熔融制样-X射线荧光光谱法测定锰铁合金中硅锰磷

采用传统化学湿法测定锰铁合金中化学组分需要使用强酸、强碱等化学试剂,耗时长且操作技能不易掌握。为拓展X射线荧光光谱仪(XRF)测定锰铁合金的应用,实验在垫有石墨粉的陶瓷坩埚内,用滤纸包裹定量的样品和锰铁合金氧化剂,于800 ℃马弗炉内进行氧化,氧化后的样品转移至铂-黄坩埚内,以四硼酸锂为熔剂,用高频熔样机制备XRF用玻璃熔片,实现铂-黄坩埚外氧化试样,克服高频熔样机配套铂-黄坩埚容积小、挂壁制备熔剂坩埚等困难,有效解决了锰铁合金样品熔融过程中单质元素与铂形成低温共熔体而损坏铂-黄坩埚的难题。经条件试验,优化后的熔融条件为称样量0.200 0 g,助熔剂用量为5.000 0 g,熔样温度1 050 ℃,熔样时间12 min,进而实现了熔融制样-X射线荧光光谱法对锰铁合金中硅、锰、磷含量的测定。硅、锰、磷校准曲线决定系数不小于0.999 8。实验方法应用于锰铁合金日常检测,硅、锰、磷测定结果的相对标准偏差(RSD, n=10)均小于3%;标准样品的测定值与认定值间误差均可控制在国标化学分析方法允许差范围内。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定磷铁中磷、硅、锰、钛

本文介绍了熔融制样-X射线荧光光谱法测定磷铁合金中磷、硅、锰、钛的试验方法,合金熔融制样的关键技术在于样品预氧化,以防止高温熔融时铁合金腐蚀铂黄坩埚。本实验以无水四硼酸锂熔剂挂壁在坩埚内壁形成保护层,以碳酸锂为氧化剂预氧化磷铁合金,建立了熔融制样-X射线荧光光谱法测定磷铁合金中磷、硅、锰、钛的试验方法。实验方法采用低温预氧化熔融制样技术,解决了磷铁合金熔融时对铂黄坩埚腐蚀的难题,并对挂壁温度、稀释比、氧化剂使用量、预氧化时间及熔融温度和时间对检测结果的影响进行了研究,得出了最佳的试验条件。对于实际磷铁合金样品,本方法与行业标准方法检测结果相符,能满足磷铁合金日常检测需求。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅铁中硅磷锰铝钙铬

熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)测定硅铁合金样品,需重点解决样品前处理中合金样品侵蚀铂-黄坩埚的难题。硅铁样品以四硼酸锂-碳酸锂预氧化剂在石墨垫底瓷坩埚中高温预氧化熔融后,再将熔融物转移至铂-黄坩埚中,用四硼酸锂熔融制成玻璃熔片,实现了熔融制样-X射线荧光光谱法对硅铁合金中硅、磷、锰、铝、钙、铬的测定。实验讨论了预氧化熔融的熔剂体系及氧化方法、试样与熔剂的稀释比,结果表明,试样与熔剂以1∶35的稀释比,以10滴300g/L碘化钾溶液为脱模剂,在1100℃熔融30min,熔融制得的玻璃片均匀、透明、无气泡,符合测定要求。用具有浓度梯度的系列硅铁有证标准样品制作校准曲线,各待测元素校准曲线的线性相关系数均大于0.9995。方法应用于硅铁合金实际样品中硅、磷、锰、铝、钙、铬的测定, 结果的相对标准偏差(RSD,n=11)在0.1%~5.8%之间;正确度试验表明,硅铁标准样品的测定结果与认定值相符,硅铁实际样品的测定结果与国家标准方法测定值一致,能满足常规分析要求。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅锰合金和锰铁合金中硅锰磷铁

熔融制样-X射线荧光光谱法测定铁合金化学成分,关键技术是样品预氧化,以有效避免铂金坩埚受到侵蚀。试验以专用氧化剂预处理硅锰合金和锰铁合金样品,以四硼酸锂-混合熔剂(m(Li₂B₄O₇)∶m(LiBO₂)=67∶33)为熔剂熔融制备玻璃片,建立X射线荧光光谱法(XRF)测定硅锰合金和锰铁合金中硅、锰、磷、铁含量的方法。以碳含量校正烧失量对检测结果的影响,进一步探讨了氧化剂加入量、稀释比、熔融温度、熔融时间等条件对硅锰合金和锰铁合金中锰、硅、磷、铁含量的影响,得出最佳熔融条件。熔融制得的玻璃片均匀、光洁,满足XRF测定要求。各元素测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)在0.25%~4.3%之间;测定结果与硅锰、锰铁标准物质认定值相符。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定钛铁中钛磷硅锰铝

采用传统的化学湿法测定钛铁中主次元素含量时操作繁琐,分析时间长且不易掌握。为开拓X射线荧光光谱仪测定钛铁的应用,实验采用硫酸(1+10)溶解试样,低温加热蒸干、冒硫酸烟、高温加热预氧化技术,解决了钛铁合金高温熔融时单质合金元素易与铂形成低温共熔体而损坏铂黄坩埚的难题,并对硫酸浓度及用量、试样溶解条件、稀释比及熔融温度和时间对检测结果的影响进行了研究,得出了使用10 mL硫酸(1+10)溶解试样、加热冒尽硫酸烟、以1∶40的稀释比在1 100 ℃温度下熔融15 min的最佳试验条件,并以此条件建立了熔融制样-X射线荧光光谱法测定钛铁中钛、磷、硅、锰、铝的校准曲线,校准曲线的线性相关系数均大于0.993。选用钛铁样品平行制备12个玻璃样片,以进行精密度考察,5种元素测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)在0.15%～5.0%范围内。采用实验方法测定钛铁标准样品中钛、磷、硅、锰、铝,测定值与认定值基本一致。对于钛铁样品,实验方法与国家或行业标准方法检测结果相符,能满足钛铁合金的日常检测需求。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定生铁中硅锰磷

实验以四硼酸锂挂壁形成熔剂坩埚来确保铂-金坩埚在氧化熔融过程中不被试样腐蚀,以硝酸(1+1)氧化溶解生铁样品,低温蒸发剩余液体,再加入碳酸锂熔融制备玻璃片,建立了X射线荧光光谱法(XRF)测定生铁中硅、锰、磷含量的方法。实验表明,四硼酸锂、碳酸锂和样品的质量比为30:5:1,加入3~5mL 300g/L的碘化铵溶液作脱模剂,在1050℃熔融20min制得的玻璃片强度高、质地均匀、检测面光洁。使用生铁、锰矿石、铁矿石标准物质建立硅、锰、磷校准曲线,校准曲线线性相关系数和回归精度均较好。硅、锰、磷的检出限在1.32~5.60μg/g之间。对同一生铁样品进行精密度考察,各元素测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)介于0.83%~1.8%之间;正确度结果表明,生铁标准样品的测定结果与认定值的误差在国标允许范围内。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定中低碳锰铁合金中锰硅磷铁

采用熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)测定锰铁合金中主次组分,需重点解决样品前处理中锰铁合金浸蚀铂-金坩埚的难题。实验以四硼酸锂为熔剂、碳酸锂为氧化剂,采用分步升温氧化中低碳锰铁合金,成功制备了中低碳锰铁合金玻璃片,建立了X射线荧光光谱法测定中低碳锰铁合金中锰、硅、磷、铁的方法。试验确定了最佳制样条件:以8.0000g四硼酸锂熔融挂壁作为坩埚保护层,称取0.4000g中低碳锰铁合金、0.8000g碳酸锂,混匀;将坩埚移入熔融炉,在650℃下保持20min,700℃下保持20min,720℃保持20min,升温至750℃保持40min,升温至820℃保持40min,升温至1100℃;取出冷却,加入约0.6g碘化铵,再移入炉内摇摆熔融30min,制得均一的玻璃片。实验方法用于测定1个中低碳锰铁合金实际样品中锰、硅、磷、铁,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.24%~1.0%;按照实验方法测定2个标准样品和3个中低碳锰铁合金实际样品,测定值与标准值或者化学湿法值相一致。实验方法有效解决了中低碳锰铁合金熔融制样过程中腐蚀铂-金坩埚的难题,对中低碳锰铁合金非常关注的磷元素,检出限为0.0030%(质量分数,下同),测量限为0.0090%,能够满足中低碳锰铁原料的检测要求,并且实现了主次成分的快速定量分析。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定锰硅合金中硅、锰、磷元素含量

本文采用无水四硼酸锂作熔剂,碳酸锂做氧化剂,对样品熔铸玻璃片,合理选择仪器分析参数,建立了熔融制样-X射线荧光光谱法测定锰硅合金中硅、锰、磷元素含量分析方法。采用坩埚预先挂壁、低温预氧化技术解决了贵重金属坩埚熔融合金时容易被腐蚀的技术难题;应用样品熔片质量与工作曲线校准样品熔片平均质量的比值对检测结果进行校正,消除了高温熔融过程中硅锰合金烧失/烧增量对检测结果的影响;精密度及准确度试验结果表明,该方法稳定可靠,与化学法测定值吻合较好,能满足锰硅合金中硅、锰、磷元素的检测要求。     

烧结熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅铁中主次组分

熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)分析铁合金化学成分,关键技术是样品预氧化,以有效避免铂-金坩埚受到腐蚀。试验采用烧结原理,使硅铁样品与氧化剂反应生成多晶体,随后升高温度彻底氧化硅铁样品,最后熔融成玻璃片,彻底解决了铁合金腐蚀铂-金坩埚问题。探讨了氧化剂、烧结温度与时间、脱模剂等条件对熔片的影响。结果表明,采用碳酸锂作氧化剂,烧结温度为700℃,保温60min,彻底氧化温度800℃,保温30min,在1050℃熔融15min制得的玻璃片光滑、均匀,能够满足XRF测定要求。对同一硅铁标准样品进行精密度考察,硅、锰、磷、铝、钙测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)在 0.31%~2.0%之间;采用实验方法对4个硅铁标准样品进行分析,测定结果与认定值相符,能满足硅铁中各成分的检测要求。     

烧结熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅铁中主次组分

熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)分析铁合金化学成分,关键技术是样品预氧化,以有效避免铂-金坩埚受到腐蚀。试验采用烧结原理,使硅铁样品与氧化剂反应生成多晶体,随后升高温度彻底氧化硅铁样品,最后熔融成玻璃片,彻底解决了铁合金腐蚀铂-金坩埚问题。探讨了氧化剂、烧结温度与时间、脱模剂等条件对熔片的影响。结果表明,采用碳酸锂作氧化剂,烧结温度为700℃,保温60min,彻底氧化温度800℃,保温30min,在1050℃熔融15min制得的玻璃片光滑、均匀,能够满足XRF测定要求。对同一硅铁标准样品进行精密度考察,硅、锰、磷、铝、钙测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)在 0.31%~2.0%之间;采用实验方法对4个硅铁标准样品进行分析,测定结果与认定值相符,能满足硅铁中各成分的检测要求。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定钛铁合金中主量元素

目前行业内普遍存在的问题是低钛含量的钛铁合金比较容易氧化,高钛含量的钛铁合金如70钛铁在熔片过程中难氧化,铂-金坩埚腐蚀情况较严重,所用氧化剂往往很难兼顾到氧化能力和迸溅控制水平。经试验,将硝酸钾、硼酸和无水碳酸钠按1∶1∶4的质量比配制,能完全氧化高钛含量的钛铁合金,同时可有效避免迸溅损失。选择7 g四硼酸锂粉末铺底,采用2 g四硼酸锂-偏硼酸锂-氟化锂混合熔剂(m∶m∶m=65∶25∶10)覆盖样品和氧化剂,可避免铂-金坩埚被腐蚀,进而实现了X射线荧光光谱法(XRF)对钛铁合金中钛、硅、锰、铝、磷和铜等主量元素的测定。低含量锰、磷和铜的检出限依次为31.2、16.8、25.5 μg/g。精密度考察结果表明,各元素测定结果的相对标准偏差(RSD)均不大于3.0%。采用实验方法对钛铁合金标准样品和实际样品进行测试,结果与认定值或化学湿法值一致。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定锰铁和金属锰中锰硅磷

为了解决锰铁、金属锰等合金试样玻璃熔融制片时侵蚀铂黄坩埚的难题,实验采用四硼酸锂-碳酸锂混合熔剂、五氧化二钒氧化剂在石墨垫底瓷坩埚中高温预氧化熔融,有效避免了熔融制样过程中铂金坩埚腐蚀的问题,建立了X射线荧光光谱法(XRF)测定锰铁、金属锰中锰、硅、磷的分析方法。讨论了预氧化熔融的熔剂体系及氧化方法、试样与熔剂的稀释比,结果表明,试样与四硼酸锂-碳酸锂混合熔剂以1∶45的稀释比、以0.5mL200g/L溴化锂溶液为脱模剂,在1120℃熔融制得的玻璃片均匀、透亮、无气泡,符合测定要求。精密度和正确度试验结果显示,各元素测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)在0.10%~0.96%之间,结果与锰铁标准物质、金属锰内控标样认定值(参考值)相符,完全满足常规分析要求。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定稀土硅铁中11种主次元素

采用X射线荧光光谱法(XRF)测定稀土硅铁中硅、锰、铝、铁、钛及镧系元素时,熔融制样过程中氧化条件不好控制,容易造成挂壁坩埚过早熔化或坩埚挂壁不好的现象,使铂-金坩埚受到严重侵蚀。实验以四硼酸锂为熔剂铺底保护铂-金坩埚,使用碳酸锂对稀土硅铁样品进行烧结氧化;再采用过氧化钠进行深度氧化,解决了稀土硅铁合金对铂-金坩埚腐蚀的问题。试样和四硼酸锂熔剂的质量比为1∶30,在1 100℃下熔融试样12 min,可制得表面质量良好的玻璃片,有效地消除了试样的粒度效应和矿物效应影响。按照实验方法测定稀土硅铁中硅、锰、铝、钙、铁、钛、镧、铈、镨、钕、钐等11种主次元素,结果的相对标准偏差(RSD,n=10)为0.39%～5.0%,与标准方法及滴定法分析结果吻合较好,能满足稀土硅铁中主次元素的检测需求。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定高碳铬铁中铬硅磷钛

熔融制样-X射线荧光光谱法测定高碳铬铁的关键点在于玻璃片的制备,需保证样品熔解完全和避免浸蚀铂黄坩埚。实验无需额外制备熔剂坩埚,采用适当比例的四硼酸锂和氧化硼铺底,样品与氢氧化锂、氧化硼、硝酸锶氧化剂混匀,再覆盖以四硼酸锂,通过设置合适的熔融程序,可得到满足分析要求的均质玻璃片。选取4个高碳铬铁标准样品、7个根据标准方法GB/T 4699定值的高碳铬铁样品、2个由高纯铁和高碳铬铁按照一定质量比混合配制的合成高碳铬铁样品共13个样品绘制校准曲线,建立了X射线荧光光谱法(XRF)测定高碳铬铁中铬、硅、磷、钛的方法。方法线性相关系数均大于0.996。将实验方法应用于高碳铬铁标准样品和实际样品分析,结果表明:对于标准样品,实验方法测定值和标准值基本一致;对于实际样品,实验方法测得结果的相对标准偏差(RSD,n=5)为0.15%～3.4%,测定值和标准方法GB/T 4699基本一致。