目前,
直讀光譜儀在鋼鐵,冶金,機(jī)械等行業(yè)已日趨普及。而國(guó)際上許多著名品牌的直讀光譜儀如斯派克公司等都在儀器出廠時(shí)預(yù)制了工作曲線,這大大方便了用戶,也節(jié)約了許多因繪制工作曲線所需的標(biāo)準(zhǔn)樣品。因?yàn)閮x器預(yù)制了工作曲線,設(shè)定了元素的測(cè)量范圍,而在實(shí)際分析工作中有時(shí)會(huì)超出設(shè)定的測(cè)量范圍。例如,直讀光譜儀測(cè)定鋼中砷的原測(cè)量范圍為0.001%-0.075%,而樣品中砷含量高達(dá)0.30%。采用化學(xué)分析法測(cè)定鋼中砷,過(guò)程繁瑣,分析周期長(zhǎng)。為快速準(zhǔn)確地檢測(cè)樣品中砷,需要對(duì)砷的工作曲線進(jìn)行擴(kuò)展。本文就直讀光譜儀工作曲線的擴(kuò)展(以砷為例)作一簡(jiǎn)單的介紹,供同行參考。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1儀器及工作條件
斯派克LAB型直讀光譜儀:火花激發(fā)光源,放電參數(shù)可調(diào);ZQJD4-0.6型氬氣凈化器。
分析條件:沖洗時(shí)間2s,預(yù)燃時(shí)間5s,積分時(shí)間8s(其中碳5s,其他元素3s)。分析間距:3.4mm;分析線As:189.042nm參比線Fe:187.746nm
1.2試樣制備
由于樣品是中低合金鋼,一般取圓柱形樣品,切取部分圓柱體進(jìn)行分析。激發(fā)面在粒度為0.35mm的氧化鋁砂紙上磨制后,在儀器上激發(fā)分析。激發(fā)面應(yīng)平整無(wú)夾雜裂縫等缺陷。
1.3工作曲線
本儀器使用的工作曲線是持久曲線,采用兩點(diǎn)校準(zhǔn)法校準(zhǔn)工作曲線。按實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)置工作條件,依據(jù)儀器專用軟件,用三十二個(gè)標(biāo)樣值擬和砷的新的工作曲線,砷元素工作曲線的相關(guān)系數(shù)為0.9952。原測(cè)定范圍是:0.001%-0.075%,擴(kuò)展后是:0.001%-0.30%。
2結(jié)果與討論
2.1預(yù)燃時(shí)間及積分時(shí)間
合適的預(yù)燃時(shí)間,是為了獲得靈敏且穩(wěn)定的測(cè)定結(jié)果,而積分時(shí)間則是計(jì)算分析結(jié)果所必需的。本方法按儀器出廠設(shè)置:預(yù)燃時(shí)間為5s。積分吧時(shí)間為8秒。
2.2砷工作曲線的擴(kuò)展
預(yù)擴(kuò)展本儀器工作曲線的檢測(cè)范圍,要有標(biāo)準(zhǔn)樣品(本試驗(yàn)用樣品砷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.115%)或經(jīng)準(zhǔn)確定值的內(nèi)控樣品(0.30%)。其擴(kuò)展步驟是:
(1)在直讀光譜儀的擴(kuò)展程序中-編輯-校準(zhǔn)范圍,把原檢測(cè)范圍的高限改為0.30.
(2)在直讀光譜儀的擴(kuò)展程序中→編輯→標(biāo)樣(calibrationstandards)→列表→新標(biāo)樣→在樣品類型的calibrationstandards前打上標(biāo)記→含量中輸入該標(biāo)樣各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。在proposedstandards欄把該標(biāo)樣選擇進(jìn)入selectedstandards欄中,并測(cè)定其強(qiáng)度比。
(3)在直讀光譜儀的擴(kuò)展程序中→回歸→砷,程序會(huì)自動(dòng)進(jìn)行回歸計(jì)算。比較其一次,二次,三次回歸方程的優(yōu)劣,其相關(guān)系數(shù)分別0.9948,0.9952和0.9945.選擇相關(guān)系數(shù)好的二次回歸方程。
2.3校正樣品
在光電直讀光譜儀分析中,基體及第三元素的影響是普遍存在的。本法中的工作曲線已對(duì)基體及元素間的干擾進(jìn)行了校正,為消除或減少其它如冶金工藝,組織結(jié)構(gòu)不同等影響,本方法采用內(nèi)控樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品結(jié)合使用,以提高結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2.4氬氣純度
氬氣作為本儀器的分析載氣,其純度直接影響分析結(jié)果,氬氣純度應(yīng)在99.994%以上。本方法中對(duì)市購(gòu)氬氣經(jīng)ZQJD4-0.6型氬氣凈化器純化后使用,確保分析結(jié)果。
3樣品分析
以已制作完成的樣品的激發(fā)面為上電極,鎢電極做下電極,在相應(yīng)的分析程序下,由直接光譜儀測(cè)定。用本方法測(cè)定內(nèi)控樣品中砷,分析結(jié)果見表1.從表1可以看出,本方法測(cè)定值與ICP方法測(cè)定值一致,本方法測(cè)定誤差符合國(guó)際(GB223)允許差要求。
本方法已應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)近兩年,實(shí)踐表明:使用該方法可快速,準(zhǔn)確地測(cè)定鋼中砷元素,能夠滿足公司實(shí)際生產(chǎn)的需要;同時(shí)擴(kuò)大了直讀光譜儀測(cè)試范圍,為其它類似鋼材的測(cè)試打下了基礎(chǔ)。應(yīng)用此法對(duì)鋼中鈷和釩的測(cè)量范圍進(jìn)行了擴(kuò)展:鈷由0.35%擴(kuò)展到2.0%;釩由2.0擴(kuò)展到10.0%。