本發(fā)明涉及于材料、冶金,更具體地,涉及一種基于電感耦合等離子質(zhì)譜檢測低合金鋼中鑭元素含量的方法。
背景技術(shù):
1、鑭(la)是低合金鋼中稀土元素的主量元素,其中,la元素的含量變化,對低合金鋼的耐腐蝕性能有一定的影響,因此準確測定低合金鋼中l(wèi)a含量非常重要。
2、由于鑭的含量過高并不合適痕量元素的檢測。申請?zhí)枮?02210859217.2的中國專利公開了一種利用火花源原子發(fā)射光譜法測定鋼中鑭鈰含量的檢測方法,包括以下步驟:(1)根據(jù)待檢光譜試樣鑭鈰的估計含量,尋找至少5點鑭鈰含量合適的光譜標準樣品;(2)利用制樣設備將標準樣品、待測樣品制備成表面合格的分析樣品;(3)將制備的5點標準樣品在火花源原子發(fā)射光譜儀激發(fā)得到對應的5個強度,根據(jù)強度與標樣中鑭、鈰的含量,建立對應關(guān)系,得到鑭鈰元素的校準工作曲線;(4)利用建立的校準工作曲線對待檢鋼試樣的鑭鈰元素進行檢測,得到待檢鋼樣的鑭及鈰元素含量。但該專利針對塊狀試樣,存在檢測靈活性差,且只針對表面的檢測,代表性差的問題。同時現(xiàn)有分析方法還存在所用試劑種類多,檢測下限高等缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷,提供一種靈敏度高、穩(wěn)定性好、準確定量、檢測時間短、低成本的基于電感耦合等離子質(zhì)譜檢測低合金鋼中鑭元素含量的方法,通過優(yōu)化檢測參數(shù),實現(xiàn)對鑭元素的快速準確定量分析。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
3、一種基于電感耦合等離子質(zhì)譜檢測低合金鋼中鑭元素含量的方法,所述方法包括以下步驟:
4、s1、配制鐵基體溶液:所述鐵基體溶液的濃度為95%~99%;
5、s2、配制標準溶液:
6、選取鑭元素標準母液后,采用所述鐵基體溶液配制成梯度濃度為0g/l~0.005g/l的鑭元素標準溶液;
7、s3、配制釔內(nèi)標溶液;
8、s4、配制供試品溶液:
9、將低合金鋼樣品和硝酸混合后進行消解,得到所述供試品溶液;
10、s5、icap-q檢測:
11、將所述標準溶液采用icap-q檢測得到標準曲線,同樣條件下檢測所述供試品溶液,測量時在線引入所述釔內(nèi)標溶液抑制基體效應,根據(jù)所述標準曲線計算所述供試品溶液中鑭元素的含量。
12、可選的,s5中具體根據(jù)下式計算:
13、
14、其中,ωm:樣品中待測元素的含量,%;ρm:待測元素的濃度,μg/ml;ωm0:純鐵中待測元素的含量,%;m:稱樣量,g;v:溶液體積,ml。
15、可選的,所述s5中icap-q的檢測條件如下:射頻功率為1200w~1400w;霧化器氣流量為0.85l/min~0.88l/min;碰撞氣流量為4.0l/min~4.2l/min;冷卻氣流量為13.8l/min~14.2l/min;輔助氣體流量為0.7l/min~0.9l/min;掃描方式:跳峰;掃描次數(shù):10次;采樣深度:5.0mm;樣品提升量:1.2l/min~1.3l/min。
16、可選的,所述s2中,所述鑭元素標準溶液的配制具體包括以下步驟:吸取濃度為1000μg/ml的鑭標準液10ml后定容,配制濃度分別為50μg/ml的鑭標準溶液、濃度為2.5μg/ml的鑭標準溶液和濃度為0.1μg/ml的鑭標準溶液;分別吸取濃度為0.1μg/ml的鑭標準溶液0ml和2ml、濃度為0.25μg/ml的鑭標準母液2ml、4ml和8ml、濃度為2.5μg/ml的鑭標準母液4ml和8ml后,分別與100ml的所述鐵基體溶液混合,定容后配制鑭的濃度分別為0g/l、0.0001g/l、0.00025g/l、0.0005g/l、0.001g/l、0.003g/l、0.005g/l的鑭元素標準溶液。
17、可選的,所述s1具體包括以下步驟:將高純鐵溶解于硝酸中,并采用去離子水進行稀釋,得到所述鐵基體溶液;所述高純鐵與所述硝酸的質(zhì)量體積比為1g:(40ml~100ml)。
18、可選的,所述s3中,所述釔內(nèi)標溶液的配制具體包括以下步驟:吸取濃度為1000μg/ml的釔標準溶液10ml后定容到,配制濃度分別為10μg/ml的釔內(nèi)標溶液。
19、可選的,所述s4中,所述消解的溫度為280℃~340℃。
20、本發(fā)明還公開了一種基于電感耦合等離子質(zhì)譜檢測低合金鋼中鑭元素含量的方法,所述方法包括以下步驟:
21、s1、配制標準溶液:
22、選取鑭元素標準母液后,配制成梯度濃度為0g/l~0.005g/l的鑭元素標準溶液;
23、s2、配制釔內(nèi)標溶液;
24、s3、配制供試品溶液:
25、將低合金鋼樣品和硝酸混合后進行消解,并向消解后的溶液中加入氨水以形成沉淀,過濾后得到所述供試品溶液;
26、s4、icap-q檢測:
27、將所述標準溶液采用icap-q檢測得到標準曲線,同樣條件下檢測所述供試品溶液,測量時在線引入所述釔內(nèi)標溶液抑制基體效應,根據(jù)所述標準曲線計算所述供試品溶液中鑭元素的含量。
28、可選的,s4中具體根據(jù)下式計算:
29、
30、其中,ωm:樣品中待測元素的含量,%;ρm:待測元素的濃度,μg/ml;m:稱樣量,g;v:溶液體積,ml。
31、可選的,所述s4中icap-q的檢測條件如下:射頻功率為1200w~1400w;霧化器氣流量為0.85l/min~0.88l/min;碰撞氣流量為4.0l/min~4.2l/min;冷卻氣流量為13.8l/min~14.2l/min;輔助氣體流量為0.7l/min~0.9l/min;掃描方式:跳峰;掃描次數(shù):10次;采樣深度:5.0mm;樣品提升量:1.2l/min~1.3l/min。
32、可選的,所述s1中,所述鑭元素標準溶液的配制具體包括以下步驟:吸取濃度為1000μg/ml的鑭標準液10ml后定容,配制濃度分別為50μg/ml的鑭標準溶液、濃度為2.5μg/ml的鑭標準溶液和濃度為0.1μg/ml的鑭標準溶液;分別吸取濃度為0.1μg/ml的鑭標準溶液0ml和2ml、濃度為0.25μg/ml的鑭標準母液2ml、4ml和8ml、濃度為2.5μg/ml的鑭標準母液4ml和8ml后,定容后配制鑭的濃度分別為0g/l、0.0001g/l、0.00025g/l、0.0005g/l、0.001g/l、0.003g/l、0.005g/l的鑭元素標準溶液。
33、可選的,所述s2中所述釔內(nèi)標溶液的配制具體包括以下步驟:吸取濃度為1000μg/ml的釔標準溶液10ml后定容到,配制濃度分別為10μg/ml的釔內(nèi)標溶液。
34、可選的,所述s3中,所述消解的溫度為280℃~340℃。
35、實施本發(fā)明實施例,將具有如下有益效果:
36、(1)本發(fā)明首次建立icap-q測定低合金鋼中鑭元素的方法,通過優(yōu)化檢測參數(shù),實現(xiàn)對鑭元素的快速準確定量分析。
37、(2)本發(fā)明通過優(yōu)化消解方法,采用硝酸(1+2)消解溶樣方法,能夠迅速使試樣完全溶解,同時可有效降低樣品基質(zhì)和雜質(zhì)成分對icap-q測定過程的干擾,使提取得到的樣品能夠滿足后續(xù)分析要求;且本技術(shù)僅用硝酸溶解試樣,增加稱樣量,利用內(nèi)標元素,降低干擾,以實現(xiàn)低合金鋼中痕量鑭元素的檢測,為現(xiàn)場人員對痕量鑭元素的了解提供了準確的數(shù)據(jù)基礎。
38、(3)本發(fā)明的檢測方法操作簡單,易于其他實驗人員學習;檢測藥品常規(guī),易于其他實驗室取用。