1、第 卷第 期 年 月广 州 化 工 .校正不锈钢中 元素方法的探讨刘云利，唐 博，覃丹柳，曾 垚（广西柳钢中金不锈钢有限公司，广西 玉林；柳州钢铁股份有限公司，广西 柳州）摘 要：通过电感耦合等离子体原子发射光谱法（）测定不锈钢中 的含量，采用盐酸硝酸高氯酸溶解试样；讨论了采用不同的校正方法以确定 的标准曲线，使得（.）的线性相关系数达到了.。通过计算精密度和正确度来判断改方法是否可靠，测得 为.，相对误差为.，证明了该方法准确度高、好精密度好，满足日常分析工作需要，对测定不锈钢中的 具有一定的现实意义。关键词：；不锈钢；元素；校正中图分类号：.文献标志码：文章编号：（）第一作者：刘云利（），
2、女，研究生，从事钢铁原燃料化验。，（.，.，；.，.，）：（），.，（.）.，.，.，.：；不锈钢由于其具有优良的力学性能、良好的耐腐蚀性能、高的延展性等优点，而作为工农业生产、建筑、机械制造等行业应用最广的一种高合金钢。而不锈钢中元素的种类和含量不同，对不锈钢的力学性能和耐腐蚀性能都不同的影响，如：更多的 和一定量的、等合金元素，可以有效地改善高合金钢的耐腐蚀性和延展性能，使其具有优异的综合性能。不锈钢中添加非金属磷（）不仅可以提高钢的抗拉强度和耐大气腐蚀性，同时可以改善不锈钢的切割加工性能。但同时 含量过高，也会引起不锈钢的热脆性，而且容易在材料内部形成原电池，对材料的耐腐蚀性具有负面影响
3、。因此，检测不锈钢中 元素的含量，对评价不锈钢的性能具有重要意义。近年来，由于具有灵敏度高、线性范围宽、分析速度快、基体干扰小等优点，而被广泛的应用于冶金钢铁分析中。对于非金属元素磷，常用.、.、.、.这四条分析线。其中，（.）和（.）的灵敏度、分辩率较高，但由于此谱线处于紫外区，空气对其具有强烈吸收效应，必须要采用大量氩气吹扫光室以驱除空气，从而增加了使用成本，且检出限和灵敏度不佳。（.）和（.）的灵敏度和信背比较好，但波长同时也会受到不锈钢中基体组份如铁、铜、钼等元素的干扰，使得其峰形异常，从而造成峰位置及峰面积计算错误，产生测定结果的严重偏离。因此，如何消除干扰来准确测定不锈钢中 含量是
4、本文讨论的重点。实 验.仪器与试剂分析天平：电感耦合等离子体质谱仪：美国 盐酸：优级纯，.；硝酸：优级纯，.；高氯酸：优级纯，.；不锈钢标样：，；、标准溶液：准确量取适量的、标准溶液，用去离子水稀释至 ，定容于 容量瓶中；高纯铁：，.，准确称取.纯铁进行酸溶后，定容于 容量瓶中；氩气：纯度为.；所用试剂均为分析纯；广 州 化 工 年 月实验用水均为二次去离子水（电阻率大于.，）。.样品的前处理准确称取.（精确至.）样品于 锥型瓶中，加入 盐酸，加热至沸腾后加入 的硝酸，继续加热至样品溶解完全，再加入 高氯酸，高温加热至冒高氯酸烟冒到瓶口位置。取下稍冷，加入 的蒸馏水冲洗瓶壁，加热至沸腾 后取下
5、冷却，定容于 的容量瓶中，摇匀。结果与讨论.仪器分析条件的确定影响 分析样品的工作存在诸多因素，如：功率、冷却气流量、辅助气流量、载气流量、垂直观测高度、泵速、冲洗时间和积分时间、分析谱线的波长等。工作条件的变化会引起火焰温度和电子密度、样品激发行为等变化，导致分析谱线强度变化，影响结果准确度。研究表明，待测元素的信号的强度值随发生器功率的增大而增大，同时随辅助气流量、载气流量和雾化器压力的增大会出现先增大后减少的趋势。优化后结果如表 所示。表 仪器的分析条件 因素射频功率 蠕动泵转速（）辅助气流量（）雾化器提升率（）冷却气（氩气）流量（）观测高度 数值.校正曲线的绘制将上述溶解的标准溶液和未
6、知样品进行 测定，绘制工作曲线。在 检测中，同一元素具有多条分析谱线，一般选择灵敏度高、干扰少、峰型好、背景低的谱线为分析线。.观测位的选择校正仪器的信号漂移对测量结果影响较大，所以应对仪器进行校正。配备有径向和轴向两种不同的观测模式（图），轴向观测是采集整个样品原子化或离子化过程中的所有信号。与径向观测相比，轴向观测具有精密度、稳定性、动态线性范围、抗高盐能力等优点。由于不锈钢中 含量较少，所以选择干扰小的轴向观测方式进行测量。为了确定 最佳的观测位点，利用 标准溶液对仪器进行轴向和径向校正，测得轴向的最大信号值为，径向的最大信号值，使得轴向与径向最大信号值之比为 左右即为仪器的最佳观测位。
7、图 的不同观测位.空白校正为了准确测定不锈钢中质量分数在.的，因此空白的扣除是一个重要问题。为了减少集体效应所引起的测量误差，选用纯铁标准溶液代替纯水作空白校正，使工作曲线中标准系列溶液的基体尽量与被测样品保持一致。.背景的选择由于 在.、.处受、的干扰，出峰的位置被影响产生偏离，导致积分面积不准确。因此我们利用 的标准溶液用来确定 的出峰位置，选择一个背景点进行积分计算，以减小测定误差。图 是有无采用 标液的对比图，可以看出，利用 的标准溶液可以精准标定试液中 的峰值点。图 不同波长下 背景的选择.第 卷第 期刘云利，等：校正不锈钢中 元素方法的探讨.分析谱线的选择在完成上述校正的方法后，对
8、 进行标样测定，建立线性工作曲线，得到的结果如图 所示。图（）、图（）分别是 在波长.、.处所对应的校整后的线性曲线图，从图 中可以看出，校正之后谱线的线性相关系数分别达到.（.）、.（.），证明了上述干扰校正方法的有效性。由于.谱线线性较好，因此确定选择其用来测试该方法的准确度和精密度。图 不同波长 的线性曲线.方法的精密度和正确度为了检验该方法的正确度，利用标准样品对照或加标回收率检验。按实验方法对标准样品、进行 次实验测试，分别计算 值、平均值以及相对误差，得到的结果如表 所示。表 精密度与正确度的计算结果 标样名称 标准值 测定值 平均值 标准偏差.，.，.，.，.，.，.，.，.，.
9、，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.从表 可以得出，五种标准物质的测定值与标准值非常接近，其中 元素测定结果的 为.，说明该方法具有良好的精密度，相对误差为.，说明测定值与认定值相符，方法准确度较高，能够满足日常生产检测对不锈钢中 的分析需求。结 论本文通过采用盐酸硝酸高氯酸溶解样品，采用 法对不锈钢中微量 元素进行了分析。采用纯铁标准样品作为基体绘制工作曲线的方法以消除基体效应，探讨了不同的校正方法来消除基体组分、元素的干扰，使得 的线性相关系数达到了.。通过测定 和相对偏差来检定该方法的准确性，实验结果测定 为.，相对偏差为.，该方法具有良好的精密度和准确度，操
10、作简单快速，满足日常分析需要。参考文献 陈小娟，南源，马双政，等.法测定低合金钢中铜镍元素方法研究广州化工，（）：，.欧阳文颖.法测定铬镍不锈钢中锰、铬、镍、硅、铜、钼的含量广东化工，（）：，.陈楠.铋 钼蓝分光光度法测定不锈钢中 含量的研究民营科技，（）：，.杨光喜，谢中正.不锈钢冶炼用低 冶金焦的研发和生产煤炭加工与综合利用，（）：.辛仁轩.电感耦合等离子体光谱仪器技术进展与现状中国无机分析化学，（）：.郑国经.分析技术的发展及其在冶金分析中的应用冶金分析，（）：.张晓燕，关宁昕，张桂芬，等.电感耦合等离子体原子发射光谱法分析 种元素对磷的光谱干扰及其校正化学分析计量，（）：.王莉娜，费冬妹，马艳杰，等.法测定磷铁中磷元素含量中小企业管理与科技（中旬刊），（）：.武静，张媛，何莎，等.法测定中低合金钢中微量铝元素中国石油和化工标准与质量，（）：.