熔剂的基本知识及其取制样方法
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熔融制样-X射线荧光光谱法测定锰铁中硅、锰、磷、铬、镍和铜张秀芳;陆晓明【摘要】采用熔融制样-X射线荧光光谱法测定锰铁中硅、锰、磷、铬、镍和铜的含量.样品以四硼酸锂为熔剂,在300℃下加热15 min,慢速升温至1 100℃,熔融15 min,冷却后制成玻璃片,用于X射线荧光光谱分析.6种元素在一定的质量分数范围内与其信号强度呈线性关系,方法的检出限在15~59 μg·g-1之间.方法用于锰铁样品的分析,测定值的相对标准偏差(n=11)在0.16%~3.6%之间.【期刊名称】《理化检验-化学分册》【年(卷),期】2015(051)008【总页数】3页(P1110-1112)【关键词】X射线荧光光谱法;熔融制样;锰铁【作者】张秀芳;陆晓明【作者单位】上海电力修造总厂有限公司,上海201316;宝山钢铁股份有限公司研究院,上海201900【正文语种】中文【中图分类】O657.34X射线荧光光谱法分析铁合金通常采用直接粉末压片法制样[1-4],具有简单、快速等优点,但由于铁合金存在严重的矿物效应和颗粒效应,常影响分析结果的准确性。
采用预氧化的玻璃片熔融法制样[5-7],虽然能有效地消除矿物效应和颗粒效应,精密度和准确度也较高,但由于其制作工艺要求高、时间长、有侵蚀铂金坩埚的危险,因此实用性较差。
离心浇铸制样[8-9]是在样品中加入纯铁后放入坩锅,高频加热熔融,经离心浇铸后得到块状样品,能有效克服矿物效应和颗粒效应,制作工艺相对简单、制作时间短,精密度和准确度高,但由于使用坩埚、纯铁和特殊的设备,制备成本相对较高,文献[10-11]采用酸溶合金的方法进行熔融制备玻璃片。
本工作采用酸溶的方法对锰铁样品进行预处理,反应生成硝酸盐,加热分解生成氧化物,并进行熔融制备玻璃片,不腐蚀铂金坩埚,可有效地消除颗粒效应和矿物效应,也可降低基体的吸收和增强效应。
本工作采用标准样品和标准溶液合成系列锰铁的校准样品,解决了无系列校准样品的问题,实现了X射线荧光光谱法准确测定锰铁合金中的硅(0.4%~1.5%)、锰(70.5%~84.3%)、磷(0.1%~0.4%)、铬(0.02%~0.5%)、镍(0.02%~0.5%)、铜(0.02%~0.5%)的含量。
分析检验李瑜珍等:关于雅培样品的亿学分衍方法命铝关于难熔样品的1『匕学分析方法介绍李瑜珍刘丽萍马文华甘肃省建材产品质量监督检验站730020中图分类号:TQl72.16文献标识码:B文章编号:1007—6344(2004)05一0048—02j在水泥及其原材料和其它建材产品的化学分析。
中,以溶液滴定法分析时,大多数样品都可通过在o。
参银坩埚中,以氢氧化钠为熔剂,经高温熔融制成分、蔓析溶液后,分取溶液进行各常规氧化物成份的测。
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但是对于一些难熔样品如高铝样品、耐火材。
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料、矾土水泥等,尤其是氧化铝含量大于60%以I?。
~上的样品,用银坩埚一NaOH法无法熔融完全,达蠹?毫不到准确测定其各氧化物含量的目的,本人经过多萋鬻蕾次查阅资料与实际分析试验操作,现总结出一投资澎ij蠢低且易准确掌握的分析方法,现提供给同行参考。
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l熔融样品用石墨坩埚§薯薯0I通常分析资料介绍的熔样方法选用的容器是价攀i鬻j格昂贵的铂金坩埚,且需要专用的铂金坩埚钳,一藜篇警般中小型厂很少配备,现介绍一种用石墨粉自制石鬻奠。
墨坩埚代替铂金坩埚的方法,优点是石墨粉价格低鬻i誓◇廉而且制成的石墨坩埚熔点很高(大于1000℃),冀誊露一。
.在高温下稳定,不易被氧化,所以不干扰待测样品蘩j中各氧化物的准确测定。
辫誊一一:由石墨粉制作石墨坩埚的方法如下:鬻鼍一(1)选一对大小适宜的瓷坩埚,将市售纯石墨鬻誊薯jr|。
粉加入两瓷坩埚层中(少量多次);辫≯(2)以小瓷坩埚为模缓慢旋转使石墨粉均匀地雾?薯附着在大瓷坩埚内表面;鬻i(3)经过多次操作,当形成一光滑的且有一定器曩强度的石墨坩埚壁时取出小瓷坩埚,石墨坩埚制成鬻毒薹?待用(此时所制成的石墨坩埚内表面应光滑且无一毽靛。
藜≯裂纹)。
l鏊一0鬻2熔剂的制备繁(1)将分析纯四硼酸钠放入瓷蒸发皿中(约二分蠹之一多)在电炉上加热去除水份,当其蒸发成絮状黪膨胀体且失去水份声停止时取下,待室温时用分析蛰48No.5.2004用瓷研钵研细待用;(2)将分析纯碳酸钾用研钵研细后以1:1的比例与以上去除水份待用的四硼酸钠混合均匀,制成混合熔剂,保存在磨口瓶中待用。
熔融法熔融法是把粉碎后的氧化物粉末样品与熔剂按一定的比例混合,在高温下共熔,使样品与熔剂形成均匀的玻璃体。
熔融法制样流程(1)熔融法有许多优点:①可以消除成分、密度和粒度的不均匀性,完全消除了矿物效应和粒度效应。
②通过助熔剂,可减小甚至消除吸收-增强效应,熔融的过程也是稀释的过程,大大减低了基体效应,吸收-增强效应也随之降低。
③便于使用标准添加法、标准稀释法和内标法,可加入内标或重吸收剂以减少或补偿基体效应,或添加某种有干扰作用的次要基体元素,以固定这种元素的浓度。
④标样的合成也比较容易,可按需要用纯氧化物等纯试剂人工合成制备适当的标准样品以适应各类样品的分析需要,并能得到较宽的校准曲线范围。
⑤制得的玻璃便于长时间保存。
玻璃片表面光滑均匀,标样易于保存,耐辐射性能好。
其主要缺点:①金属样品不能直接熔融,必须经过预氧化处理。
②由于熔剂和助熔剂的加入,样品被稀释,分析元素的强度降低,轻元素的分析线强度被大大减小了,痕量和次要组元的浓度也被大大减小了,对轻元素和痕量元素的测定不利。
③熔融要花费大量时间。
要制备玻璃圆片,还需一定技巧。
④另外,在贮藏过程中,会失去透明性,或由于应力作用会发生破裂。
玻璃圆片可以重新熔融和再制。
(2)熔剂的选择①样品能被熔剂完全分解。
经过高温熔融后,样品和熔剂能够形成均匀的单相玻璃体。
②熔融温度合适,挥发性小。
③熔剂中不能含有待测元素或干扰元素,要注意熔剂中杂质的含量。
⑤制得的玻璃片表面要光滑平整。
⑥制得的熔片要容易脱模。
常用的熔剂有四硼酸钠,四硼酸锂,偏硼酸锂。
硼酸的锂盐相对于钠盐来说,质量吸收系数要低一点,有利于轻元素的分析,制成的熔体流动性能比较好,熔融温度较高。
四硼酸锂的熔解能力好,但熔片的机械性能差一点,而偏硼酸锂机械强度较好,经常把这两种熔剂混合使用,混合熔剂能兼顾各方面的优点。
(3)助熔剂助熔剂的作用①调节熔剂的酸碱性,有利于熔剂能更好地熔解样品。
②降低熔剂的分解温度。
熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅锰合金中硅锰磷刘伟;曹吉祥;郭云涛;戴学谦【摘要】采用硅锰及锰铁的标准样品,以一定比例人工合成校准样品,绘制校准曲线,建立了X射线荧光光谱法(XRF)测定硅锰合金中硅、锰、磷的方法,各元素的检出限分别为0.015 3%、0.018 9%、0.002 9%.为避免硅锰合金样品对铂金坩埚的腐蚀问题,选用碳酸锂和过氧化钠分步氧化硅锰合金试样,讨论了熔剂、氧化剂的选择及预氧化的操作方式.试验结果表明:将试样与四硼酸锂熔剂以1∶30的质量比混合,加入5滴400 g/L溴化铵溶液做脱模剂,制得试样在熔剂中分散均匀的玻璃片,能同时适用于高低含量组分的测定.当硅、锰、磷质量分数分别为24.58%、65.20%、0.190%时,10次测量结果的相对标准偏差(RSD)分别为0.29%、0.14%和0.92%.方法用于硅锰合金样品中硅、锰、磷的测定,与湿法测定值吻合较好,能满足常规分析要求.【期刊名称】《冶金分析》【年(卷),期】2015(035)008【总页数】4页(P51-54)【关键词】熔融制样;X射线荧光光谱法;硅锰合金;预氧化;硅;锰;磷【作者】刘伟;曹吉祥;郭云涛;戴学谦【作者单位】山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心,山西太原030003;山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心,山西太原030003;山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心,山西太原030003;山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心,山西太原030003【正文语种】中文硅锰合金是炼钢生产流程不可或缺的复合脱氧剂、脱硫剂以及合金元素添加剂,合金中硅、锰和磷等元素的含量是炼钢过程中工艺调整的参考依据,对钢水的质量有重要影响。
所以,快速准确地检测硅锰合金对冶炼至关重要。
目前硅锰合金中硅、锰和磷的检测常采用化学湿法分析[1-3],其缺点是试样处理步骤繁冗,实验流程长,对操作者技能要求高;且需要酸溶或碱熔分解样品,长期使用的化学试剂会造成环境污染。
《碱熔融法测定化学组分的操作技巧》一、碱熔样技术1、熔融过程:称取0.3~0.6g试样,精准至0.0001g,于银坩锅中,加入适当的碱(NaOH或KOH,有的样品须先预烧15~20分钟再加入碱),放入高温炉中从低温到高温(400~700℃),当温度升到700℃时计时15~20分钟,取出冷却,用事先准备好的大约100ml热水浸出(脱锅),加入浓HCL25~30ml使溶液变澄清,加入1~2ml浓HNO3,用(1+5)HCL溶液洗锅,此时溶液的总量在180ml左右,盖上表皿,煮沸并微沸大约2分钟,冷却后定容为250ml,摇匀待用。
2、熔融操作注意事项:1)、银有熔点为960.8℃,熔融温度不得超过750℃,并且,在高温加热时,银坩锅的表面易生成一层氧化银薄膜,所以不能用于灼烧沉淀。
2)、银坩锅对碱性熔剂有很好的耐腐性,但一般熔融时间不超过30分钟。
3)、加入碱熔剂时,要用牛角勺取放,不应倒取。
4)、熔融时从低温(400℃)开始,若一开始就高温(700℃),会使试样溢出或飞溅5)、在熔融状态下,锌、锡、铅、汞等金属形成的盐会使银坩锅变脆,因此,含有这些化合物的样品不能用银坩锅熔样。
6)、在银坩锅内,不能分解基熔融含硫较多的样品,因为银很容易与硫生成硫化银。
7)、银易溶于酸,洗锅时只能用HCL(1+5)或HNO3(1+20)。
8)、酸化时溶液温度不要太高,加入浓HCL要一次性加入并且不断搅拌,否则会有硅酸析出,使测定的硅含量偏低。
9)由于测定的是全铁,加入1~2ml浓HNO3是为了使试样中的Fe2+完全被氧化成Fe3+10)、整个脱锅酸化过程要尽快完成,一般用时8分钟,否则溶液腐蚀烧杯(含SiO2),使测定的硅含量偏高。
11)、定容时用的容量瓶、移液管应配套使用。
二、各组分测定技术(一)CaO的测定1.测定原理:当溶液的PH>13时,用CMP为指示剂Ca2++CMP=Ca—CMP(呈现绿色荧光)Ca—CMP(呈现绿色荧光)+(EDTA)H2Y2-=CaY2-+CMP+2H+(绿色荧光消失)2.测定方法:在定容的溶液中吸取25ml于烧杯中,加入5(生料)ml~8(孰料)ml氟化钾溶液(20g/L)静置3分钟,加水稀释至大约200ml 左右,加入三乙醇胺溶液5~8ml,加入CMP指示剂,加入KOH溶液至绿色荧光出现再过量4ml,用0.015mol/L的EDTA标准滴定溶液滴定至绿色荧光消失呈现红色为终点。
X射线荧光光谱分析熔融法制样的系统研究李国会;李小莉【摘要】对X射线荧光光谱(XRF)分析的熔融法制样进行了系统地总结.内容包括熔剂的选择、氧化剂的选择、硫化剂的选择、重吸收剂的选择、脱模剂的选择,给出了氧化物、碳酸盐、硫化物、铁合金、石墨材料、铜精矿等几种典型样品熔融制备玻璃片的方法.介绍了铂黄合金坩埚和铸模的保养,而且对制备硼酸盐熔融玻璃片遇到的问题及解决办法都做了详细的说明,此外,还对3种不同类型的熔融设备及其特点做了介绍.研究内容对X射线荧光光谱分析工作者的熔融制样操作有一定指导意义.【期刊名称】《冶金分析》【年(卷),期】2015(035)007【总页数】9页(P1-9)【关键词】熔融玻璃片;硼酸盐混合熔剂;X射线荧光光谱分析【作者】李国会;李小莉【作者单位】中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,河北廊坊065000;天津地质矿产研究所,天津300171【正文语种】中文X射线荧光光谱(XRF)是一种近代快速发展起来的仪器,它具有分析速度快、制样较简单、能进行多元素快速分析、重现性好、不破坏样品的特点。
因此在地质、矿山、环保、钢铁、水泥、化工等领域得到了广泛的应用。
现代X射线荧光光谱仪测量样品和数据处理都是在计算机控制下自动进行的,基本不需要操作者干预。
因此,样品制备(包括熔融玻璃片和粉末压片)就成了X 射线荧光光谱分析的主要工作。
硼酸盐熔片法最早是由Claisse[1]和Rose等提出的,其优点是能有效地消除颗粒度和矿物效应,由于熔融时可以用纯元素氧化物或在标准样品中加入氧化物,进而扩大了标准样品中各元素的含量范围。
由于样品和熔剂的质量比大于1∶5时有效地降低了元素间的吸收增强效应,使熔融制样成为精确分析样品中主元素的最重要的制样方法。
制备的均匀平滑的玻璃圆片可在干燥器中长期保存,这是此制样方法的优点之一。
其缺点是要消耗熔剂,增加了分析成本,制样时间较长;此外,由于稀释不仅降低了强度,而且由于熔片中含有大量的B和O元素,使背景强度增加,对痕量元素分析不利;又由于在熔融过程中As、Sb等元素挥发损失,会影响测量的准确度。
熔融制样-X 射线荧光光谱法测定铁矿石中钾、铅、锌和砷于青;王德全【摘要】采用熔融制样-X 射线荧光光谱法测定铁矿石中钾、铅、锌和砷的含量。
样品以四硼酸锂和碳酸锂为熔剂,在1050℃下熔融20 min,冷却后制成玻璃融片,用于 X 射线荧光光谱分析,以标准物质制作校准曲线。
方法应用于铁矿石标准样品(GSB 1805-2005)的测定,测定值与认定值相符,测定值的相对标准偏差(n=10)在2.0%~4.5%之间。
%XRFS was applied to the determination of K,Pb,Zn and As in iron ore with sample preparation by fusion.The sample was fused at 1 050 ℃ for 20 min using Li2 BO4 and Li2 CO3 as flux.The glass discs prepared after cooling of the iron ore sample was used for XRFS analysis.Calibration curve was prepared with CRM.The proposed method was applied to the analysis of iron ore standard sample (GSB 1805 -2005),giving results in consistency with the certified value with RSD′s (n=10)in the range of 2.0%-4.5%.【期刊名称】《理化检验-化学分册》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】3页(P1412-1414)【关键词】X 射线荧光光谱法;熔融制样;铁矿石;钾;铅;锌;砷【作者】于青;王德全【作者单位】山钢集团莱芜分公司炼铁厂,莱芜 271104;山钢集团莱芜银山型钢公司炼铁厂,莱芜 271104【正文语种】中文【中图分类】O657.34钾、铅、锌和砷是高炉炼铁的有害元素,对炼铁生产及环境保护危害较大,随高炉炼铁生产的科技进步和精益控制,检测和控制炼铁原料中的有害元素已经成为发展趋势。
熔融制样-X射线荧光光谱法测定镍铁冶炼过程物料中10种组分施善林;郭阳;李东麟;王永海【摘要】红土镍矿焙砂、烟尘及电炉渣等镍铁冶炼过程物料经氧化预处理后熔融制样,采用铁矿石、转炉渣标准样品与自制的红土镍矿标样组合建立X射线荧光光谱(XRF)分析校准曲线,实现了镍铁冶炼过程物料中Ni、Fe、SiO2、MgO、CaO、P2O5、Al2O3、Cr2O3、MnO、Co等10种组分的快速准确测定.试验发现,样品粒度为200目(74 μm),900℃温度下空气氧化45min后,各还原性组分的质量分数均较低,在此氧化条件下经氧化灼烧的红土镍矿焙砂、烟尘及电炉渣样品中金属单质及残碳质量分数均可降至0.1%以下,达到了使用铂黄合金坩埚对样品制备熔融片的要求.选择偏硼酸锂和四硼酸锂混合熔剂、稀释比为10、在1 050℃熔融15 min,熔融效果较好.采用理论α系数进行基体校正,各测定组分校准曲线的线性相关系数达到0.999以上.采用红土镍矿及其焙砂、烟尘和电炉渣样品进行分析,精密度实验结果表明,各组分测定值的相对标准偏差(RSD,n=9)小于5%.测定结果根据灼烧减量校正计算后得出样品中各组分含量,结果与化学法测定值基本一致.【期刊名称】《冶金分析》【年(卷),期】2015(035)007【总页数】6页(P54-59)【关键词】红土镍矿;焙砂;镍铁冶炼过程物料;氧化灼烧;熔融制样;X射线荧光光谱法【作者】施善林;郭阳;李东麟;王永海【作者单位】沈阳有色金属研究院,辽宁沈阳110141;沈阳有色金属研究院,辽宁沈阳110141;沈阳有色金属研究院,辽宁沈阳110141;沈阳有色金属研究院,辽宁沈阳110141【正文语种】中文火法处理红土镍矿冶炼镍铁工艺是目前红土镍矿开发的主要技术路线,比如较为流行的RKEF(回转窑焙烧预还原-电炉还原熔炼)镍铁冶炼工艺,要求对过程中产生的红土镍矿干矿、焙砂、烟尘及电炉渣等物料的化学成分进行实时监控,为生产工序提供及时的技术质量参数[1]。
2023年 5月上 世界有色金属145化学化工C hemical Engineering熔融制样-X 射线荧光光谱法测定铌铁合金中铌、铁、硅、磷、钽、铝的含量熊小庆,李 黠,黄芝敏,陈 海*(柳州钢铁股份有限公司,广西 柳州 545000)摘 要:本文将助熔剂碳酸锂、氧化剂过氧化钡、铌铁混匀,置于挂壁有四硼酸锂保护层的铂金坩埚中,分段加热预氧化,然后经高温熔融制备铌铁玻璃,采用X荧光光谱仪分析铌铁熔片中元素铌、铁、硅、磷、钽、铝的含量。
实验结果表明,采用该方法检测铌铁中主次元素含量的准确度和精密度均较高,能够满足日常生产的需要。
关键词:铌铁合金;熔融制样;X射线荧光光谱法中图分类号:O657.34 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)09-0145-3Determination of niobium,ferrum,silicon,phosphorus,titanium and aluminum in Ferro-niobiumby X-Ray Fluorescence Spectrometry Combined with Melting Method for Sample PreparationXIONG Xiao-qing, LI Xia, HUANG Zhi-min, CHEN Hai*(Liuzhou Iron&Steel Company,Ltd,Liuzhou 545000,China)Abstract: The fused glass bead of ferro-niobium sample was prepared by melting the mixture of lithium carbonate flux, barium superoxide oxidant and ferro-niobium which was pre-oxidation treated by segmented heating. Thenthe content of niobium,ferrum,silicon,phosphorus,titanium and aluminum in the sample were determined by the X-ray fluorescence spectrometer. Experimental results show that the precisions and accuracies of this method are high which can satisfy the daily production. Keywords: Ferro-niobium; Fusion sample preparation; X-ray fluorescence spectrometer收稿日期:2023-03作者简介:熊小庆,女,生于1988年,汉族,湖北荆州人,硕士,中级工程师,研究方向:冶金材料分析及实验室管理。