| 摘 要 本文采取在標(biāo)樣和試樣中加入**量一致的內(nèi)標(biāo)元素控制的ICP-AES法，對(duì)合金中的多元組分進(jìn)行同時(shí)測(cè)定。通過(guò)對(duì)Ag-Mg-Ni合金中Mg、Ni的分析研究和試樣測(cè)定，獲得較好的準(zhǔn)確度、精密度，相對(duì)誤差Mg<±0.5%，Ni<±3.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于0.5%，能滿(mǎn)足對(duì)合金分析的要求。適當(dāng)調(diào)整稱(chēng)樣量及待測(cè)溶液定容體積，可擴(kuò)大測(cè)定范圍。采用**量?jī)?nèi)標(biāo)控制，大大減小了由稱(chēng)量和稀釋溶液體積帶入的誤差，從而提高了分析的準(zhǔn)確度和精密度。 關(guān)鍵詞 內(nèi)標(biāo)法，ICP，發(fā)射光譜，合金，**量?jī)?nèi)標(biāo)控制ICP-AES法同時(shí)測(cè)定合金中的多元組分 1 前言 合金樣品成份分析，要求準(zhǔn)確度好，精密度高。ICP-AES法自吸和基體效應(yīng)都很小，共存元素間的影響不大，檢測(cè)的動(dòng)態(tài)范圍較寬，有良好的精度和優(yōu)于電弧粉末攝譜法的準(zhǔn)確度等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用，但對(duì)分析元素含量在10%以上的測(cè)定有時(shí)顯得誤差稍大而不如化學(xué)法，若取ICP-AES法之優(yōu)勢(shì)，再加上相應(yīng)手段，控制一定條件，是可以達(dá)到簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確地對(duì)合金中多元組份進(jìn)行同時(shí)測(cè)定的。 適量稱(chēng)取合金樣品制備成溶液，加入與制備標(biāo)準(zhǔn)時(shí)**量一致的內(nèi)標(biāo)元素，調(diào)整溶液定容體積使待測(cè)溶液元素**量在其測(cè)定范圍之內(nèi)，由ICP-AES法直接測(cè)定出所含組份元素的**量，規(guī)一化后求出各組份的百分含量。通過(guò)對(duì)銀-鎂-鎳合金中Mg、Ni的分析研究，結(jié)果完全能滿(mǎn)足分析要求，對(duì)合成試樣測(cè)定，相對(duì)誤差Mg<±0.5%，Ni<±3.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于0.5%。方法簡(jiǎn)便，實(shí)用。 本法的特點(diǎn)是：對(duì)大批量試樣分析，可不要求準(zhǔn)確稱(chēng)量，稱(chēng)量容易，待測(cè)溶液不受定容體積的影響，定容體積勿須嚴(yán)格控制，分析操作手續(xù)大為簡(jiǎn)便、快速；稱(chēng)???量的多少，溶液體積的大小，可作適當(dāng)靈活調(diào)整，更加拓寬了待測(cè)試樣的測(cè)定范圍；加入**量一致的內(nèi)標(biāo)控制，大大減小了由稱(chēng)量和稀釋溶液體積帶入的誤差，從而提高了分析的準(zhǔn)確度和精密度。 2 實(shí)驗(yàn)部分 2.1 儀器和工作條件 HK-9600型光譜儀，ICP光源，射頻發(fā)生器，頻率40.68MHz，發(fā)射功率1.0kW，陽(yáng)流0.40A，柵流185mA。溶液氣動(dòng)霧化進(jìn)樣裝置，三管同心石英玻璃炬管，雙層回流霧室，玻璃同心氣動(dòng)霧化器，氬氣輸入，冷卻氣流量12.0L/min；等離子體氣流量1.0L/min；載氣流量0.85L/min。觀察高度為感應(yīng)圈上方15mm，測(cè)量積分時(shí)間20s。 2.2 元素波長(zhǎng)、測(cè)定范圍（**量）和標(biāo)準(zhǔn)溶液 波長(zhǎng)測(cè)定：Mg279.55nm，Ni231.60nm，測(cè)定范圍Mg、Ni各為100—1000μg，標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定元素Mg和Ni在100—1000μg范圍并分別含有500μg釔元素為內(nèi)標(biāo)，用鹽酸（1+9）配成50mL體積的級(jí)差溶液。 2.3 實(shí)驗(yàn)方法和原理 采用硝酸（1+1）溶解銀-鎂-鎳合金樣品，氯化銀沉淀分離銀，加入定量釓內(nèi)標(biāo)元素，鹽酸稀釋至適量體積，溶液氣動(dòng)霧化進(jìn)樣，ICP-AES法測(cè)定。 方法原理系標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液中加入**量一致的內(nèi)標(biāo)元素，由羅馬金公式基于內(nèi)標(biāo)法原理，測(cè)定的校準(zhǔn)曲線(xiàn)為被測(cè)元素與內(nèi)標(biāo)元素的發(fā)射強(qiáng)度比隨測(cè)定元素與內(nèi)標(biāo)元素**含量比而變化，由于樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液中都有等量的內(nèi)標(biāo)元素，校準(zhǔn)曲線(xiàn)可轉(zhuǎn)換為被測(cè)元素**量與**量?jī)?nèi)標(biāo)控制的相對(duì)強(qiáng)度比的關(guān)系，橫座標(biāo)表示的被測(cè)元素**量實(shí)為一表現(xiàn)值，其待測(cè)溶液定容的體積不同，在同一溶液中的被測(cè)元素與內(nèi)標(biāo)元素**量比值仍不變，因而由樣品測(cè)量的相對(duì)強(qiáng)度不會(huì)因定容體積而改變，對(duì)應(yīng)測(cè)得的值為試樣溶液中的**量，規(guī)一化后即可求得各組分的百分含量。 3實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論 3.1 校準(zhǔn)曲線(xiàn) 由儀器編排程序，按四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)差溶液測(cè)量計(jì)算，作為校準(zhǔn)曲線(xiàn)。 Mg的回歸方程：y=0.1939+0.0493x，相關(guān)系數(shù)r=0.9999； Ni的回歸方程：y=1.3349+0.0510x，相關(guān)系數(shù)r=0.9999； 均為緊密相關(guān)，回歸曲線(xiàn)的線(xiàn)性關(guān)系很好。 3.2 鎂和鎳離子共存時(shí)相互間的影響 鎂和鎳離子共存時(shí)相互間的影響見(jiàn)表1和表2。 表1 Mg對(duì)Ni通道波長(zhǎng)的發(fā)射信號(hào)的影響 表2 Ni對(duì)Mg通道波長(zhǎng)的發(fā)射信號(hào)的影響 | Mg(μg/mL) | 0 | 24 | 120 | 600 | | Ni | 測(cè)量值 | 1.1354 | 1.1438 | 1.1497 | 1.1842 | | 比較值 | 100 | 100.7 | 101.2 | 104.3 | | Ni(μg/mL) | 0 | 20 | 50 | 100 | | Mg | 測(cè)量值 | 17.691 | 17.713 | 17.767 | 17.695 | | 比較值 | 100 | 100.1 | 100.4 | 100.0 | 由表1和表2的測(cè)量結(jié)果看出，Mg、Ni離子共存，相互對(duì)測(cè)定都沒(méi)有干擾。 3.3 合成試樣測(cè)定 由常用的A法：T（強(qiáng)度）—C（濃度或百分含量）法與本文提出的B法：R（被測(cè)元素與內(nèi)標(biāo)元素的強(qiáng)度比）—M（被測(cè)元素的**量）法對(duì)合成試樣測(cè)定進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。 表3 合成試樣溶液含量和定容體積不同的測(cè)定結(jié)果 | 合成試樣號(hào) | S—1 | S—2 | S—3 | S—4 | S—5 | | Mg、Ni加入值 （μg） | 300 | 300 | 400 | 400 | 200 | | 試樣定容體積（mL） | 50 | 25 | 50 | 25 | 50 | | 測(cè)定方法 | A | B | A | B | A | B | A | B | A | B | | 測(cè)定結(jié)果（μg） | Mg | 302 | 301.9 | 303 | 301.1 | 412 | 401.5 | 398 | 400.2 | 208 | 200.2 | | Ni | 280 | 300.9 | 301 | 291.7 | 400 | 400.5 | 400 | 391.3 | 190 | 197.3 | | 相對(duì)誤差 （%） | Mg | +0.7 | +0.6 | +1.0 | +0.3 | +3.0 | +0.4 | -0.5 | 0 | +4.0 | +0.1 | | Ni | -6.7 | +0.3 | +0.3 | -2.8 | 0 | +0.1 | 0 | -2.2 | -5.0 | -1.3 | 注：樣品量以200mg計(jì)。 由表3看出本法的測(cè)定結(jié)果，不受測(cè)定溶液定容體積的影響，樣品溶液中被測(cè)元素的**量在其分析范圍內(nèi)，都可得到很好的結(jié)果。因此，對(duì)于不同含量樣品的測(cè)定，大致估計(jì)測(cè)定元素的**量能控制在測(cè)定范圍內(nèi)，可靈活稱(chēng)取一定量的樣品，稀釋到適量的體積進(jìn)行測(cè)定，從而擴(kuò)大了分析方法的應(yīng)用范圍。 3.4 Ag-Mg-Ni合金樣品分析 對(duì)同一樣品用A、B兩種方法進(jìn)行對(duì)比和隨意稱(chēng)量、稀釋測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表4和表5. 表4 Ag-Mg-Ni合金樣品用A法和B法測(cè)定結(jié)果 | 樣品號(hào) | 91—01—（上） | 91—01—（中） | 91—02—（上） | 91—02—（中） | 91—03—（上） | 91—03—（中） | | 稱(chēng)樣量(mg） | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | | 測(cè)定溶液體積(mL） | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | | 測(cè)定方法 | A (%） | B (μg) | A (%） | B (μg) | A (%） | B (μg) | A (%） | B (μg) | A (%） | B (μg) | A (%） | B (μg) | | 測(cè)定值 | Mg | 0.420 | 840.8 | 0.415 | 840.5 | 0.279 | 537.6 | 0.269 | 535.1 | 0.283 | 575.2 | 0.281 | 562.6 | | Ni | 0.174 | 358.6 | 0.172 | 360.1 | 0.175 | 347.5 | 0.168 | 344.6 | 0.169 | 356.2 | 0.170 | 351.3 | | 百分含量 （%） | Mg | 0.420 | 0.420 | 0.415 | 0.420 | 0.279 | 0.269 | 0.269 | 0.268 | 0.283 | 0.288 | 0.281 | 0.281 | | Ni | 0.174 | 0.179 | 0.172 | 0.180 | 0.175 | 0.174 | 0.168 | 0.172 | 0.169 | 0.178 | 0.170 | 0.176 | 表5 Ag-Mg-Ni合金樣品不同稱(chēng)樣量、不同稀釋體積測(cè)定結(jié)果 | 樣品號(hào) | 91—04 | 91—05 | 91—06 | 91—07 | | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | | 稱(chēng)樣量（mg） | 150.0 | 149.0 | 154.1 | 150.0 | 153.7 | 146.6 | 150.0 | 155.7 | 152.0 | 150.0 | 148.5 | 148.4 | | 測(cè)定溶液體積（mL） | 50 | 50 | 25 | 50 | 50 | 25 | 50 | 50 | 25 | 50 | 50 | 25 | | 測(cè)定值 (μg) | Mg | 304.5 | 301.6 | 307.6 | 317.2 | 325.5 | 306.6 | 233.0 | 240.0 | 230.8 | 298.4 | 295.2 | 292.1 | | Ni | 423.4 | 415.0 | 409.5 | 423.6 | 435.5 | 396.7 | 252.3 | 263.3 | 335.4 | 242.0 | 238.7 | 224.8 | | 百分含量 (%) | Mg | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.21 | 0.21 | 0.21 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | | Ni | 0.28 | 0.28 | 0.27 | 0.28 | 0.28 | 0.27 | 0.23 | 0.23 | 0.22 | 0.16 | 0.16 | 0.15 | 由表4、表5的測(cè)定結(jié)果來(lái)看，A、B兩種方法的對(duì)比測(cè)定或不同稱(chēng)樣量、不同稀釋體積試樣溶液的分析，相同的樣品基本都可得到平行的結(jié)果，稱(chēng)樣量和試樣稀釋定容的體積不影響測(cè)定結(jié)果。 3.5 精密度實(shí)驗(yàn) 對(duì)合成試樣進(jìn)行11次測(cè)定???平均值，標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見(jiàn)表6。 表6 方法精密度 | | 含有量 (μg) | 測(cè)定值的平均值 (μg) | 標(biāo)準(zhǔn)偏差 | 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 (%) | | Mg | 400 | 401.3 | 0.23 | 0.06 | | Ni | 400 | 399.2 | 0.75 | 0.19 | 4 結(jié)語(yǔ) 采用本方法對(duì)Ag-Mg-Ni合金分析進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，與常用的T（強(qiáng)度）—C（濃度或百分含量）法作了對(duì)比分析，對(duì)實(shí)樣進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果很好，均可滿(mǎn)足分析要求。采用本方法在日常大批量樣品和測(cè)定元素含量變化較大試樣的分析工作中，尤為靈活簡(jiǎn)便、實(shí)用、測(cè)定快速、穩(wěn)定、準(zhǔn)確。 |