金屬材料元素化學(xué)分析方法及注意事項(xiàng)分析

摘 要：在深加工金屬材料時(shí)，需要掌握金屬材料的元素構(gòu)成，從而能夠正確地進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)合理化應(yīng)用金屬材料的目的。測(cè)定金屬材料元素時(shí)，需要運(yùn)用化學(xué)分析方法進(jìn)行檢測(cè)，但是在分析時(shí)需要注意較多的環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)正確掌握金屬材料基本特性與性能的要求。本文圍繞金屬材料的元素組成檢驗(yàn)及注意事項(xiàng)開展了研究，旨在為金屬材料的合理化應(yīng)用提供有效的數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：金屬材料;元素;化學(xué)分析;注意事項(xiàng)

金屬材料元素的組成具有復(fù)雜的特點(diǎn)，加大了元素檢驗(yàn)的難度。在化學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下，從傳統(tǒng)的滴定分析法逐漸轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的電化學(xué)分析方法，并且彌補(bǔ)了傳統(tǒng)技術(shù)存在的不足，提高了元素檢測(cè)質(zhì)量與效率。以下內(nèi)容針對(duì)金屬材料元素組成成分的化學(xué)分析方法及注意事項(xiàng)進(jìn)行了闡述，具體內(nèi)容如下：

1 測(cè)定金屬材料元素組成成分的化學(xué)分析方法

1.1 廣泛應(yīng)用的電化學(xué)分析方法

目前，廣泛應(yīng)用的金屬材料元素組成成分檢驗(yàn)手段是電化學(xué)分析法，包括溶出伏安法、循環(huán)伏安法、極譜法等，檢測(cè)原理是分析金屬材料的電化學(xué)性質(zhì)和金屬材料含量之間具有的關(guān)聯(lián)性，從而對(duì)金屬材料的元素組成進(jìn)行判定。此檢測(cè)方法雖然具有較好的檢測(cè)結(jié)果，卻存在著操作較為困難、復(fù)雜的缺陷，并且容易受到外界因素的影響，導(dǎo)致較大的誤差產(chǎn)生，逐漸被其他誤差較小、操作方便的檢測(cè)技術(shù)所代替。

1.2 傳統(tǒng)的滴定分析法

傳統(tǒng)檢測(cè)金屬材料元素組成的技術(shù)是滴定分析法，此技術(shù)利用的原理是應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)濃度的化學(xué)試劑溶液，在容器內(nèi)與金屬材料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，測(cè)定出金屬離子的含量，待溶液與金屬材料反應(yīng)完全后，根據(jù)指示劑呈現(xiàn)的顏色變化判定化學(xué)反應(yīng)的終點(diǎn)。通過(guò)實(shí)踐檢測(cè)，準(zhǔn)確度較高，并且操作過(guò)程較為簡(jiǎn)單，可以通過(guò)目視判斷出金屬材料的元素構(gòu)成。

1.3 幾種儀器分析的運(yùn)用

儀器分析法也是測(cè)定金屬材料元素構(gòu)成的重要技術(shù)方式之一，工作原理主要是利用高精度的儀器設(shè)備檢測(cè)金屬材料的元素，檢測(cè)效果良好。目前，儀器分析法主要包括以下幾種類型，具體如下：

1.3.1 分光光度法

分光光度分析法利用的是分光光度計(jì)對(duì)金屬材料元素進(jìn)行定性分析與定量分析，從而掌握金屬元素的表征，確定出組成成分，主要是通過(guò)三個(gè)方面的觀察與測(cè)定，具體內(nèi)容如下：首先，觀察金屬材料元素在不同的波長(zhǎng)光中進(jìn)行的折射過(guò)程。其次，測(cè)定不同元素具有的吸光度。最后，觀察不同元素的不同波長(zhǎng)被吸收的強(qiáng)度。通過(guò)三個(gè)檢測(cè)結(jié)果識(shí)別出金屬材料的組成元素，并確定出各組成元素具體的含量。

1.3.2 石墨爐原子吸收法

目前，石墨爐原子吸收法被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域中，因?yàn)榇朔治龇軌驊?yīng)用于較多的領(lǐng)域，屬于創(chuàng)新的技術(shù)。應(yīng)用此分析測(cè)定方法，可以對(duì)少量的樣品、固體樣品有效性的分析，并且檢測(cè)結(jié)果具有較高的靈敏度與準(zhǔn)確度，主要的工作原理是將金屬材料樣品成分進(jìn)行原子化，利用原子化儀器的檢測(cè)功能對(duì)吸附在特殊石墨上的原子種類進(jìn)行檢測(cè)，從而確定出金屬材料的元素構(gòu)成。

1.3.3 原子光譜分析法

原子光譜分析法應(yīng)用于金屬材料元素組成檢測(cè)中，能夠同時(shí)測(cè)定出多種金屬元素，具體表現(xiàn)在：此技術(shù)利用的是ICP技術(shù)，金屬材料元素的離子或者是原子在一定的條件下受到刺激后，能夠從內(nèi)向外發(fā)射出光譜線。然后，運(yùn)用光譜線定量分析與定性分析金屬材料中的構(gòu)成元素，從而得到最終的元素類型。

1.3.4 X射線熒光光譜法

X射線熒光光譜法屬于傳統(tǒng)測(cè)定技術(shù)，測(cè)定原理是運(yùn)用未被激發(fā)的基態(tài)原子處于低能狀態(tài)時(shí)，利用一定的輻射線激發(fā)基態(tài)原子轉(zhuǎn)變成高能狀態(tài)，并發(fā)射出熒光，對(duì)X射線熒光譜線的波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定，從而檢測(cè)出金屬材料的元素構(gòu)成種類。測(cè)定完成后，以金屬材料樣品的譜線強(qiáng)度成為參照物，再比較被測(cè)的金屬材料樣品譜線，最后得到構(gòu)成種類的具體含量，此分析法具有較高的精確度。

2 金屬材料元素化學(xué)分析方法的注意事項(xiàng)

2.1 處理被測(cè)定的金屬材料樣品

在分析鋼鐵金屬材料元素構(gòu)成時(shí)，需要注意以下環(huán)節(jié)：第一，樣品的選擇。在選擇樣品時(shí)應(yīng)選取具有代表性的樣品，比如鋼零件或者是鋼板。第二，切割。在切割鋼鐵金屬材料樣品時(shí)，需要保障金屬材料達(dá) 到壓碎、混合均勻的要求。如果材料的表面存在污垢及氧化層時(shí)，需要進(jìn)行有效的清理工作再進(jìn)行元素分析。采取清理污垢與氧化層的措施是為了保證測(cè)定分析的金屬材料滿足分析的基本要求。

2.2 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行化學(xué)分析時(shí)，需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制，是進(jìn)行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)參照物。因此，在配制時(shí)需要達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)要求，從而保證測(cè)定的準(zhǔn)確性，具體如下：第一，對(duì)水的要求。在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，需要應(yīng)用水資源，應(yīng)用的水必須滿足化驗(yàn)分析的要求，一般情況下應(yīng)用的是蒸餾水。另外，檢測(cè)時(shí)還存在特殊標(biāo)準(zhǔn)，需要對(duì)配置溶液的水進(jìn)行特殊性的處理，從而保證配置的標(biāo)準(zhǔn)溶液能夠滿足金屬材料化學(xué)分析的需要。第二，對(duì)天平的要求。在利用分析天平稱量溶質(zhì)之前，需要對(duì)分析天平進(jìn)行校準(zhǔn)工作，達(dá)到準(zhǔn)確性。另外，還需要對(duì)砝碼、容量瓶、移液管、滴定管進(jìn)行校正，并且還要在應(yīng)用之前進(jìn)行清潔工作，達(dá)到干凈、干燥。第三，溫度的要求。在配置標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，外部環(huán)節(jié)會(huì)對(duì)配置結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，特別是溫度的影響最大。由于不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液配制對(duì)溫度有不同的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，一般情況下要求的溫度為20度。所以，應(yīng)采取控制溫度的措施，保持在20度。另外，還有的標(biāo)準(zhǔn)溶液在配置時(shí)需要應(yīng)用特殊性的溫度，在配置時(shí)應(yīng)盡可能的滿足，從而達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)溶液配置滿足金屬材料的檢測(cè)規(guī)范。第四，控制滴定速度。由于在配置標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象等，造成溶液體積發(fā)生了損耗，應(yīng)用于金屬材料元素測(cè)定中會(huì)造成誤差。因此，需要在滴定過(guò)程中控制滴定速度，要達(dá)到快速滴定，從而盡可能地避免發(fā)生溶液體積消耗，降低誤差的形成，確保分析結(jié)果精準(zhǔn)性。可見，有較多的因素影響著金屬材料元素的測(cè)定結(jié)果，需要在分析過(guò)程中注重這些影響因素，保障每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，促進(jìn)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，金屬材料元素的組成可應(yīng)用較多的化學(xué)檢驗(yàn)方式進(jìn)行檢測(cè)，但是每一個(gè)檢測(cè)技術(shù)都存在不同的缺陷，需要研究學(xué)者深入性的研究，從而創(chuàng)新出更精準(zhǔn)、操作更方便及簡(jiǎn)便的分析技術(shù)，應(yīng)用于金屬材料元素測(cè)定中，提高測(cè)定質(zhì)量與效率，促進(jìn)企業(yè)快速、穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]薛廣鵬.淺析金屬材料的分析方法[J].科技資訊，2012，（25）：84-84.

作者簡(jiǎn)介：

歐陽(yáng)成龍（1988年3月），性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）：江西省萍鄉(xiāng)市，研究方向：化學(xué)分析，光譜分析.