[發(fā)明專利]用標(biāo)準(zhǔn)加入?ICP原子發(fā)射光譜儀測(cè)定錫青銅微量鉛含量的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610992748.3
• 申請(qǐng)日: 2016-11-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106596516A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李啟華;李利軍;馮莉華;徐濤;余錦;樊朝英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶長(zhǎng)安工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N21/73
• 分類號(hào): G01N21/73;G01N1/38
• 代理公司: 重慶大學(xué)專利中心50201
• 代理人: 郭吉安

1.一種用標(biāo)準(zhǔn)加入-ICP原子發(fā)射光譜儀測(cè)定錫青銅中微量鉛含量的方法，其步驟如下：

步驟一：前處理

用萬(wàn)分之一電子天平，稱取1.0000g含微量鉛的錫青銅試料，置于150mL錐形瓶中；于盛裝有錫青銅試料的錐形瓶中，加入20mL鹽酸溶液、20mL助溶劑溶液，低溫加熱至試料溶解完全；取下，冷卻至室溫；將前處理溶解處理后冷卻至室溫的試料溶液，轉(zhuǎn)移入100mL容量瓶中，在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，用一根玻璃棒插入容量瓶中，錐形瓶瓶口傾斜緊靠玻璃棒，使溶液沿玻璃棒慢慢流入，玻璃棒下端要靠近瓶頸內(nèi)壁，但不要太靠近瓶口，以免有溶液溢出；待溶液流完后，將錐形瓶沿玻璃棒稍向上提，同時(shí)直立，使附著錐形瓶口部的一滴溶液流回?zé)校粴埩粼阱F形瓶中的少許溶液，用少量的二級(jí)以上級(jí)別的水洗3～4次，洗滌液按上述方法轉(zhuǎn)移到容量瓶中；溶液轉(zhuǎn)入容量瓶后，加入二級(jí)及以上級(jí)別的水，稀釋到約3/4體積時(shí)，將容量瓶平搖幾次，作初步混勻；然后繼續(xù)加入二級(jí)及以上級(jí)別的水，近標(biāo)線時(shí)，用滴管小心地逐滴加入，直至溶液的下彎月面與標(biāo)線相切為止；蓋緊玻璃塞子；

左手食指按住塞子，右手指尖頂住瓶底邊緣，將容量瓶倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)并整蕩，再倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，使氣泡上升到頂部，如此反復(fù)10次～15次，混勻；

步驟二：儀器工作條件優(yōu)化

開(kāi)啟電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)，預(yù)熱2h以上；按照儀器說(shuō)明書(shū)對(duì)儀器工作條件進(jìn)行優(yōu)化，選擇合適的測(cè)量條件，如氬氣壓力、觀測(cè)高度、分析線、沖洗時(shí)間、積分時(shí)間、積分次數(shù)等；

RF功率：1100W；氬氣輸入壓力：(85～95)PSI；泵速：1.0mL/min；冷卻氣流量：20L/min；輔助氣流量：0.0L/min；霧化氣流量：30PSI；等離子炬觀測(cè)高度：15mm；進(jìn)樣時(shí)間：30s；積分時(shí)間：10s；氬氣純度：不低于99.99％；

儀器工作條件優(yōu)化后，在元素測(cè)定波長(zhǎng)譜線中，根據(jù)鉛元素含量范圍、線性關(guān)系、回收率、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性進(jìn)行綜合考慮，選擇合適的測(cè)定波長(zhǎng)；選定的測(cè)定波長(zhǎng)為：Pb 220.353nm；

步驟三：鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

將1.0000g金屬鉛(≥99.9％)加熱溶解于50mL硝酸溶液(1+1)中，冷卻后移入1000mL容量瓶中，再補(bǔ)加50mL硝酸溶液(1+1)，用二級(jí)及以上級(jí)別的水，稀釋至約3/4體積時(shí)，將容量瓶平搖幾次(切勿倒轉(zhuǎn)搖動(dòng))，作初步混勻；然后繼續(xù)加入二級(jí)及以上級(jí)別的水，近標(biāo)線時(shí)，用滴管小心地逐滴加入，直至鉛元素溶液的下彎月面的最低點(diǎn)與標(biāo)線相切為止；蓋緊玻璃塞子；左手食指按住玻璃塞子，右手指尖頂住瓶底邊緣，將容量瓶倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)并振搖，再倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，使溶液中的氣泡上升至頂端，如此反復(fù)10次～15次，混勻；此為鉛元素標(biāo)準(zhǔn)溶液①(1mL含1mg鉛)；

如有必要，使用時(shí)，分取10.00mL鉛元素標(biāo)準(zhǔn)溶液①，移入1000mL容量瓶中，補(bǔ)加100mL硝酸溶液(1+1)，用二級(jí)及以上級(jí)別的水，稀釋至約3/4體積時(shí)，將容量瓶平搖幾次，作初步混勻；然后繼續(xù)加入二級(jí)及以上級(jí)別的水，近標(biāo)線時(shí)，用滴管小心地逐滴加入，直至鉛元素溶液的下彎月面的最低點(diǎn)與標(biāo)線相切為止；蓋緊玻璃塞子；左手食指按住玻璃塞子，右手指尖頂住瓶底邊緣，將容量瓶倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)并振搖，再倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，使溶液中的氣泡上升至頂端，如此反復(fù)10次～15次，混勻；此為鉛元素標(biāo)準(zhǔn)溶液②(1mL含10μg鉛)；

如有必要，使用時(shí)，分取10.00mL鉛元素標(biāo)準(zhǔn)溶液①，移入100mL容量瓶中，補(bǔ)加10mL硝酸溶液(1+1)，用二級(jí)及以上級(jí)別的水，稀釋至約3/4體積時(shí)，將容量瓶平搖幾次(切勿倒轉(zhuǎn)搖動(dòng))，作初步混勻；然后繼續(xù)加入二級(jí)及以上級(jí)別的水，近標(biāo)線時(shí)，用滴管小心地逐滴加入，直至鉛元素溶液的下彎月面的最低點(diǎn)與標(biāo)線相切為止；蓋緊玻璃塞子；左手食指按住玻璃塞子，右手指尖頂住瓶底邊緣，將容量瓶倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)并振搖，再倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，使溶液中的氣泡上升至頂端，如此反復(fù)10次～15次，混勻；此為鉛元素標(biāo)準(zhǔn)溶液③(1mL含100μg鉛)；

步驟四：標(biāo)準(zhǔn)加入

分取4份20.00mL錫青銅試料溶液，分別置于4個(gè)100mL容量瓶中；根據(jù)試料溶液中鉛的大約含量c_Pb，選擇使用鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液①或鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液②或鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液③，依次分別加入0c_Pb、1c_Pb、2c_Pb、3c_Pb；用二級(jí)及以上級(jí)別的水稀釋至刻度，混勻，待測(cè)；

步驟五：ICP原子發(fā)射光譜儀檢測(cè)

點(diǎn)擊等離子炬自動(dòng)開(kāi)始至點(diǎn)火，點(diǎn)火后確認(rèn)儀器運(yùn)行參數(shù)在正常范圍內(nèi)，霧化系統(tǒng)及等離子火焰工作正常，穩(wěn)定儀器15min以上；

于ICP原子發(fā)射光譜儀上，測(cè)量待測(cè)溶液中鉛元素的光譜強(qiáng)度；以各光譜強(qiáng)度減去空白溶液光譜強(qiáng)度為凈光譜強(qiáng)度；儀器自動(dòng)讀取待測(cè)溶液中鉛元素的含量ρ(Pb)；

步驟六：分析結(jié)果的計(jì)算

根據(jù)試料溶液中鉛鈹?shù)馁|(zhì)量濃度，以mg/mL表示，計(jì)算錫青銅中微量鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

錫青銅試料中微量鉛含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(Pb)計(jì)，按式(1)計(jì)算：

$w\left(Pb\right)=\frac{P\left(Pb\right)\×V\×{10}^{-3}}{m\×\frac{20}{100}}\×100\%......\left(1\right)$

式中：

ρ(Pb)——待測(cè)試液中鉛的質(zhì)量濃度的數(shù)值，單位為毫克每毫升(mg/mL)；

V——待測(cè)試液體積的數(shù)值，單位為毫升(mL)；

m——試料質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g)；

步驟七：合成標(biāo)樣驗(yàn)證

(1)合成標(biāo)樣

5個(gè)錫青銅合金的合成標(biāo)樣元素加入量見(jiàn)表1；合成標(biāo)樣含錫4％、鋅5％，用水稀釋至100mL；

表1 合成標(biāo)樣元素加入量

(2)鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液加入

分取4份20.00mL錫青銅試料溶液，分別置于4個(gè)100mL容量瓶中；

1#依次分別加入鉛量0、10、20、30μg，用二級(jí)及以上級(jí)別的水稀釋至刻度，混勻，待測(cè)；

2#依次分別加入鉛量0、60、120、180μg，用二級(jí)及以上級(jí)別的水稀釋至刻度，混勻，待測(cè)；

3#依次分別加入鉛量0、200、400、600μg，用二級(jí)及以上級(jí)別的水稀釋至刻度，混勻，待測(cè)；

4#依次分別加入鉛量0、0.6、1.2、1.8mg，用二級(jí)及以上級(jí)別的水稀釋至刻度，混勻，待測(cè)；

5#依次分別加入鉛量0、2、4、6mg，用二級(jí)及以上級(jí)別的水稀釋至刻度，混勻，待測(cè)；

(3)測(cè)量及計(jì)算

點(diǎn)擊等離子炬自動(dòng)開(kāi)始至點(diǎn)火，點(diǎn)火后確認(rèn)儀器運(yùn)行參數(shù)在正常范圍內(nèi)，霧化系統(tǒng)及等離子火焰工作正常，穩(wěn)定儀器15min以上；

于ICP原子發(fā)射光譜儀上，測(cè)量待測(cè)溶液中鉛元素的光譜強(qiáng)度；以各光譜強(qiáng)度減去空白溶液光譜強(qiáng)度為凈光譜強(qiáng)度；儀器自動(dòng)讀取待測(cè)溶液中鉛元素的含量ρ(Pb)；按式(1)計(jì)算鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

合成標(biāo)樣檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)見(jiàn)表2；說(shuō)明本檢測(cè)方法測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠；

表2 合成標(biāo)樣檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)

步驟八：回收率試驗(yàn)

根據(jù)選擇的優(yōu)化條件，按照標(biāo)準(zhǔn)加入法，作回收率試驗(yàn)，回收率＝(測(cè)定合量-試料含量)/加入量×100％；一般規(guī)定要求回收率為95％～105％；本發(fā)明的一種用標(biāo)準(zhǔn)加入-ICP原子發(fā)射光譜儀測(cè)定錫青銅中微量鉛含量的方法回收率為96.67％～104.0％，參見(jiàn)表3；說(shuō)明本檢測(cè)方法測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠；

表3 回收率試驗(yàn)結(jié)果

步驟九：生產(chǎn)考核分析結(jié)果

利用一種錫青銅合金中鉛元素含量的標(biāo)準(zhǔn)加入-ICP檢測(cè)方法，對(duì)待測(cè)試樣進(jìn)行了檢測(cè)和精密度試驗(yàn)，其生產(chǎn)考核分析結(jié)果參見(jiàn)表4；其分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠；

表4 生產(chǎn)考核分析結(jié)果