碱熔-碲共沉淀富集-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定石油化工废催化剂不溶渣中铂钯

采用过氧化钠高温熔解样品,3.0～4.5 mol/L盐酸介质中二氯化锡还原、碲共沉淀富集铂、钯,选择Pt 265.945 nm、Pd 340.458 nm作为分析谱线,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定石油化工废催化剂不溶渣中铂、钯的方法。样品中铂的质量浓度在2～27 μg/mL、钯的质量浓度在0.7～20 μg/mL范围内,校准曲线线性方程分别为I _Pt =3 624 × ρ_Pt－180.4和I _Pd = 9 869 ×ρ_Pd－220.9,线性相关系数R²均为0.999 98。方法中铂、钯的检出限分别为0.017 μg/mL和0.004 2 μg/mL。测定石油化工废催化剂不溶渣样品中109～1 342 g/t铂和37～977 g/t钯,结果的相对标准偏差(RSD,n=5～11)分别为1.1%～1.9%和1.1%～3.6%,测定结果与火试金富集-电感耦合等离子体原子发射光谱法的测定结果一致,铂、钯的回收率分别为99%～100%和100%。     

失效汽车催化剂中铂钯铑富集方法探讨

研究了硫镍试金法应用于失效汽车催化剂中铂、钯、铑富集的方法,探讨了小型硫镍试金应用于前处理失效汽车催化剂类样品的试金配方,结合正交试验法和控制变量法考察了熔炼温度、熔炼时间、硅酸度、捕集剂镍粉量、硫镍质量比例、助熔剂用量和助熔剂配比对样品前处理效果的影响。最佳试金配方为:熔炼温度为1 050 ℃;熔炼时间为30 min;硅酸度K=3.5;0.88 g镍;m(Ni)∶m(S)=0.9∶1;4 g助熔剂(m(Na₂CO₃)∶m(Na₂B₄O₇)=1∶2)。以硫镍试金-碲共沉淀-电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定失效汽车催化剂中的铂、钯、铑,方法中铂、钯、铑的检出限分别为0.008 9、0.005 1、0.002 4 μg/mL。按照实验方法对样品RM-1、RM-2、RM-3(企业内部质控样)和标准样品GYBW-CHJ-1中铂、钯、铑进行测定,结果的相对标准偏差(n=6)在0.14%～2.7%之间,测定值均与参考值/认定值相吻合。     

碱熔-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定海洋沉积物中铝铁锰钛

准确测定海洋沉积物中Al、Fe、Mn、Ti,对寻找金属矿产资源有着重要意义,因此有必要建立一种快速、低成本的分析方法。样品加入1.0 g NaOH,选择镍坩埚在700 ℃下熔融15 min,用5%HNO₃溶解后,加入25 μg Cd内标克服仪器漂移带来的影响,选择各元素的分析谱线为Al 396.152 nm、Fe 238.204 nm、Mn 259.373 nm、Ti 336.121 nm,采用海洋沉积物标准物质绘制校准曲线消除基体效应的影响,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定海洋沉积物中Al、Fe、Mn、Ti。方法中Al₂O₃、Fe₂O₃、MnO、TiO₂检出限分别为0.914、0.096、0.022、0.068 mg/g。按照实验方法测定海洋沉积物实际样品与标准物质,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=5)为0.62%~3.7%,且标准物质的测定结果与认定值相一致。     

2-(5-溴-4-甲基-2-吡啶偶氮)-5-二甲氨基苯胺双波长叠加光度法同时测定钯和铑

以试剂2-(5-溴-4-甲基-2-吡啶偶氮)-5-二甲氨基苯胺(5-Br-4-CH₃-PADMA)为显色剂,建立了双波长叠加分光光度法同时测定铑和钯的新方法。结果表明:钯与5-Br-4-CH₃-PADMA在0.9~4.2 mol/L 高氯酸介质中,形成稳定络合物;而铑与5-Br-4-CH₃-PADMA在pH值为4.2~5.0的近中性介质中形成稳定络合物,络合物一旦形成则很稳定,向其中加入强酸酸化,该配合物不仅不分解,反而吸收峰红移,吸光度增大。研究还发现,铑、钯与5-Br-4-CH₃-PADMA形成的络合物,均呈现两个强弱不等的吸收峰,强峰分别位于605 nm和606 nm,弱峰分别位于558 nm和563 nm。在605 nm和562 nm处,其各自的强弱峰对应的吸光度之和与溶液中铑、钯的质量浓度具有良好的线性关系。铑、钯质量浓度分别在0~0.55 μg/mL 和0~1.04 μg/mL范围内符合比尔定律;利用双波长叠加的分光光度法测得铑、钯的表观摩尔吸光系数分别为ε_Rh=2.64×10⁵ L·mol^-1·cm^-1和ε_Pd= 1.40 ×10⁵ L·mol^-1·cm^-1,铑络合物的组成为n(Rh)∶n(5-Br-4-CH₃-PADMA) =1∶2,钯络合物的组成为n(Pd)∶n(5-Br-4-CH₃-PADMA)=1∶1。方法用于实际样品催化剂中铑和钯的同时测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)分别为1.4%和4.9%,测定值与原子吸收光谱法测定值相一致。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镧玻璃废粉中五氧化二铌、二氧化锆和二氧化钛

采用氢氧化钠和过氧化钠高温熔融样品,用热水提取熔融物,在碱性条件下,分离硅、硼及钠盐。以盐酸和氢氟酸溶解沉淀,选择Nb 309.418 nm、Zr 257.139 nm、Ti 334.941 nm作为分析线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定了Nb₂O₅、ZrO₂和TiO₂含量,从而建立了镧玻璃废粉中Nb₂O₅、ZrO₂和TiO₂的测定方法。试验确定了最佳熔样条件,结果如下:在0.5 g样品中加入3.0 g氢氧化钠、1.5 g过氧化钠,在 750 ℃下熔融10 min。通过谱线及背景轮廓、信背比、信号强度等条件选择了最佳分析线。试验表明基体的质量浓度在0.1 mg/mL以下对待测组分无影响,共存元素La、Ni、Ce、Ba、Sr、Si、B的干扰可以忽略。Nb₂O₅、ZrO₂ 和TiO₂的线性范围分别是1.00~15.0 μg/mL、1.00~10.0 μg/mL和1.00~15.0 μg/mL。各组分的校准曲线线性相关系数均为0.999 9;检出限为0.013%~0.016%。按照实验方法对镧玻璃废粉实际样品中Nb₂O₅、ZrO₂和TiO₂进行测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)在0.59%~1.2%之间;并与X射线荧光光谱法(Nb₂O₅)、重量法(ZrO₂)和滴定法(TiO₂)的结果进行比对,测定结果相吻合。     

硒的酶催化荧光猝灭效应研究及其在土壤分析中的应用

在氨性缓冲介质中,痕量硒能阻抑辣根过氧化物酶(HRP)催化H₂O₂氧化L-酪氨酸(L-Tyr)产生荧光的反应。对该体系的荧光猝灭效应进行了探讨,并应用于土壤中痕量硒的测定。在pH 10.0的 NH₃·H₂O-NH₄Cl缓冲溶液中,控制L-Tyr、H₂O₂和HRP的浓度分别为7.50×10^-5 mol/L、1.00×10^-4 mol/L和5.00×10^-7 mol/L,在室温下反应20 min后,于激发波长为314 nm,发射波长为404 nm处测定体系的荧光强度猝灭值(ΔF)。结果表明,硒在质量浓度为0.1～10.0 μg/mL范围内与ΔF呈线性关系,线性回归方程为ΔF=83.123 ρ_{Se }(μg/mL)+0.068 5,相关系数r=0.999 5。方法中硒检出限为0.03 μg/mL。将体系应用于测定富硒土壤样品中痕量硒,测定值与原子吸收光谱法(AAS)相符,相对标准偏差(RSD,n=6)为1.6%～3.2%,加标回收率为98%～103%。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定钒钛磁铁矿中12种组分

钒钛磁铁矿中的铁和伴生组分是制造钢铁、合金的主要材料,以往采用多方法结合测定其主次元素,测量周期长,成本高。实验采用混合熔剂熔融制样后,使用X射线荧光光谱法(XRF)测定钒钛磁铁矿中TFe、TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、V₂O₅、Cr₂O₃、MnO、K₂O、Na₂O、P等12种主次组分。为了防止试样对铂-金坩埚的腐蚀,采用预先烧失量处理。称量0.3000g样品与6.000g混合熔剂(m(Li₂B₄O₇)∶m(LiBO₂)=67∶33)于1050℃熔融,在熔样过程中添加溴化锂作为脱模剂。选用标准样品绘制校准曲线,采用理论α系数进行计算,校准曲线回归精度(SEE)小于0.3;方法中各组分检出限小于100μg/g。选取同一个样品进行熔融制样,并采用XRF测定其中TFe、TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、V₂O₅、Cr₂O₃、MnO、K₂O、Na₂O、P等组分,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=5)符合DZ/T 0130—2006《地质矿产实验室测试质量管理规范》要求。选取4个样品,分别按照实验方法和其他方法(分别采用滴定法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、分光光度法等)对上述12种组分进行测定,两种方法所得测定结果差值均符合DZG 93—07《岩石和矿石分析规程》中《钒钛磁铁矿石分析规程》所要求的允许误差范围。     

熔融制样-能量色散X射线荧光光谱法测定铝镁尖晶石中氧化铝、氧化镁和氧化硅

标准中针对铝镁尖晶石的分析多采用湿法或者波长色散X射线荧光光谱法。随着能量色散X射线荧光光谱仪的迅速发展,其在多个行业的元素分析中得到了广泛应用。实验通过熔融制样,利用能量色散X射线荧光光谱仪建立了铝镁尖晶石中Al₂O₃、MgO和SiO₂的测定方法。由于铝镁尖晶石无现成标准样品,实验选用合适的特优矾土、高纯镁砂等标准样品;同时,根据其生产工艺将特优矾土标准样品和高纯镁砂标准样品,以及氧化铝基准物质和高纯镁砂标准样品合成系列校准样品。固定称样量为0.5000g,样品与无水四硼酸锂(Li₂B₄O₇)熔剂的稀释比为1∶16,以4滴0.5g/mL NH₄Br溶液为脱模剂在1150℃下进行熔样的效果较好。以标准样品和校准样品绘制校准曲线,Al₂O₃、MgO、SiO₂校准曲线的均方根(RMS)分别为0.916、0.888和0.029。对镁铝砖标准样品进行精密度考察,Al₂O₃、MgO和SiO₂的相对标准偏差(RSD,n=5)分别为1.4%、0.42%和3.1%;对铝镁砖标准样品和铝镁耐火物标准样品以及铝镁尖晶石试样进行分析,Al₂O₃、MgO、SiO₂的分析结果与认定值或湿法测定值基本一致,满足生产检验要求。     

波长色散X射线荧光光谱法测定中低品位铝土矿和高硫铝土矿中主次组分

中低品位铝土矿种类繁多,Al₂O₃含量较低,而其他组分较为复杂,常富含Fe₂O₃、CaO、MgO、S等组分,应用熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)测定富含Fe₂O₃、S的样品在熔融时会腐蚀铂-金坩埚,样品流动性差,而且高温下S挥发严重。实验使用NH₄NO₃作为氧化剂,采用熔融法制样,建立了波长色散X射线荧光光谱法同时测定中低品位铝土矿和高硫铝土矿中Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、CaO、TiO₂、K₂O、Na₂O、MgO、P₂O₅、S的分析方法。为了拓宽Fe₂O₃、S等组分的含量范围,采用国家标准物质之间互相配制和经多次化学分析的样品来绘制校准曲线;通过试验确定样品与熔剂的稀释比为1∶20,加入1.0g NH₄NO₃作为氧化剂,滴加0.5mL LiBr溶液作脱模剂,在1050℃下熔样8min,可制得透彻、玻璃化程度高的样片。各组分的检出限在27.7~259μg/g之间,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)小于3%。经实际样品分析,各组分测定值与其他方法分析结果相吻合,有效解决了富含Fe₂O₃、S的中低品位铝土矿和高硫铝土矿的制样问题及S不易被准确测定的难题,可用于测定S质量分数15%以内的铝土矿样品。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定酸溶性钛渣中主次量成分

酸溶性钛渣是优质的钛白生产原料,产品中的主次成分含量直接影响到后续钛白产品质量。针对酸溶性钛渣中含有低价物的特点,试验了粉末压片法制备样品的X射线荧光光谱法分析效果,并建立了熔融玻璃片制备方法:采用Li₂B₄O₇和Li₂CO₃作为熔剂,NH₄NO₃作为氧化剂,在石墨垫底瓷坩埚中先将酸溶性钛渣预氧化,再将熔球转入铂黄金坩埚,解决了样品中低价物对铂黄金坩埚腐蚀的难题。实验采用理论α影响系数法进行基体效应和谱线重叠干扰校正,进而通过对熔融条件及各待测元素测量条件的优化,以及采用金红石、钛渣、钛精矿等标准样品及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)同时测定酸溶性钛渣中TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、MnO、CaO、MgO、TFe、V₂O₅、ZrO₂等主次量成分的方法。将实验方法应用于酸溶性钛渣实际样品分析,所测组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)均小于1.5%。采用实验方法测定酸溶性钛渣中主次量成分,分析结果与化学湿法结果吻合。     

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铁精矿中锆和铪

通过微波加热,以8 mL HCl 和2 mL HF溶解铁精矿,并在6 mol/L HCl介质中以甲基异丁基甲酮萃取Fe³⁺,从而消除了大量Fe对Zr、Hf的光谱干扰,以Zr 339.198{99} nm光谱线和Hf 277.336{121} nm光谱线为分析线,在选定的仪器参数下以电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定了溶液中的Zr和Hf。结果表明,Zr和Hf的原子发射光谱强度与Zr和Hf的含量(分别以ZrO₂和HfO₂质量浓度计)在0～8.0 μg/mL范围内呈良好的线性关系,校准曲线相关系数r均为0.999 9,方法检出限分别为0.025、0.024 μg/mL。方法用于铁精矿实际样品分析,Zr和Hf测得结果的相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0.98%～2.7%和1.5%～4.9%,加标回收率为94%～108%和93%～110%。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定重晶石选矿流程样品中硫酸钡

样品经稀盐酸低温溶解后过滤,以除去样品中的BaCO₃、BaCl₂、CaSO₄及其他易溶于HCl的杂质,采用Na₂CO₃高温熔融-热水浸取的方法处理沉淀及滤纸,然后再次过滤,用HNO₃-HClO₄溶解过滤后的沉淀物,选择Ba 233.527{144} nm作为分析线,在优化的仪器参数下以电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定样品溶液中Ba,从而间接测定了样品中BaSO₄的含量,据此,建立了Na₂CO₃熔融—ICP-AES测定重晶石选矿流程样品(原矿、尾矿、中矿和精矿)中BaSO₄的方法。结果表明,在波长为Ba 233.527{144} nm处,Ba未受到其他元素明显的光谱干扰;Ba的质量浓度在12~36 μg/mL范围内与其发射强度呈良好线性关系,校准曲线线性相关系数r=0.999 9;方法中Ba的检出限为0.14 μg/mL,换算为BaSO₄的检出限为0.24 μg/mL。按照实验方法测定重晶石选矿流程样品(原矿、尾矿、中矿和精矿)中BaSO₄,结果与重量法测定值相吻合,相对标准偏差(n=6)为0.39%~4.1%。     

铋试金-电感耦合等离子体质谱法测定贫铂矿石中痕量金铂钯

为解决传统铅试金法中所存在的污染问题,通过理论计算、优化操作流程等方式建立了针对贫铂矿石中痕量金、铂、钯的铋试金-电感耦合等离子体质谱测定方法。结果表明,选用40.0 g氧化铋、30.0 g硼酸、20.0 g无水碳酸钠和2.0 g面粉作为试金配料的组分,贵金属的选择性好,排除重金属的能力强,可基本满足贫铂矿石样品(20.0 g)中痕量金、铂、钯的测定需要。实验还针对铋扣难以完全回收的问题,采用了在出炉时趁热倾倒熔渣,使铋扣于空气中自然冷却然后取出的方法。在进行质谱测定时,选择¹⁹⁷Au、¹⁹⁵Pt、¹⁰⁵Pd分别作为金、铂、钯的测定同位素,以¹⁸⁵Re、¹¹⁵In作为校正基体效应与信号漂移的内标元素。方法检出限(ng/g,以20.0 g取样量计)分别为:0.51(Au)、0.43(Pt)、0.50(Pd),Pt、Pd、Au测定结果的相对标准偏差(RSD, n=5)分别为4.7%、5.4%、9.7%。对GBW07291和GBW07293铂族元素地球化学标准物质中Pt、Pd、Au进行测定,测定值与认定值基本一致。方法可用于地质样品中痕量Au、Pt、Pd的准确测定。     

La2O3刻蚀对金刚石单晶性能的影响

以氮气为保护气氛,在820～980℃下用La₂O₃刻蚀人造金刚石单晶表面,研究稀土氧化物La₂O₃刻蚀对人造金刚石单晶性能的影响。利用扫描电子显微镜观测刻蚀后金刚石单晶不同晶面的表面形貌,通过人造金刚石单晶表面粗糙度、单颗粒抗压强度、抗冲击韧性和铜基结合剂金刚石节块抗弯强度来表征刻蚀前后金刚石单晶性能的变化。结果表明：La₂O₃对金刚石{100}面和{111}面的刻蚀是各向异性的;当刻蚀温度从820℃升高到980℃时,{100}面表面粗糙度从0.40μm增加至2.28μm,{111}面表面粗糙度从0.70μm增加到3.32μm,金刚石单颗粒的抗压强度由未刻蚀金刚石的576 N降低到最小530 N,冲击韧性由92.94%下降到89.21%。当金刚石体积分数为5%时,刻蚀后金刚石节块的抗弯强度增幅达到17.9%。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定蛇纹石中主次组分

针对蛇纹石主次组分同时测定中存在的问题,实验以Li₂B₄O₇-LiBO₂(m:m=33:67)为熔剂,碘化铵和溴化铵做脱模剂,熔融法制备样品,建立了X射线荧光光谱法(XRF)测定蛇纹石中SiO₂、MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO等主次成分的方法。优化后的熔融条件如下:稀释比为10:1,加入4 滴400 g/L NH₄Br溶液和14 滴400 g/L NH₄I溶液做脱模剂,在700 ℃预氧化4 min,再升温到1 050 ℃熔融6 min。选择与蛇纹石矿物相似的滑石、水镁石、非金属矿石物化性能和化学成分分析国家标准物质进行互配,采用基本参数法校正基体效应后,建立校准曲线,解决了蛇纹石标准物质缺失的问题。方法的检出限为80～170 μg/g。对1个东海蛇纹石样品进行精密度考察,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)均不大于0.70%;采用实验方法对两个蛇纹石样品进行分析,并与行业标准方法HG/T 3575—2006测定结果进行对照,结果相符。