ICP-AES測定鎢鐵中的磷元素

李紅偉

（天津華勘商品檢驗有限公司，天津300181）

鎢鐵主要作為煉鋼中鎢元素的添加劑，其中磷元素作為一種有害元素，降低鋼的高溫性能和增加其脆性，從而影響鋼的塑性和韌性。因此快速準確測定鎢鐵中磷元素含量顯得尤為重要?，F(xiàn)行鎢鐵檢測國標方法中為鉬藍光度法[1]，需使用硫酸鈹試劑，屬于毒性物質(zhì)，對化驗人員與環(huán)境造成危害與影響；其它檢測方法[2]，如草酸-過氧化氫體系中草酸對皮膚和黏膜有刺激性，吸入蒸氣、粉塵會引起中毒，同樣存在不安全隱患。所以迫切需要一種更為簡單，清潔，安全的測試手段。本文采用硝酸-氫氟酸-鹽酸溶解試樣，在三者混合酸介質(zhì)下，采用基體匹配法消除鎢與鐵對譜線的干擾，成功的應(yīng)用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測定磷元素含量。該方法快速，準確。

1 實驗部分

1.1 主要儀器及工作條件

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（美國PE公司）Optima-8000DV；儀器工作參數(shù):高頻發(fā)射功率1300W、冷卻氣流量8L/min、吹掃氣流量0.2L/min、剪切氣流量0.8L/min、樣品提升量1.5mL/min、樣品沖洗時間25S、積分時間20S、觀測方式為徑向；高純氬氣(純度大于99.99%)。

1.2 主要試劑標準溶液

硝酸（ρ=1.42g/mL）、鹽酸（ρ=1.19g/mL)、氫氟酸（40%），均為優(yōu)級純，二次蒸餾水，試劑取用時均取自同一瓶；高純鎢（＞99.98%),高純鐵（＞99.98)，鎢鐵標準樣品（BH0313-2；W%=73.72，P%=0.037）。

1.3 標準溶液

1.3.1 標準貯備液C（p）=1000μg/mL(來自國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院）。

1.3.2 基體匹配

根據(jù)標準物質(zhì)W和Fe的含量換算，稱取高純鎢0.1474g，高純鐵0.0500g,準確稱取至0.0001g，溶樣方法同1.4；按照表1加入磷元素標準溶液，定容至100mL聚四氟乙烯容量瓶。

1.3.3 標準曲線

由磷的標準貯備液，按比例逐級依次稀釋，加入W和Fe基體溶液配制成磷元素基體標準工作曲線，如表1。

表1 磷的標準曲線（μg/mL）

1.4 實驗方法

稱取標樣 0.2000g，稱取至 0.0001g，于 150mL聚四氟乙烯塑料坩堝中，加入少量水潤濕樣品，加入2mL硝酸、2mL氫氟酸、1mL鹽酸，低溫加熱完全溶解，取下稍冷，補加2mL鹽酸，用水定容于100mL聚四氟乙烯容量瓶中，混勻；隨同試料作基體空白。

2 結(jié)果與討論

2.1 溶液介質(zhì)的選擇

經(jīng)相關(guān)資料查閱，鎢鐵雖然可完全被硝酸與氫氟酸混合酸溶解[1]，但是基于無機酸對ICP的性能有較大影響的前提下[3,4]，加入鹽酸，總酸度控制5%左右時使溶液擁有更好的提升率[5,6]，使結(jié)果更加穩(wěn)定準確。因此實驗中選擇硝酸、氫氟酸、鹽酸混合酸介質(zhì)，酸度控制5%。

2.2 元素分析線的選擇

鎢鐵中磷元素含量較低，在選擇背景、共存元素干擾較小的因素下，靈敏度應(yīng)盡量提高。通過基體匹配后[7～9]，對磷 213.617nm 與 214.914nm 兩條譜線1.0μg/mL基體對比實驗后，發(fā)現(xiàn)214.915為鎢的分析線，最終選擇213.617nm為本實驗磷元素分析線。

2.3 方法相關(guān)系數(shù)及檢出限

標準曲線相關(guān)系數(shù)為k=0.9997;方法檢出限采用基體空白溶液連續(xù)測定10次，3倍信噪比時信號對應(yīng)的溶液濃度的平均值。本方法中磷元素的檢出限為0.064μg/mL。

2.4 方法準確度及精密度試驗

做2個平行樣品，使用上述實驗方法。結(jié)果如表2：

表2 磷的測定結(jié)果

2.5 實驗結(jié)果分析

實驗證明使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定鎢鐵中的磷元素，操作簡便，分析快速，結(jié)果準確。

參考文獻:

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