1.方法提要
试样以稀硝酸溶解,在稀硝酸介质中,利用电感耦合等离子体发射光谱仪,测定锌及锌合金中铅、镉、铁、铜、锡、铝、砷、锑、镁、镧、铈元素的含量。
本方法适用于锌及锌合金中铅、镉、铁、铜、锡、铝、砷、锑、镁、镧、铈元素含量的测定,测量范围见表3-28。
表3-28 各元素的测量范围
2.试剂
除非另有说明,在分析中仅使用分析纯的试剂和去离子水。
1)纯锌:基体锌粒,w(Zn)≥99.9999%。
2)硝酸(1+1)。
3)铅、镉、铁、铜、锡、铝、砷、锑、镁、镧、铈元素标准溶液(5.00mg/mL、1.00mg/mL、500μg/mL、250μg/mL、100μg/mL、10μg/mL):根据试样中元素的含量,可选用合适含量的标准溶液。
3.仪器
(1)电感耦合等离子体发射光谱仪测定条件(推荐) 见表3-29。
表3-29 测定条件
注:1Psi=0.00689476MPa。
(2)元素分析线的选择(推荐) 见表3-30。
表3-30 各元素分析线
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(3)精密度要求
1)短期精密度要求:连续测量待测元素标准溶液的绝对强度或相对强度10次,计算测量的相对标准偏差(RSD)。通常对质量浓度为5~10μg/mL的溶液,要求其相对标准偏差一般不超过1.0%。
2)长期精密度要求:每隔20min测量待测元素标准溶液的绝对强度或相对强度10次,计算测量的相对标准偏差(RSD)。通常对质量浓度为5~10μg/mL的溶液,要求其相对标准偏差一般不超过2.0%。
(4)分辨率要求 仪器200nm处光谱分辨率应小于0.01nm。
4.分析步骤
(1)试样表面处理 取出适量的样品加入硝酸(1+9),将表层洗去后,立即用流水冲洗,再用酒精洗涤,取出晾干。
(2)试样量 锌合金试样称取0.5000g,纯锌试样称取1.0000g。
(3)试样的分解 将试样置于400mL烧杯中,加入12~16mL硝酸(1.42g/mL),低温加热溶解,微沸后冷却,将试液转移至100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
(4)校准曲线的绘制
1)采用基体匹配法配制校准曲线的校准溶液:称取与试样量相同的基体锌粒数份,置于400mL烧杯中,按“试样的分解”操作,转移至100mL容量瓶中,加入待测元素标准溶液,用水稀释至刻度,混匀。锌合金中合金元素含量普遍较高,纯锌中杂质含量普遍较低,建议分析锌合金和纯锌时应分别绘制校准曲线。
2)采用同类标准物质溶液绘制校准曲线:称取数个与试样量相同的同类锌或锌合金标准物质,各元素有4个以上的测量点,其含量尽可能均匀分布。将称取的标准物质按照“试样的分解”操作,用水稀释至刻度,混匀。
(5)测量
1)仪器准备:开启ICP光谱仪,预热1h以上,按操作说明对仪器工作条件进行优化,选择合适的分析条件,按下点火键,点火后确认仪器运行参数在确认范围内,雾化系统及等离子火焰工作正常,稳定30min。
2)校准曲线的绘制及试样的测定:在ICP光谱仪上,于各元素选定的波长处,测量校准曲线各校准溶液的光谱强度。在每次吸入不同校准溶液的间隙吸入去离子水。当校准曲线线性大于或等于0.999时,进行试样的测定(重复2次或3次),在试样测定的间隙也要吸入去离子水,检查各测定元素谱线的背景并在适当的位置进行背景校正,由计算机自动给出各测定元素的质量浓度。
在日常检测工作中,可以选用两种高、低含量的校正溶液,这两种溶液既可以是校准曲线的标准溶液,也可以是标准物质溶液。
5.结果计算
使用ICP发射光谱仪绘制标样溶液曲线,当校准曲线线性大于或等于0.999时,进行试样测定,结果即是所测元素的含量。
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