所述混合标准溶液按钛元素的浓度由低至高依次通过进样系统引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定钛元素在336.1nm分析谱线下的发射光强度，绘制标准曲线；

(4)检测试样：将步骤(1)制得的所述试样溶液通过耐氢氟酸进样系统引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定试样溶液中钛元素在336.1nm分析谱线下的发射光强度，根据步骤(3)绘制的标准曲线确定试样溶液中钛元素的含量。

实施例2

本实施例提供一种利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定铬铁合金中钛含量的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)制备试样溶液：将0.2g±0.0001g铬铁合金样品置于消解器皿中，加水润湿后依次加入浓度分别为1.19g/mL、1.42g/mL、1.15g/mL的浓盐酸3.2mL、浓硝酸3.2mL和氢氟酸0.8mL；

先将所述消解设备预热至210℃后，再将盛有铬铁合金样品和消解剂的消解器皿密封置于消解设备中消解70min，其中，所述消解温度为210℃；

所述消解完成后，关闭消解设备，待温度降至80℃后再取下消解器皿，加入8mL饱和硼酸溶液，摇匀、静置30min并加水稀释定容于50mL容量瓶中，制得试样溶液；

(2)选择元素谱线：根据所述试样溶液中共存离子的组成，选择337.2nm作为钛元素的分析谱线；

(3)绘制标准曲线：称取质量分数均为99.98％的铁和铬，按步骤(1)的方法配制五份铬铁含量与试样溶液相同的基体溶液；在所述基体溶液中加入不同量的浓度为1000μg/mL的钛元素标准溶液，得到钛元素浓度梯度为0wt％、0.005wt％、0.01wt％、0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％和0.5wt％的混合标准溶液；

将所述混合标准溶液按钛元素的浓度由低至高依次通过耐氢氟酸进样系统引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定钛元素在337.2nm分析谱线下的发射光强度，绘制标准曲线；

(4)检测试样：将步骤(1)制得的所述试样溶液通过进样系统引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定试样溶液中钛元素在337.2nm分析谱线下的发射光强度，根据步骤(3)绘制的标准曲线确定试样溶液中钛元素的含量。

实施例3

本实施例提供一种利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定铬铁合金中钛含量的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)制备试样溶液：将0.2g±0.0001g铬铁合金样品置于消解器皿中，加水润湿后依次加入浓度分别为1.19g/mL、1.42g/mL、1.15g/mL的浓盐酸4mL、浓硝酸4mL和氢氟酸1.2mL；

先将所述消解设备预热至200℃后，再将盛有铬铁合金样品和消解剂的消解器皿密封置于消解设备中消解95min，其中，所述消解温度为200℃；

所述消解完成后，关闭消解设备，待温度降至60℃后再取下消解器皿，加入12mL饱和硼酸溶液，摇匀、静置45min并加水稀释定容于50mL容量瓶中，制得试样溶液；

(2)选择元素谱线：根据所述试样溶液中共存离子的组成，选择337.2nm作为钛元素的分析谱线；

(3)绘制标准曲线：称取质量分数均为99.98％的铁和铬，按步骤(1)的方法配制五份铬铁含量与试样溶液相同的基体溶液；在所述基体溶液中加入不同量的浓度为1000μg/mL的钛元素标准溶液，得到钛元素浓度梯度为0wt％、0.005wt％、0.01wt％、0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％和0.5wt％的混合标准溶液；

将所述混合标准溶液按钛元素的浓度由低至高依次通过耐氢氟酸进样系统引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定钛元素在337.2nm分析谱线下的发射光强度，绘制标准曲线；

(4)检测试样：将步骤(1)制得的所述试样溶液通过进样系统引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定试样溶液中钛元素在337.2nm分析谱线下的发射光强度，根据步骤(3)绘制的标准曲线确定试样溶液中钛元素的含量。

二、对比例

对比例1

本对比例提供一种利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定铬铁合金中钛含量的方法，所述方法除步骤(1)中加入饱和硼酸溶液后不进行静置外，其余均与实施例1相同。

三、测试及结果

1、标准曲线

以钛元素的浓度为横坐标，以钛元素的发光强度为纵坐标绘制实施例1～3和对比例1中钛元素的标准曲线，分别如图1～4所示。

实施例1～3和对比例1中钛元素标准曲线中钛元素浓度以及标准曲线相关系数如表1所示。

表1

样品	钛元素浓度(wt％)	相关系数
			实施例1	0 0.005 0.01 0.1 0.2 0.5	0.99998
实施例2	0 0.005 0.01 0.1 0.2 0.5	0.99991
			实施例3	0 0.005 0.01 0.1 0.2 0.5	0.99995
对比例1	0 0.005 0.01 0.1 0.2 0.5	0.99990

2、准确度试验

利用样品高碳铬铁YSBC376-48-10(机字10-648号)和高碳铬铁GBW(E)010355ZBT367的实测值与认定值进行比较来评价实施例1～3和对比例1提供的检测方法的准确度。

标准样品的含量与试验结果如表2所示。

表2

3、精密度试验

通过精密度试验对实施例1～3和对比例1提供的检测方法进行评价，对未知样1#和未知样2#分别重复进行5次测试。

实施例1～3和对比例1对未知样1#和未知样2#测得的结果如表3所示。

表3

4、回收率试验

利用标准样品高碳铬铁YSBC376-48-10(机字10-648号)和高碳铬铁GBW(E)010355ZBT367以及未知样3#进行回收率试验，对实施例1～3和对比例1提供的检测方法进行评价。

实施例1～3和对比例1的回收率试验结果如表4所示。

表4

从图1～4和表1～4可以看出以下两点：

(1)综合实施例1～3可知，如表1所示，实施例1～3提供的利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定铬铁合金中钛含量的方法中绘制的标准曲线的线性相关系数≥0.99991，满足分析测试0.9999的要求；如表2所示，针对不同样品的检测，实施例1～3的偏差绝对值均≤0.0032％，均小于允许偏差，具有较高的准确度；如表3所示，针对同一样品的多次测试结果表明实施例1～3的测试标准偏差均≤0.0006％，相对标准偏差均≤0.6829％，测试重复性高；如表4所示，实施例1～3针对不同样品的检测回收率均在92.5％～103.8％之间，再次验证了该方法具有高准确度；

(2)综合实施例1和对比例1可知，实施例1通过在加入饱和硼酸溶液后静置50min，较对比例1不进行静置直接定容制得试样而言，其中，实施例1中标准曲线的线性相关系数为0.99998，而对比例1的线性相关系数仅为0.99990；实施例1针对样品YSBC376-48-10(机字10-648号)和样品GBW(E)010355ZBT367的测试偏差绝对值为0.0004％和0.0006％，偏差小，而对比例1中二者的偏差绝对值分别为0.0049％和0.0051％，超出了允许偏差的要求；实施例1针对重复测试样品的标准偏差和相对标准偏差分别≤0.0005％和≤0.6210％，而对比例1中二者分别≤0.0008％和≤1.0514％；实施例1中针对不同样品的元素检测回收率范围为95.3％～99.7％，而对比例1的元素检测回收率范围为92.1％～92.9％，难以达到准确度要求，由此说明，本发明通过在加入饱和硼酸溶液后增加静置步骤，使钛元素在溶液中更好地与硼酸形成络合效应，能够得到线性相关系数更高的标准曲线，并提高了检测的重复性、精密度和准确度。

综上，本发明通过在铬铁合金样品消解后加入饱和硼酸溶液并摇匀、静置制得试样溶液，并选择钛元素的分析谱线，能够使钛元素与饱和硼酸溶液形成较好的络合效应，得到的标准曲线线性相关系数≥0.99991，满足分析测试0.9999的要求，该方法检测的偏差绝对值均≤0.0032％，均小于允许偏差，具有较高的准确度；针对同一样品的多次测试结果标准偏差均≤0.0006％，相对标准偏差均≤0.6829％，测试重复性高，结果稳定；检测回收率均在92.5％～103.8％之间，具有高准确度的优势，不仅能够为生产提供科学管控的数据，而且检测时间短，工作效率高，具有较高的实际应用价值。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定铬铁合金中钛含量的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)制备试样溶液：将铬铁合金样品加水润湿后依次加入浓盐酸、浓硝酸和氢氟酸作消解剂，经消解后加入饱和硼酸溶液，摇匀、静置并加水稀释定容，制得试样溶液；

(2)选择元素谱线：选择钛元素的分析谱线；

(3)绘制标准曲线：配制钛元素的混合标准溶液，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定所述混合标准溶液中钛元素在分析谱线下的发射光强度，绘制标准曲线；

(4)检测试样：利用所述电感耦合等离子体发射光谱仪测定所述试样溶液中钛元素在分析谱线下的发射光强度，根据步骤(3)绘制的标准曲线确定试样溶液中钛元素的含量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述浓盐酸的密度为1.19g/mL；

优选地，所述浓硝酸的密度为1.42g/mL；

优选地，所述氢氟酸的密度为1.15g/mL。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述浓盐酸的体积与铬铁合金样品的质量比为16.0～20.0mL:1g，优选为17～19mL:1g；

优选地，所述浓硝酸的体积与铬铁合金样品的质量比为16.0～20.0mL:1g，优选为17～19mL:1g；

优选地，所述氢氟酸的体积与铬铁合金样品的质量比为4.0～6.0mL:1g，优选为4.5～5.5mL:1g。

4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述铬铁合金样品置于消解器皿中再加水润湿；

优选地，所述消解包括：将盛有铬铁合金样品和消解剂的消解器皿密封置于消解设备中消解；

优选地，先将所述消解设备预热至消解温度后，再将盛有铬铁合金样品和消解剂的消解器皿密封置于消解设备中消解；

优选地，所述消解完成后，关闭消解设备，待温度降至50～80℃后再取下消解器皿，优选为降至50～60℃；

优选地，所述消解温度为200～220℃，优选为210～220℃；

优选地，所述消解时间为70～95min，优选为75～90min；

优选地，所述消解器皿为微波消解罐；

优选地，所述消解设备为微波消解器。

5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述饱和硼酸溶液的体积与铬铁合金样品的质量比为40～60mL:1g，优选为45～55mL:1g；

优选地，所述静置的时间为30～50min，优选为35～45min；

优选地，所述制得的试样溶液的体积与铬铁合金样品的质量比为240～260mL:1g，优选为245～255mL:1g。

6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述选择元素谱线的方式包括：根据所述试样溶液中共存离子的组成，选择钛元素的分析谱线；

优选地，所述钛元素的分析谱线为336.1nm或337.2nm。

7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述配制混合标准溶液的步骤包括：

称取铁和铬，按步骤(1)的方法配制铬铁含量与试样溶液相同的基体溶液；在所述基体溶液中加入不同量的钛元素标准溶液，得到混合标准溶液；

优选地，所述混合标准溶液的数量为至少五份。

8.根据权利要求7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述铁的质量分数为99.98％；

优选地，所述铬的质量分数为99.98％；

优选地，所述钛元素的标准溶液为国家标准钛溶液，浓度为1000μg/mL；

优选地，所述混合标准溶液中钛元素的浓度梯度为0wt％、0.005wt％、0.01wt％、0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％和0.5wt％；

优选地，将所述混合标准溶液按钛元素的浓度由低至高依次引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定钛元素在所述分析谱线下的发射光强度。

9.根据权利要求1～8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述混合标准溶液通过进样系统引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定钛元素在所述分析谱线下的发射光强度；

优选地，步骤(4)中所述试样溶液通过进样系统引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定钛元素在所述分析谱线下的发射光强度；

优选地，步骤(3)和步骤(4)中所述进样系统为耐氢氟酸进样系统。

10.根据权利要求1～9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)制备试样溶液：将铬铁合金样品置于消解器皿中，加水润湿后依次加入浓度分别为1.19g/mL、1.42g/mL、1.15g/mL的浓盐酸、浓硝酸和氢氟酸，所述浓盐酸、浓硝酸和氢氟酸的体积与铬铁合金样品的质量比分别为16.0～20.0mL:1g，16.0～20.0mL:1g，4.0～6.0mL:1g；

先将所述消解设备预热至200～220℃后，再将盛有铬铁合金样品和消解剂的消解器皿密封置于消解设备中消解70～95min，其中，所述消解温度为200～220℃；

所述消解完成后，关闭消解设备，待温度降至50～80℃后再取下消解器皿，加入饱和硼酸溶液，摇匀、静置30～50min并加水稀释定容，制得试样溶液，所述饱和硼酸溶液的体积与铬铁合金样品的质量比为40～60mL:1g，所述制得的试样溶液体积与铬铁合金样品的质量比为240～260mL:1g；

(2)选择元素谱线：根据所述试样溶液中共存离子的组成，选择336.1nm或337.2nm作为钛元素的分析谱线；

(3)绘制标准曲线：称取质量分数均为99.98％的铁和铬，按步骤(1)的方法配制至少五份铬铁含量与试样溶液相同的基体溶液；在所述基体溶液中加入不同量的浓度为1000μg/mL的钛元素标准溶液，得到钛元素浓度梯度为0wt％、0.005wt％、0.01wt％、0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％和0.5wt％的混合标准溶液；

将所述混合标准溶液按钛元素的浓度由低至高依次通过进样系统引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定钛元素在所述分析谱线下的发射光强度，绘制标准曲线；

(4)检测试样：将步骤(1)制得的所述试样溶液通过进样系统引入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定试样溶液中钛元素在所述分析谱线下的发射光强度，根据步骤(3)绘制的标准曲线确定试样溶液中钛元素的含量。

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