一种内标-ICP-OES测定钡的方法与流程

一种内标-icp-oes测定钡的方法
技术领域
1.本发明涉及钢铁冶金分析技术领域，尤其涉及一种内标-icp-oes测定钡的方法。


背景技术：

2.目前硅钡合金、硅铝钡、硅钙钡及重晶石中钡采用硫酸盐重量测定。相关文献报道有《x射线光谱法检测硅铝钙钡合金中硅、铝、钙、钡》，该方法采用样品与混合熔剂(无水碳酸钠：硼酸：硝酸钾＝3:2:1)在石墨粉中一起置于950℃马弗炉，熔融成熔球；然后将熔球与四硼酸锂一起置于铂金埚中，在高温电熔融炉中熔成玻璃熔片，再用x射线荧光光谱法测定进行测定；《电感耦合等离子体发射光谱法测定重晶石中钡、锶》，由于重晶石中钡含量很高(在25％以上)，此方法测定钡准确度及精密度较低；《硅铝钙钡合金中钡元素含量快速测定》此方法采用硝酸、氢氟酸将样品溶解，过滤、残渣处理后用硫酸钡重量法测定，方法操作繁琐，过程冗长。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供本发明提供一种灵敏度高，测定速度快，操作简便而且相对于其他方法干扰小，同时有良好的选择性；采用垂直观测的方法，提高测定稳定性，能够为冶炼成分控制过程提供准确数据的内标-icp-oes测定硅钡、硅铝钡、硅钙钡中的钡。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.本发明一种内标-icp-oes测定钡的方法，包括如下步骤：
6.步骤1：称取氢氧化钠于已经洗净、烘干的刚玉坩埚中熔融后冷至室温，
7.称取样品于上述刚玉坩埚中，加入过氧化钠与样品搅拌均匀,再覆盖过氧化钠于马弗炉熔融至样品完全分解；取出、冷至室温，随同做空白样品；
8.步骤2：将冷却后的上述刚玉坩埚置于烧杯中，加入65-75℃温水、盐酸浸取熔块，将样品及空白样品溶液移至容量瓶中，用高纯水稀释至刻度；
9.步骤3：分取上述试液至250ml容量瓶中，加入盐酸，再准确加入钇标液，以高纯水稀释至刻度，摇匀，等待上机；
10.步骤4：标准校正曲线溶液的配置
11.钡单元素标准溶液：浓度为1000μg/ml，来源于国家标准物质中心；
12.钇单元素标准溶液：浓度为1000μg/ml，来源于国家标准物质中心；
13.取6份盐酸于容量瓶中，加入钡单元素标准溶液，配制成溶液中分别含ba0、0.50、1.00、5.00、7.50、10.00％，再准确加入50ug/ml钇标液5.00ml，用高纯水稀释至刻度，摇匀。此溶液制作标准曲线用；
14.步骤5：选择谱线
15.通过测定ba标准溶液，调节谱线位置，确定ba455.403 nm做分析线，y371.03nm为分析谱线；
16.步骤6：绘制校准曲线：将标准校正曲线溶液引入电感耦合等离子体发射光谱仪，
测定ba、y离子的信号强度，以质量百分数为横坐标，ba、y离子的信号强度比值为纵坐标绘制校准曲线；
17.步骤7：试样样品溶液、空白样品溶液引入电感耦合等离子体发射光谱仪，测定ba、y离子的信号强度，根据已知质量百分数的标准溶液校准曲线，求出样品溶液中ba的含量；
18.试样中钡元素的含量按下式计算：
19.w％＝w
i-w0；
20.式中：w-样品中元素的质量百分含量；
21.w
0-元素在待测空白溶液中质量百分数；
22.w
i-元素在待测的样品中的质量百分数。
23.进一步的，测定仪器为optima 5300dv(美国pe公司)；观测方式为垂直观测。
24.进一步的，本方法检测范围:ba 0.10at～35.0at％。
25.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
26.1.本发明只使用氢氧化钠2g、过氧化钠2g、盐酸15ml，使用的化学试剂少，更加节约材料；本发明操作简单，3小时内完成测定，缩短了操作流程及测定时间。
27.2.采用垂直观测方式降低钡的信号强度，从而扩大测定范围，而且提高测定稳定性，使得测定结果灵敏度高、结果更加准确。
28.3.由于内标法是通过测量钡元素与钇内标的相对值，在一定程度上消除了仪器飘移引起的误差，所以测定结果的准确度与精密度均高；可以控制钡元素的输出信号在icp-oes光谱仪的最佳检测范围内(1
×
104～3
×
106)，从而提高测定稳定性，使得测定结果灵敏度高。
29.利用内标-icp-oes进行测定硅钡、硅铝钡、硅钙钡等脱氧剂中钡的范围:0.10at～35.0at％。本发明通过对硅钡、硅铝钡、硅钙钡样品的多次检验，应用效果良好。本发明具有线性范围宽，灵敏度高，操作简便，分析速度快，分析结果准确、可靠的特点，为硅钡、硅铝钡、硅钙钡中钡的检测提供可靠的数据。
具体实施方式
30.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
31.本发明实施例中，所用试剂优选：
32.氢氧化钠；过氧化钠；
33.盐酸：优级纯；
34.钡单元素标准溶液：浓度为1000μg/ml，来源于国家标准物质中心；钇单元素标准溶液：浓度为1000μg/ml，来源于国家标准物质中心；250ml容量瓶；刚玉坩埚；氩气：氩气纯度≥99.9％；压缩空气。
35.优选电感耦合等离子体发射光谱仪型号为pe公司optima 5300dv；观测方式垂直观测。
36.一种内标-icp-oes测定钡的方法，包括：
37.1.样品分析
38.称取2g氢氧化钠于已经洗净、烘干的刚玉坩埚中熔融后冷至室温。
39.称取0.1000g样品于上述刚玉坩埚中，加入1g过氧化钠与样品搅拌均匀,再覆盖1g
过氧化钠于马弗炉750℃熔融15min至样品完全分解。取出、冷至室温后置于300ml烧杯中，加入70℃温水80ml、(1+1)盐酸20ml浸取熔块，溶液转移至250ml容量瓶中，高纯水稀释至刻度。分取上述试液50ml至250ml容量瓶中，加入(1+1)盐酸10ml，再准确加入50ug/ml钇标液5.00ml，以高纯水稀释至刻度，摇匀，等待上机。随同做空白样品
40.标准校正曲线溶液的配置
41.称取6份(1+1)盐酸10ml于250ml容量瓶中，加入钡单元素标准溶液，配制成溶液中分别含ba0、0.50、1.00、5.00、7.50、10.00％，再准确加入50ug/ml钇标液5.00ml，用高纯水稀释至刻度，摇匀。此溶液制作标准曲线用。
42.选择谱线：
43.ba455.403 nm做分析线，y371.03 nm为分析谱线。
44.试样中钡元素的含量按下式计算：
45.w％＝w
i-w046.式中：w-样品中元素的质量百分含量；
47.w
0-元素在待测空白溶液中质量百分数；
48.w
i-元素在待测的样品中的质量百分数；
49.本方法检测范围:ba 0.10at～35.0at％。
50.实施例1
51.按上述方法制作工作曲线，钡的曲线相关系数r为0.99991，按实验方法制备11份空白溶液分3次进行测定，根据国际纯粹与应用化学联合会(iupac)定义的检出限公式c
l
＝3sb/k(sb为空白的标准偏差，k为相应的校准曲线斜率)计算得方法检出限ba为0.011％。
52.实施例2
53.内标法-icp-oes法对标准物质硅铝钙钡(ysb14612-2007)、(ysb14613-2007)、(ysb14610-2007)、硅铝钡(ysb14608-2001)、硅钙钡(ysb14605)、硅钡合金(gbw(e)010393)进行测定。结果见表1。
54.表1标准样品测定结果
[0055][0056]
实施例3
[0057]
称取硅钙钡样品3
#
、4
#
分别按本方法及酸溶-硫酸钡重量法测定钡，结果见表2。
[0058]
表2硅钙钡样品测定结果
[0059][0060]
实施例4
[0061]
加标回收实验：
[0062]
称取标准样品进行加标回收实验，测定结果与认定值进行比对。表3。
[0063]
表3加标回收试验
[0064][0065]
实施例5
[0066]
方法精密度：
[0067]
在所选实验方法下，称取硅钙钡样品5#、6#，各平行制备11份样品溶液，进行精密度考察。计算各组分测定结果的标准偏差(sd)及相对标准偏差(rsd)，表4。
[0068]
表4精密度试验结果
[0069][0070]
因此，通过上述实施实例的验证，可以看出本发明所述用于硅钡合金、硅铝钡、硅钙钡中钡的方法，采用垂直观测方式降低钡的信号强度，从而扩大测定范围，内标法提高测定稳定性，使得测定结果灵敏度高、结果更加准确。
[0071]
利用内标-icp-oes进行测定硅钡合金、硅铝钡、硅钙钡中钡的范围:0.10at～35.0at％。本发明通过对硅钡合金、硅铝钡、硅钙钡样品的多次检验，应用效果良好。本发明具有线性范围宽，灵敏度高，操作简便、分析速度快，分析结果准确、可靠的特点，为硅钡合
金、硅铝钡、硅钙钡中钡检测提供可靠的数据。
[0072]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种内标-icp-oes测定钡的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：称取氢氧化钠于已经洗净、烘干的刚玉坩埚中熔融后冷至室温，称取样品于上述刚玉坩埚中，加入过氧化钠与样品搅拌均匀,再覆盖过氧化钠于马弗炉熔融至样品完全分解；取出、冷至室温，随同做空白样品；步骤2：将冷却后的上述刚玉坩埚置于烧杯中，加入65-75℃温水、盐酸浸取熔块，将样品及空白样品溶液移至容量瓶中，用高纯水稀释至刻度；步骤3：分取上述试液至250ml容量瓶中，加入盐酸，再准确加入钇标液，以高纯水稀释至刻度，摇匀，等待上机；步骤4：标准校正曲线溶液的配置钡单元素标准溶液：浓度为1000μg/ml，来源于国家标准物质中心；钇单元素标准溶液：浓度为1000μg/ml，来源于国家标准物质中心；取6份盐酸于容量瓶中，加入钡单元素标准溶液，配制成溶液中分别含ba0、0.50、1.00、5.00、7.50、10.00％，再准确加入50ug/ml钇标液5.00ml，用高纯水稀释至刻度，摇匀。此溶液制作标准曲线用；步骤5：选择谱线通过测定ba标准溶液，调节谱线位置，确定ba455.403 nm做分析线，y371.03nm为分析谱线；步骤6：绘制校准曲线：将标准校正曲线溶液引入电感耦合等离子体发射光谱仪，测定ba、y离子的信号强度，以质量百分数为横坐标，ba、y离子的信号强度比值为纵坐标绘制校准曲线；步骤7：试样样品溶液、空白样品溶液引入电感耦合等离子体发射光谱仪，测定ba、y离子的信号强度，根据已知质量百分数的标准溶液校准曲线，求出样品溶液中ba的含量；试样中钡元素的含量按下式计算：w％＝w
i-w0；式中：w-样品中元素的质量百分含量；w
0-元素在待测空白溶液中质量百分数；w
i-元素在待测的样品中的质量百分数。2.根据权利要求1所述的内标-icp-oes测定钡的方法，其特征在于，测定仪器为optima 5300dv；观测方式为垂直观测。3.根据权利要求1所述的内标-icp-oes测定钡的方法，其特征在于，本方法检测范围:ba 0.10at～35.0at％。

技术总结
本发明公开了一种内标-ICP-OES测定钡的方法，结合现代分析技术，氢氧化钠、过氧化钠熔融样品、稀盐酸浸取、酸化后，通过加入内标元素，将钡离子与内标元素离子强度的比值做为测定强度，提高测定准确度及精密度，利用ICP-OES线性范围宽，准确度高的特点，采用垂直观测的方法检测硅钡合金、硅铝钡、硅钙钡中的钡。本发明提供了一种灵敏度高，测定速度快，操作简便而且相对于其他方法干扰小，同时有良好的选择性；采用垂直观测的方法，提高测定稳定性。提高测定稳定性。


技术研发人员：卢艳蓉
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/9/12