CN117214283B - 一种铪及铪合金中镉元素的测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于镉元素测定技术领域，尤其涉及一种铪及铪合金中镉元素的测定方法，包括：将待测试样用氢氟酸溶解后加入硝酸，加入硫酸，加热至溶剂挥干，冷却至室温后加入盐酸，加热至沸腾，加入苦杏仁酸溶液混匀，冷却至室温后定容，获得待测试样溶液；配制标准溶液，并进行电感耦合等离子体质谱仪检测，绘制工作曲线；当工作曲线线性r≥0.999时，将待测试样溶液进行电感耦合等离子体质谱仪检测，采用标准曲线法进行定量，获得待测试样溶液中镉元素的含量。本发明通过特殊的试样消解处理结合电感耦合等离子体质谱法，将铪及铪合金中镉元素的测定范围扩大至0.000025%~0.0008%，能满足更多复杂铪合金对镉元素的检测要求。
Description
技术领域
本发明涉及镉元素测定技术领域，尤其涉及一种铪及铪合金中镉元素的测定方法。
背景技术
铪是一种重要的战略材料，目前其高纯金属及相应化合物已经被应用于国民经济和国防建设的诸多领域中，尤其是核工业和现代陶瓷产业。铪具有高熔点、大的热中子捕获截面，同时具有优异的机械加工性能、高温耐腐蚀和抗氧化性好，吸气能力强等优点，广泛作为核反应堆的控制棒材料使用，在国内外被大量的应用于动力堆、沸水堆及其他实验堆中。铪也可作为导弹和喷气式发动机的结构材料、火箭喷嘴和滑翔式重返大气层的飞行器的前沿保护层。在电器工业上可制造X射线管的阴极。此外，在耐热合金，如钨、钼、钽中，铪可作为硬质合金添加剂，提高合金的熔点。金属铪及其合金的研究与开发为相关产业带来极大的经济效益，同时也对我国核工业技术的发展有着重大意义。
镉是铪合金中的有害元素，标准《YS/T 399-2013 海绵铪》规定了原子能级HHf01中镉含量不得超过0.0001%。因此，镉的准确测定对铪合金的生产、研制和应用有极其重要的意义。
目前，铪合金中镉的测定主要采用极谱法《YS/T1467.5-2021铪化学分析方法 第5部分 镉量的测定》，但是该测定方法存在以下缺陷：1）受到极谱仪动态线性范围的限制，其对镉元素含量的测定范围较窄，在0.00005%~0.0005%；2）测定过程中需要采用有机溶剂进行多次萃取，以达到分离负极镉元素，避免基体元素对测定产生影响；且所用萃取剂为三氯甲烷，对人体健康有一定的危害；且过程复杂流程长：两次萃取分离-合并有机相-洗涤有机相-低温蒸干有机相-高氯酸冒烟分解残余有机相-盐酸溶解盐类。
为此，本发明提供一种铪及铪合金中镉元素的测定方法。
发明内容
为了解决上述测定方法存在的检测范围窄、分离流程长、分离环保性和安全性差的缺陷，本发明提供一种铪及铪合金中镉元素的测定方法。本发明考虑到电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）具有基体干扰小、动态线性范围宽、极高的灵敏度和极低的检出限等优点，故选择电感耦合等离子体质谱法进行分析检测。
本发明的一种铪及铪合金中镉元素的测定方法是通过以下技术方案实现的：
一种铪及铪合金中镉元素的测定方法，包括以下步骤：
将待测试样采用氢氟酸溶解后，加入硝酸，以分解不溶碳化物或氮化物，获得初步消解产物；
向所述初步消解产物中加入硫酸，随后加热至溶剂挥干，获得固相组分；待所述固相组分冷却至室温后，加入盐酸，随后加水稀释，获得含有消解产物的混合溶液；
将所述混合溶液加热至沸腾后，在搅拌的条件下加入苦杏仁酸溶液混匀，冷却至室温后，定容，获得所述待测试样溶液；
配制镉标准溶液，并将所述镉标准溶液进行电感耦合等离子体质谱仪检测，绘制镉标准工作曲线；
当工作曲线线性r≥0.999时，将所述待测试样溶液进行电感耦合等离子体质谱仪检测，采用标准曲线法进行定量，获得所述待测试样溶液中镉元素的含量；
通过以下步骤绘制所述工作曲线：
取6组100mL容量瓶，每组均加入10mL浓度为36wt%~38wt%的盐酸、以及20mL浓度为150~170g/L的苦杏仁酸，备用；
向各组分别加入0、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0mL镉标准溶液，用水稀释至刻度，混匀，获得各组对应的待测工作溶液；
其中，所述镉标准溶液的浓度为100ng/mL；
将各组对应的待测工作溶液依次进行电感耦合等离子体质谱仪检测，随后以镉标准溶液的体积为横坐标，以检测获得的强度值为纵坐标绘制工作曲线。
进一步地，在溶解所述待测试样时，先向所述待测试样中加入水，再将所述氢氟酸分多次进行加入；
其中，所述水、氢氟酸与待测试样的用量比为9.5~10.5mL:2~3mL:0.5g。
优选地，所述硝酸的浓度为68wt%；
且所述硝酸与待测试样的用量比为0.4~0.6mL:0.5g。
优选地，所述硫酸的浓度为98wt%~98.5wt%；
且所述硫酸与待测试样的用量比为3~4mL:0.5g。
优选地，所述盐酸的浓度为36wt%~38wt%；
且所述盐酸与待测试样的用量比为用量为20~30mL:0.5g。
优选地，所述苦杏仁酸溶液的浓度为150~170g/L；
且所述苦杏仁酸溶液与所述混合溶液的体积比为2~3:10，以确保苦杏仁酸加入过量，使得锆（铪）沉淀完全。
优选地，在配制所述混合溶液时，加水稀释的水用量与所述盐酸的体积比为10~30:70~90。
优选地，所述待测试样溶液中镉元素的含量以镉的质量分数计，且按照下式进行计算：
式中：
--待测试样溶液的中被测元素的质量浓度，单位为ng/mL；
--空白溶液中被测元素的质量浓度，单位为ng/mL；
--待测试样溶液的总体积，单位为mL；
--试样的质量，单位为g。
进一步地，所述电感耦合等离子体质谱仪的工作参数为：
射频功率为1200~1400W，冷却气流量为10~20L/min，辅助气流量为1.2L/min，雾化气流量为0.8L/min，采样锥孔径为1.0mm，截取锥孔径为0.9mm；
且检测器为双模模式，数据采集为跳峰模式。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明采用氢氟酸溶解样品，滴加硝酸分解不溶碳化物和氮化物；再加入硫酸加热冒烟至挥干后冷却至室温，再加入浓盐酸溶解盐类；随后加水稀释后再加热至沸腾，并在搅拌下加入苦杏仁酸溶液以完全沉淀铪和锆，定容混匀后，即获得含有消解产物的待测试样溶液。且本发明采用的样品处理方式更为简单、高效和环保，很好的分离了锆元素，消除了锆同位素原子形成的氧化物、氢氧化物多原子离子的干扰。同时分离的还有基体元素铪，进一步消除了基体元素产生的背景干扰。且本发明制备的待测试样溶液无需进一步分离，直接采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定上层清液即可，精准测试获得铪及铪合金中镉元素的含量，大大简化了实验过程，提高了检测效率；不使用有机试剂，更加环保，相比于极谱法具有更低的检出限及更高的精密度。
本发明通过特殊的试样消解处理结合电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS），将铪及铪合金中镉元素的测定范围扩大至0.000025%~0.0008%，能够满足更多复杂铪合金对镉元素的检测要求。
附图说明
图1为本发明各个实施例中镉标准溶液的工作曲线。
具体实施方式
正如背景技术中所述，为了解决上述测定方法存在的检测范围窄、分离流程长、分离环保性和安全性差的缺陷，本发明考虑到电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）具有基体干扰小、动态线性范围宽、极高的灵敏度和极低的检出限等优点，故试图采用电感耦合等离子体质谱法检测铪及铪合金中镉元素。然而，发明人在探索过程中发现，实际中的铪及铪合金中不仅含有镉，通常还含有锆，且锆有5种同位素：90Zr、91Zr、92Zr、94Zr、96Zr，它们的丰度分别为：51.45 %、11.22 %、17.15 %和17.38%。Zr的同位素原子形成的氧化物、氢氧化物多原子离子对镉（Cd）的测定构成严重的干扰。且干扰情况如表1所示。
表1 Zr元素所形成的干扰物
而且，自然界中的镉（Cd）有8种稳定同位素：106Cd、108Cd、110Cd、111Cd、112Cd、113Cd、114Cd和116Cd。它们的丰度分别为 1.25%、0.89%、12.49%、12.80%、24.13%、12.22%、28.73%和7.49%。116Cd没有受到锆的干扰，但该同位素丰度只有7.49%，灵敏度不足，同时Sn等杂质元素也会对其产生干扰。因此，要想准确测定铪合金中镉元素，必须将锆元素与镉元素分离，其它痕量杂质元素的干扰可通过碰撞反应池技术消除。也就是说，如果直接对铪及铪合金中镉元素进行分析测定，在分析测定过程中Zr的同位素原子形成的氧化物、氢氧化物多原子离子会产生严重干扰（116Cd没有受到锆的干扰，但该同位素丰度只有7.49%，灵敏度不足），同时Sn等杂质元素也会对其产生干扰，导致无法采用电感耦合等离子体质谱法对铪及铪合金中镉元素进行精准测试。故本发明提供一种铪及铪合金中镉元素的测定方法，本发明采用氢氟酸溶解样品，滴加硝酸分解不溶碳化物和氮化物；再加入硫酸加热冒烟至挥干后冷却至室温，再加入浓盐酸溶解盐类；随后加水稀释后再加热至沸腾，并在搅拌下加入苦杏仁酸溶液以完全沉淀铪和锆，定容混匀后，即获得含有消解产物的待测试样溶液。且本发明采用的样品处理方式更为简单、高效和环保，很好的分离了锆元素，消除了锆同位素原子形成的氧化物、氢氧化物多原子离子的干扰。同时分离的还有基体元素铪，进一步消除了基体元素产生的背景干扰。且下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明将通过以下实施例对本发明的技术方案进行进一步说明。需要说明的是，本发明以下各个实施例中所述空白溶液是指不加入待测试样获得的待测溶液，即所述空白溶液通过以下步骤获得：
以镉含量小于0.000025%的铪合金作为原料，并称取0.50g铪合金试样（精确到0.0001g）置于100mL聚四氟乙烯坩埚中，加入10mL水，分次加入2~3mL氢氟酸，溶解完全，滴加0.5mL硝酸分解不溶碳化物或氮化物，获得初步消解产物；将上述坩埚中的初步消解产物转移至100mL铂皿中，加入3~4mL浓硫酸，电炉上加热冒浓白烟至挥干，取下冷却至室温，加入25mL浓盐酸，后转移至200mL烧杯中，稀释至100mL，获得混合溶液；将上述混合溶液加热至沸腾，随后在搅拌条件下，加入25mL浓度为160g/L的苦杏仁酸溶液混匀，冷却至室温，转移至250mL容量瓶，稀释至刻度混匀，静置沉淀（也可干过滤），获得空白溶液。
且本发明以下各个实施例中所述空白溶液中镉元素的质量浓度是通过将上述获得的空白溶液的上清液进行电感耦合等离子体质谱仪检测，检查内标元素的回收率，将测得镉元素信号强度，代入工作曲线方程，计算/>为0.02ng/mL，故本发明以下各个实施例中的/>均为0.02ng/mL。
实施例1
本实施例提供一种铪及铪合金中镉元素的测定方法，包括以下步骤：
步骤一，制备待测试样：
本实施例以镉含量小于0.000025%的铪合金作为原料，并称取0.50g铪合金试样（精确到0.0001g），备用；
本实施例为了验证本实施例提出的测定方法的准确性，通过向上述0.50g铪合金试样加入2.5mL浓度为100ng/mL的镉标准溶液作为待测试样，该待测试样中镉元素含量为0.000050%。
步骤二，制备待测试样溶液：
1）将上述步骤一制备好的试样置于100mL聚四氟乙烯坩埚中，加入10mL水，分次加入2~3mL氢氟酸，溶解完全，滴加0.5mL硝酸分解不溶碳化物或氮化物，获得初步消解产物。
2）将上述坩埚中的初步消解产物转移至100mL铂皿中，加入3~4mL浓硫酸，电炉上加热冒浓白烟至挥干，取下冷却至室温，加入25mL浓盐酸，加热溶解干涸物，将溶液转移至200mL烧杯中，稀释至100mL，获得混合溶液。
3）将上述混合溶液加热至沸腾，随后在搅拌条件下，加入25mL浓度为160g/L的苦杏仁酸溶液混匀，冷却至室温，转移至250mL容量瓶，稀释至刻度混匀，静置沉淀（也可干过滤）。
步骤三，工作曲线的绘制：
1）取6组100mL容量瓶，每组均加入10mL浓度为36wt%~38wt%的盐酸、以及20mL浓度为150~170g/L的苦杏仁酸，备用；
2）各组分别加入0、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0mL镉标准溶液（100ng/mL），用水稀释至刻度，混匀，获得各组对应的待测工作溶液；
3）将各组对应的待测工作溶液依次进行电感耦合等离子体质谱仪检测，随后以镉标准溶液的体积为横坐标，以检测获得的强度值为纵坐标绘制工作曲线，且测试获得其工作曲线如图1所示，其工作曲线为：y = 724.91x，其工作曲线线性r≥0.999；
其中，电感耦合等离子体质谱仪检测的工作参数为：
射频功率为1300W，冷却气流量为15L/min，辅助气流量为1.2L/min，雾化气流量为0.8L/min，采样锥孔径为1.0mm，截取锥孔径为0.9mm；
且检测器为双模模式，数据采集为跳峰模式。
步骤四，测试待测试样溶液中镉元素的含量
当工作曲线线性r≥0.999时，步骤二获得的待测试样溶液的上清液进行电感耦合等离子体质谱仪检测，检查内标元素的回收率，将测得镉元素信号强度，代入工作曲线方程，计算镉元素的质量浓度为0.92ng/mL，即为0.92ng/mL。
并将上述获得的镉元素的质量浓度根据下式，计算待测试样中镉元素的含量，且镉量以镉的质量分数计：
；
式中：
--待测试样溶液的中被测元素的质量浓度，单位为ng/mL；
--空白溶液中被测元素的质量浓度，单位为ng/mL；
--待测试样溶液的总体积，单位为mL；
--试样的质量，单位为g。
计算结果表示至小数点后两位有效数字。
计算过程：，得到铪合金待测试样中镉元素的质量分数为0.000045%。
实施例2
本实施例提供一种铪及铪合金中镉元素的测定方法，包括以下步骤：
步骤一，制备待测试样：
本实施例以镉含量小于0.000025%的铪合金作为原料，并称取0.50g铪合金试样（精确到0.0001g），备用；
本实施例为了验证本实施例提出的测定方法的准确性，通过向上述0.50g铪合金试样加入5.0mL浓度为100ng/mL的镉标准溶液作为待测试样，该待测试样中镉元素含量为0.00010%。
步骤二，制备待测试样溶液：
1）将上述步骤一制备好的试样置于100mL聚四氟乙烯坩埚中，加入10mL水，分次加入2~3mL氢氟酸，溶解完全，滴加0.5mL硝酸分解不溶碳化物或氮化物，获得初步消解产物。
2）将上述坩埚中的初步消解产物转移至100mL铂皿中，加入3~4mL浓硫酸，电炉上加热冒浓白烟至挥干，取下冷却至室温，加入25mL浓盐酸，加热溶解干涸物，将溶液转移至200mL烧杯中，稀释至100mL，获得混合溶液。
3）将上述混合溶液加热至沸腾，随后在搅拌条件下，加入25mL浓度为160g/L的苦杏仁酸溶液混匀，冷却至室温，转移至250mL容量瓶，稀释至刻度混匀，静置沉淀（也可干过滤）。
步骤三，工作曲线的绘制：
1）取6组100mL容量瓶，每组均加入10mL浓度为36wt%~38wt%的盐酸、以及20mL浓度为150~170g/L的苦杏仁酸，备用；
2）各组分别加入0、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0mL镉标准溶液（100ng/mL），用水稀释至刻度，混匀，获得各组对应的待测工作溶液；
3）将各组对应的待测工作溶液依次进行电感耦合等离子体质谱仪检测，随后以镉标准溶液的体积为横坐标，以检测获得的强度值为纵坐标绘制工作曲线，且测试获得其工作曲线如图1所示，其工作曲线为：y = 724.91x，其工作曲线线性r≥0.999；
其中，电感耦合等离子体质谱仪检测的工作参数为：
射频功率为1300W，冷却气流量为15L/min，辅助气流量为1.2L/min，雾化气流量为0.8L/min，采样锥孔径为1.0mm，截取锥孔径为0.9mm；
且检测器为双模模式，数据采集为跳峰模式。
步骤四，测试待测试样溶液中镉元素的含量：
当工作曲线线性r≥0.999时，将步骤二获得的待测试样溶液的上清液进行电感耦合等离子体质谱仪检测，检查内标元素的回收率，将测得镉元素信号强度，代入工作曲线方程，计算镉元素的质量浓度为1.91ng/mL，即为1.91ng/mL。
并将上述获得的镉元素的质量浓度根据下式，计算待测试样中镉元素的含量，且镉量以镉的质量分数计：
；
式中：
--待测试样溶液的中被测元素的质量浓度，单位为ng/mL；
--空白溶液中被测元素的质量浓度，单位为ng/mL；
--待测试样溶液的总体积，单位为mL；
--试样的质量，单位为g。
计算结果表示至小数点后两位有效数字。
计算过程：，得到铪合金待测试样中镉元素的质量分数为0.000095%。
实施例3
本实施例提供一种铪及铪合金中镉元素的测定方法，包括以下步骤：
步骤一，制备待测试样：
本实施例以镉含量小于0.000025%的铪合金作为原料，并称取0.50g铪合金试样（精确到0.0001g），备用；
本实施例为了验证本实施例提出的测定方法的准确性，通过向上述0.50g铪合金试样加入2.5mL浓度为1的镉标准溶液作为待测试样，该待测试样中镉元素含量为0.00050%。
步骤二，制备待测试样溶液：
1）将上述步骤一制备好的试样置于100mL聚四氟乙烯坩埚中，加入10mL水，分次加入2~3mL氢氟酸，溶解完全，滴加0.5mL硝酸分解不溶碳化物或氮化物，获得初步消解产物。
2）将上述坩埚中的初步消解产物转移至100mL铂皿中，加入3~4mL浓硫酸，电炉上加热冒浓白烟至挥干，取下冷却至室温，加入25mL浓盐酸，加热溶解干涸物，将溶液转移至200mL烧杯中，稀释至100mL，获得混合溶液。
3）将上述混合溶液加热至沸腾，随后在搅拌条件下，加入25mL浓度为160g/L的苦杏仁酸溶液混匀，冷却至室温，转移至250mL容量瓶，稀释至刻度混匀，静置沉淀（也可干过滤）。
步骤三，工作曲线的绘制：
1）取6组100mL容量瓶，每组均加入10mL浓度为36wt%~38wt%的盐酸、以及20mL浓度为150~170g/L的苦杏仁酸，备用；
2）各组分别加入0、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0mL镉标准溶液（100ng/mL），用水稀释至刻度，混匀，获得各组对应的待测工作溶液；
3）将各组对应的待测工作溶液依次进行电感耦合等离子体质谱仪检测，随后以镉标准溶液的体积为横坐标，以检测获得的强度值为纵坐标绘制工作曲线，且测试获得其工作曲线如图1所示，其工作曲线为：y = 724.91x，其工作曲线线性r≥0.999；
其中，电感耦合等离子体质谱仪检测的工作参数为：
射频功率为1300W，冷却气流量为15L/min，辅助气流量为1.2L/min，雾化气流量为0.8L/min，采样锥孔径为1.0mm，截取锥孔径为0.9mm；
且检测器为双模模式，数据采集为跳峰模式。
步骤四，测试待测试样溶液中镉元素的含量：
当工作曲线线性r≥0.999时，将步骤二获得的待测试样溶液的上清液进行电感耦合等离子体质谱仪检测，检查内标元素的回收率，将测得镉元素信号强度，代入工作曲线方程，计算镉元素的质量浓度为9.66ng/mL，即为9.66ng/mL。
并将上述获得的镉元素的质量浓度根据下式，计算待测试样中镉元素的含量，且镉量以镉的质量分数计：
；
式中：
--待测试样溶液的中被测元素的质量浓度，单位为ng/mL；
--空白溶液中被测元素的质量浓度，单位为ng/mL；
--待测试样溶液的总体积，单位为mL；
--试样的质量，单位为g。
计算结果表示至小数点后两位有效数字。
计算过程：，得到铪合金待测试样中镉元素的质量分数为0.00048%。
实施例4
本实施例提供一种铪及铪合金中镉元素的测定方法，包括以下步骤：
步骤一，制备待测试样：
本实施例以镉含量小于0.000025%的铪合金作为原料，并称取0.50g铪合金试样（精确到0.0001g），备用；
本实施例为了验证本实施例提出的测定方法的准确性，通过向上述0.50g铪合金试样加入4.0mL浓度为1的镉标准溶液作为待测试样，该待测试样中镉元素含量为0.00080%。
步骤二，制备待测试样溶液：
1）将上述步骤一制备好的试样置于100mL聚四氟乙烯坩埚中，加入10mL水，分次加入2~3mL氢氟酸，溶解完全，滴加0.5mL硝酸分解不溶碳化物或氮化物，获得初步消解产物。
2）将上述坩埚中的初步消解产物转移至100mL铂皿中，加入3~4mL浓硫酸，电炉上加热冒浓白烟至挥干，取下冷却至室温，加入25mL浓盐酸，加热溶解干涸物，将溶液转移至200mL烧杯中，稀释至100mL，获得混合溶液。
3）将上述混合溶液加热至沸腾，随后在搅拌条件下，加入25mL浓度为160g/L的苦杏仁酸溶液混匀，冷却至室温，转移至250mL容量瓶，稀释至刻度混匀，静置沉淀（也可干过滤）。
步骤三，工作曲线的绘制：
1）取6组100mL容量瓶，每组均加入10mL浓度为36wt%~38wt%的盐酸、以及20mL浓度为150~170g/L的苦杏仁酸，备用；
2）各组分别加入0、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0mL镉标准溶液（100ng/mL），用水稀释至刻度，混匀，获得各组对应的待测工作溶液；
3）将各组对应的待测工作溶液依次进行电感耦合等离子体质谱仪检测，随后以镉标准溶液的体积为横坐标，以检测获得的强度值为纵坐标绘制工作曲线，且测试获得其工作曲线如图1所示，其工作曲线为：y = 724.91x，其工作曲线线性r≥0.999；
其中，电感耦合等离子体质谱仪检测的工作参数为：
射频功率为1300W，冷却气流量为15L/min，辅助气流量为1.2L/min，雾化气流量为0.8L/min，采样锥孔径为1.0mm，截取锥孔径为0.9mm；
且检测器为双模模式，数据采集为跳峰模式。
步骤四，测试待测试样溶液中镉元素的含量：
当工作曲线线性r≥0.999时，将步骤二获得的待测试样溶液的上清液进行电感耦合等离子体质谱仪检测，检查内标元素的回收率，将测得镉元素信号强度，代入工作曲线方程，计算镉元素的质量浓度为17.01ng/mL，即为17.01ng/mL。
并将上述获得的镉元素的质量浓度根据下式，计算待测试样中镉元素的含量，且镉量以镉的质量分数计：
；
式中：
--待测试样溶液的中被测元素的质量浓度，单位为ng/mL；
--空白溶液中被测元素的质量浓度，单位为ng/mL；
--待测试样溶液的总体积，单位为mL；
--试样的质量，单位为g。
计算结果表示至小数点后两位有效数字。
计算过程：，得到铪合金待测试样中镉元素的质量分数为0.00085%。
实验部分
本发明还采用现有技术（《YS/T1467.5-2021铪化学分析方法 第5部分 镉量的测定》的方法对实施例1-4中制备的已知镉元素含量的待测试样进行了测试，并将其测试结果与本发明实施例1-4中测试方法获得的测试结果汇总如表2所示。
表2 测试数据比对
通过对比表2中不同测试方法的测试结果可知，本发明的测试方法相对于现有技术具有更宽的检测范围、更高的准确度。
试验例 加标回收实验：
1）取18份0.50g的铪合金作为试样，置于100mL的聚四氟乙烯坩埚中，分为三组（A组、B组、C组），其中，A组分别标记为试样A-1~A-6；B组分别标记为试样B-1~B-6；C组分别标记为试样C-1~C-6。
2）在A组6个试样中，每个试样分别加入2.5mL浓度为100ng/mL的镉标准溶液，即镉加标量为0.25，相当于质量分数为0.00005%，获得6份待测加标样品；
3）在B组6个试样中，每个试样分别加入10.0mL浓度为100ng/mL的镉标准溶液，即镉加标量为1.00，相当于质量分数为0.00020%，获得6份待测加标样品；
4）在C组6个试样中，每个试样分别加入3.0mL浓度为1的镉标准溶液，即镉加标量为3.00/>，相当于质量分数为0.00060%，获得6份待测加标样品。
5）向上述获得的三组（A组、B组、C组）待测加标样品中分别加入10mL水，分次加入2~3mL氢氟酸，溶解完全，滴加0.5mL硝酸分解不溶碳化物或氮化物，将坩埚中的溶液转移至100mL铂皿中，加入3~4mL浓硫酸，电炉上加热冒浓白烟至挥干，取下冷却至室温，加入20~30mL浓盐酸，加热溶解干涸物，将溶液转移至200mL烧杯中，稀释至100mL，加热至沸腾，搅拌加入20~30mL苦杏仁酸溶液（160g/L），冷却至室温，转移至250mL容量瓶，稀释至刻度混匀，静置沉淀（也可干过滤），测定溶液中镉的浓度，通过计算测得量与加标量的比值，计算加标回收率，且加标回收率计算结果如表3所示。
表3 加标回收率实验数据
且由表3可知：
A组：加标0.25，回收率92.0%~108.0%，相对标准偏差小于5.9%；
B组：加标1.00，回收率96.0%~104.0%，相对标准偏差小于3.5%；
C组：加标3.00，回收率95.7%~103.7%，相对标准偏差小于3.1%。
根据上述计算结果可知，本发明的测试方法的回收率92.0%~103.7%，测试结果准确度高，且相对标准偏差小于3.1%，测试结果稳定性好。
显然，上述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (4)
1.一种铪及铪合金中镉元素的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
将待测试样采用氢氟酸溶解后，加入硝酸，以分解不溶碳化物或氮化物，获得初步消解产物；
向所述初步消解产物中加入硫酸，随后加热至溶剂挥干，获得固相组分；待所述固相组分冷却至室温后，加入盐酸，随后加水稀释，获得混合溶液；
将所述混合溶液加热至沸腾后，在搅拌的条件下加入苦杏仁酸溶液混匀，冷却至室温后，定容，获得含有消解产物的待测试样溶液；
配制镉标准溶液，并将所述镉标准溶液进行电感耦合等离子体质谱仪检测，绘制镉标准工作曲线；
当工作曲线线性r≥0.999时，将所述待测试样溶液进行电感耦合等离子体质谱仪检测，采用标准曲线法进行定量，获得所述待测试样溶液中镉元素的含量；
通过以下步骤绘制所述工作曲线：
取6组100mL容量瓶，每组均加入10mL浓度为36wt％～38wt％的盐酸、以及20mL浓度为150～170g/L的苦杏仁酸，备用；
向各组分别加入0、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0mL镉标准溶液，用水稀释至刻度，混匀，获得各组对应的待测工作溶液；
其中，所述镉标准溶液的浓度为100ng/mL；
将各组对应的待测工作溶液依次进行电感耦合等离子体质谱仪检测，随后以镉标准溶液的体积为横坐标，以检测获得的强度值为纵坐标绘制工作曲线；
在溶解所述待测试样时，先向所述待测试样中加入水，再将所述氢氟酸分多次进行加入；
其中，所述水、氢氟酸与待测试样的用量比为9.5～10.5mL:2～3mL:0.5g；
所述苦杏仁酸溶液的浓度为150～170g/L；
且所述苦杏仁酸溶液与所述混合溶液的体积比为2～3:10；
所述硝酸的浓度为68wt％；
且所述硝酸与待测试样的用量比为0.4～0.6mL:0.5g；
所述硫酸的浓度为98wt％～98.5wt％；
且所述硫酸与待测试样的用量比为3～4mL:0.5g；
所述盐酸的浓度为36wt％～38wt％；
且所述盐酸与待测试样的用量比为用量为20～30mL:0.5g。
2.如权利要求1所述的测定方法，其特征在于，在配制所述混合溶液时，加水稀释的水用量与所述盐酸的体积比为10～30:70～90。
3.如权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述待测试样溶液中镉元素的含量以镉的质量分数ωCd计，且按照下式进行计算：
式中：
ρ1--待测试样溶液的中被测元素的质量浓度，单位为ng/mL；
ρ0--空白溶液中被测元素的质量浓度，单位为ng/mL；
V--待测试样溶液的总体积，单位为mL；
m--试样的质量，单位为g。
4.如权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述电感耦合等离子体质谱仪的工作参数为：
射频功率为1200～1400W，冷却气流量为10～20L/min，辅助气流量为1.2L/min，雾化气流量为0.8L/min，采样锥孔径为1.0mm，截取锥孔径为0.9mm；
且检测器为双模模式，数据采集为跳峰模式。
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