原子荧光光谱法快速测定船体钢中微痕量锡的检测方法技术

原子荧光光谱法快速测定船体钢中微痕量锡的检测方法，涉及特种钢材检测技术领域，选用酒石酸－硫脲－抗坏血酸作掩蔽剂成功地消除了这些元素的干扰。分析一个样品大概需要５小时，可适用于质量分数为０．０００１～０．１０％的锡含量的测定，加标回收率在９８－１０８％，检测限为０．７６ｎｇ／ｍｌ，本发明专利技术具有测定船体钢中微痕量锡时基体干扰小、分析范围宽、稳定性好、速度快等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及特种钢材检测
，特别是涉及氢化物发生-原子荧光光谱 法快速测定船体钢中微痕量锡的检测方法。
技术介绍
锡一般是由炼钢原材料带人并残留于钢中的，是我们通常所说的"五害"之一，其在钢中的含量一般不超过0.1%，多数优质钢中则不大于0.01%。即使很少量的锡的存在，也会对钢的性能造成不利影响，其主要危害在于降低钢的 冲击值、强度和抗拉能力。因此，准确测定钢中的锡对于研究钢的工艺性能有 很大作用。由于锡在钢中的含量不高，给锡的化学定量分析带来很大的困难。国内对于钢铁及合金中痕量锡的测定执行标准号为GB/T 20127. 13-2006的"钢铁及合 金痕量元素的测定第13部分碘化物萃取-苯基荧光酮光度法测定锡含量" 的方法，在此方法中，操作手续烦琐，不易掌握。为此，大量的科技人员都在 进行船体钢中微痕量锡的测试方法研究工作。 参考文献1); 2003年6月出版的《世界科技研究与发展》中由攀钢北海特殊钢合金 公司米泽宇发表的"直读光谱法测定钢中的Pb、 As、 Sn、 Nb的研究"和2004 年4月不锈炼钢厂张存贵在《太钢科技》上发表的"直读光谱仪测定不锈钢中 Sn、 Pb、 As的研究和应用"，两者都是利用直读光谱仪进行测试的，利用直读光 谱仪进行测试受影响的因素很多，温度、样品处理方法、样品均匀度、研磨材 料等对分析结果都有影响。如温度对分析结果的影响高速切割钢样，如砂轮4转速达1800r/min时，温度高达500 600。C，此刻会导致表面组织状态发生 变化足以引起样品组织状态发生变化。切割的样品要求必须研磨到一定深度， 最好在0.3mm以上，否则分析结果波动很大。利用直读光谱仪分析误差较大一些o随着ICP技术的完善和发展，许多利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定 钢中锡含量的方法也被建立。2) ; 2006年1月出版的《特钢技术》2006年第1期上有一篇攀钢集团四川 长城特殊钢有限责任公司吴世凯、冯良阁、高建、许丰等发表的"ICP-AES直 接测定低合金钢中的锡"，此论文所述方法的检出限为0. 0003%。3) 2005年4月出版的《冶金分析》(第25巻，第2期)上由包钢集团公司 关剑侠发表的论文"ICP-AES法测定普通碳钢和低合金钢中As、 Sn、 Pb、 Sb、 Bi"。4) 中国分析网上发表的"合金钢一锡含量的测定一电感耦合等离子体发射 光谱法"。5) 大冶钢厂钢研所张健侣李振利黄惠民胡振宇朱吕田在《分析化学》 1991， 19(6)上发表的"溶剂萃取一电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定 钢铁中铅、砷、锑、铋、锡"。等等，利用ICP-AES测试船体钢中微痕量锡方 法较国家标准要简单的多，但对于没有电感耦合等离子体发射光谱仪而有原子 荧光光谱仪的单位来说无法应用。目前国内还没有测定船体钢中微痕量锡的氢 化物发生原子荧光光谱法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种氢化物发生-原子荧光光谱法快速测定船体钢中 微痕量锡的检测方法；本氢化物发生-原子荧光光谱法快速测定船体钢中微痕量 锡的检测方法进一步的目的是在短时间内获得正确反应船体钢中微痕量锡的定量依据，以便得出上述船体钢的质量进行科学、高效的检测结果，以满足生产 和科研的要求。本专利技术具有基体干扰小、分析范围宽、稳定性好、速度快等优 占。<formula>formula see original document page 6</formula>本专利技术中的技术方案是根据氢化物发生原子荧光光谱法检测原理进行构思 和设计的，本专利技术的目的是通过如下步骤和方法来实现的。测试船体钢中微痕量锡的碘化物萃取-苯基荧光酮光度法详细步骤； 1)试样处理包括称取0.09 0.1050g的试样于100ml的烧杯中，加入10ml浓HCL，置于电 热板上加热溶解，然后加入2ml浓HN03,继续加热至微沸状态，蒸发至剩l 2mL后取下冷却，转移至25ml的容量瓶中，用2 5%的HCL定容至刻度。吸取上述试液10ml (当含量大于0.01%时吸取2ml)，移入50ml的容量瓶 中，力QlOml的10%的硫脲-抗坏血酸混合溶液，力n 10ml的10%的酒石酸溶液， 用2 5%盐酸定容，此为测试液。按照选定条件测定测试液和空白样品的荧光强度，扣除空白，在校准曲线 上查出测试液中锡的质量。 3)工作曲线绘制移取0.0， 0.10， 0.25， 0.5， 1.0， 2.0， 4.0ml的1.0ug/ml的锡标准溶液于50ml 的容量瓶中，并依次加入2.5ml铁溶液，10ml 10%掩蔽剂，用2 5%的盐酸定 容。在仪器选定的工作条件下，由低到高测定标准系列溶液中锡的原子荧光强 度，以锡的浓度(ng/ml)为横坐标，净原子荧光强度为纵坐标，绘制工作曲线。实现上述方法所用仪器设备包括北京海光仪器公司AFS-2201型断续流动双道氢化物原子荧光光谱仪。样品处理方法包括；1)样品处理用酸的选择称取钢铁试样0.1000克数份，分别用4ml盐酸、1+1硝酸、王水，1+1硫 酸和12ml 5:1的HCL+HN03溶解，考察其溶样情况。结果表明只有硫酸不 能将样品完全溶解，可能在反应过程中生成了某些不溶于酸的硫酸盐沉淀。其 他介质酸都可以将样品溶解完全至清亮。对于这五种溶样方法所溶解的样品，将其定容到25ml容量瓶，分别取以上 溶液2ml于10ml的比色管中，加入2ml的掩蔽剂，定容后在相同条件下测定它 们的荧光强度。结果表明，采用5:1的盐酸+硝酸溶解的样品荧光强度最高，本 专利技术选取5:1的盐酸+硝酸溶解样品。2) 介质酸及其酸度的选择-改变介质酸酸度，用20ng/ml的锡标液，其中含铁基体和2%酒石酸-2%硫脲 一2%抗坏血酸混合掩蔽剂，在仪器选定的条件下测定荧光强度，结果表明介 质酸浓度对锡的荧光信号影响很大，必须严格控制酸度，在盐酸浓度为2 5% 时，信号最好，本专利技术选2 5。/^的盐酸为介质酸。3) 硼氢化钾浓度的选择当硼氢化钾浓度太低的时候，待测元素不能完全还原，荧光值低。浓度太 高，过量的硼氢化钾会产生氢气，不仅会稀释锡化氢的浓度，而且过多的氢气 也对石英原子化器中的氩氢焰产生影响，导致火焰不稳定重现性变差，荧光强 度降低。实验表明硼氢化钾浓度在2% 3.5%时荧光信号高并且较稳定，因此 选择硼氢化钾的浓度为2% 3.5%。4) 负高压的选择随着负高压的增加，荧光值增加，但是仪器的噪音也在增大，即增大负高 压不能改善仪器的信噪比。负高压在330 370V之间时信噪比基本不变，所以 应尽量选择较低的负高压，本专利技术确定负高压为330 370V。5) 灯电流的选择随着灯电流的升高，荧光强度逐渐增大，但灯电流过高不仅会縮短灯的寿命，而且测量的重复性也会差一些。本专利技术选择灯电流在50 90mA。6) 观察高度的选择随着原子化高度的增加，背景值在减小，荧光值也在减少，可以选择原子 化高度在6 8mm之间，本专利技术选原子化高度在6 8mm。7) 载气流速的选择载气流速会影响氢化物的形成，对荧光值有影响。流量过低时，氢化物导 入原子化器的速率降低，致使氩氢焰中锡的瞬间原子密度降低，从而导致荧光 信号较弱；但载气流量太高时，会对氩氢焰中原子密度起稀释作用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原子荧光光谱法快速测定船体钢中微痕量锡的检测方法，包含试样处理、测量、工作曲线绘制，其特征在于：测试船体钢中微痕量锡的氢化物发生原子荧光光谱法详细步骤：１）试样处理包括：称取０．０９～０．１０５０ｇ的试样于１００ｍｌ的烧杯中，加入１０ｍｌ浓ＨＣＬ，置于电热板上加热溶解，然后加入２ｍｌ浓ＨＮＯ３，继续加热至微沸状态，蒸发至剩１～２ｍＬ后取下冷却，转移至２５ｍｌ的容量瓶中，用２～５％的ＨＣＬ定容至刻度；吸取上述试液１０ｍｌ当含量大于０．０１％时吸取２ｍｌ，移入５０ｍｌ的容量瓶中，加１０ｍｌ的１０％的硫脲－抗坏血酸混合溶液，加１０ｍｌ的１０％的酒石酸溶液，用２～５％盐酸定容，此为测试液；２）测量：按照选定条件测定测试液和空白样品的荧光强度，扣除空白，在校准曲线上查出测试液中锡的质量；３）工作曲线绘制：移取０．０，０．１０，０．２５，０．５，１．０，２．０，４．０ｍｌ的１．０ｕｇ／ｍｌ的锡标准溶液于５０ｍｌ的容量瓶中，并依次加入２．５ｍｌ铁溶液，１０ｍｌ　１０％掩蔽剂，用２～５％的盐酸定容；在仪器选定的工作条件下，由低到高测定标准系列溶液中锡的原子荧光强度，以锡的浓度ｎｇ／ｍｌ为横坐标，净原子荧光强度为纵坐标，绘制工作曲线。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜米芳，李治亚，高灵清，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]