1、175标准偏差 0.001 0.0014.2.3 溶解方法的选择钛及钛合金在常温常压时具有良好的稳定性和耐腐蚀性能,单一的硫酸、硝酸及盐酸很难将其完全消解。用硫酸消解钛合金,需反复加热至冒硫酸烟才能使其完全消解,并且A04.硫酸介质会抑制镁的原子化速度和程度,原子吸收法一般不采用硫酸介质。王水溶解法溶解速度非常缓慢,并且要反复多次加入。盐酸+氢氟酸混酸和硝酸+氢氟酸混酸溶解法溶解速度快,但加入的氢氟酸会腐蚀原子吸收仪的玻璃雾化器,需加入适量的硼酸掩蔽氟离子从而消除其对玻璃雾化器的腐蚀。研究了盐酸和硝酸中氢氟酸加入量对样品溶解速率的影响,试验表明:盐酸或硝酸中氢氟酸加入量越多,钛及钛合金样品溶解
2、越快速。但氢氟酸用量太多,需要络合氟离子所用硼酸量也要加大,溶液含盐量太高将影响镁的原子化效率。氢氟酸用量试验结果表明:当盐酸(1+1)或硝酸(1+1)加入量为 10mL 时,氢氟酸(1+1)加入量为 2.0mL 以上就能保证 0.25g 的钛合金试样快速溶解。为了防止样品反应过于剧烈,本法选择试料中加入 10mL 盐酸(1+1)、2.0mL 氢氟酸(1+1)室温或低温加热溶解。为保证样品中的镁能够完全溶解,经盐酸氢氟酸溶解的样品中需补加少量硝酸。硝酸用量条件试验证实:样品经 10mL 盐酸(1+1)、2.0mL 氢氟酸(1+1)溶解后,补加硝酸(1+1)1mL5mL,镁的测定结果保持一致。本
3、法选择补加 2mL 硝酸,加热煮沸,驱除氮的氧化物,保证样品中的镁能够全部进入溶液。4.2.4 测定酸度的影响试料按 6.4.1 步骤处理后,按表 1 移取不同的量,进行测定。经计算可得测定时的酸度在如下范围。移取 2.00mL 镁标准溶液(3.10)于 100mL 容量瓶中,加入 5mL 氯化锶溶液(3.8),分别加入表 6 所述浓度的盐酸、氢氟酸、硝酸及饱和硼酸,用水稀释至刻度,混匀,按试验方法测定镁的吸光度。表 6 酸度对镁测定的影响混酸浓度(V/V) 0.20ug/mLMg 吸光度值 A 0.0570.25%盐酸+0.05%氢氟酸+0.05%硝酸+1%饱和硼酸 0.0570.5%盐酸+
4、0.1%氢氟酸+0.1%硝酸+2%饱和硼酸 0.0571.0%盐酸+0.2%氢氟酸+0.2%硝酸+4%饱和硼酸 0.058试验结果表明:1.0%(V/V)以内的盐酸、 0.2%(V/V )以内的氢氟酸、 4%(V/V)以内的饱和硼酸体系对镁的测定无影响。4.2.5 氯化锶溶液加入量的影响取 2.00mL 镁标准溶液(3.10)于 100mL 容量瓶中,分别加入不同体积的氯化锶溶液(3.8),用水稀释至刻度,混匀,按试验方法测定镁的吸光度。表 7 氯化锶溶液加入量的影响氯化锶溶液加入体积 mL 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0吸光度 A 0.050 0.055 0.057 0.059
5、0.058 0.055试验结果表明氯化锶加入量为 5.0mL 时镁的吸光度最大。本方法选择氯化锶加入量为5mL。4.2.6 钛基体干扰试验分别称取 0g、0.025g、0.075g、0.125g、0.250g、0.300g、0.375g、0.500g 纯钛,按试验方法处理样品,定容到 100mL 容量瓶,分别移取 20mL 溶液到 100mL 容量瓶中,各加入 2.00mL 镁标准溶液(3.10 )、5mL 氯化锶溶液(3.8 ),按试验方法测定。试验证明,钛基体浓度在 0.60mg/mL 以内对镁的测定无影响。故工作曲线不用基体匹配。表 8 钛基体干扰试验编号 Ti 基体浓度(mg/mL)
6、吸光度 A1 0.0 0.0612 0.05 0.0613 0.15 0.0604 0.25 0.0605 0.50 0.0616 0.60 0.0617 0.75 0.0558 1.00 0.0504.2.7 杂质元素干扰试验按钛合金中的杂质元素最高含量进行试验。移取 2.00mL 镁标准溶液(3.10)置于100mL 容量瓶中,分别加入杂质元素和加入混合杂质元素,按照试验方法,测定吸光度,结果见表 9。试验表明,共存元素对镁的测定无干扰。表 9 共存元素干扰试验杂质元素 加入量,mg 吸光度 0.058Mo 16.0 0.057V 16.0 0.057Nb 14.0 0.058Cr 12.
7、0 0.056Al 7.0 0.059Zr 6.0 0.058Fe 3.0 0.057Sn 2.5 0.057Mn 2.0 0.059Cu 1.0 0.058Ni 1.0 0.057Si 0.6 0.059上述混合杂质元素 按以上量加入 0.0594.2.8 精密度试验样品合成:1#样品:称取 0.2500g 纯钛置于 200mL 聚乙烯烧杯中,加入 2.50mL 镁标准溶液(3.10),按试验方法溶解,此样品镁含量约为 0.010%;2#样品:称取 0.2500g 纯钛置于 200mL 聚乙烯烧杯中,加入 12.50mL 镁标准溶液(3.10),按试验方法溶解,此样品镁含量约为 0.050%
8、;3#样品:称取 0.1000g 纯钛置于 200mL 聚乙烯烧杯中,加入 10.00mL 镁标准溶液(3.10),按试验方法溶解,此样品镁含量约为 0.10%;4#样品:称取 0.1000g 纯钛置于 200mL 聚乙烯烧杯中,加入 5.00mL 镁标准贮存溶液(3.9),按试验方法溶解,此样品镁含量约为 0.50%;5#样品:称取 0.1000g 纯钛置于 200mL 聚乙烯烧杯中,加入 10.00mL 镁标准贮存溶液(3.9),按试验方法溶解,此样品镁含量约为 1.00%;按分析步骤进行精密度试验,结果见表 10。表 10 精密度试验样品编号 测定结果/%平均值/% 标准偏差/%相对标准
9、偏差/%1# 0.010 0.011 0.011 0.010 0.009 0.011 0.011 0.011 0.011 0.009 0.011 0.011 0.0008 7.832# 0.048 0.048 0.049 0.050 0.048 0.049 0.049 0.048 0.047 0.050 0.051 0.049 0.0012 2.393# 0.099 0.098 0.097 0.100 0.101 0.098 0.097 0.098 0.098 0.099 0.097 0.098 0.0013 1.314# 0.505 0.490 0.498 0.485 0.500 0.493
10、 0.488 0.486 0.490 0.489 0.485 0.492 0.0066 1.345# 1.052 1.035 0.986 0.990 0.983 0.979 0.995 1.012 1.040 1.003 0.985 1.006 0.0258 2.56由表10可见,本方法测定镁的精密度较好。4.2.9 回收率试验对 3#、4#样品进行加标回收试验,3#样品取 0.25g,4#样品取 0.10g,结果见表 11。表 11 回收率试验样品编号 镁含量/(g) 加入镁量/(g) 测得总量/(g) 回收镁量/ (g) 回收率/%100 344.3 99.3 99.3200 443.4
11、198.4 99.23# 245300 549.5 304.5 101.5200 691.6 199.6 99.8300 790.5 298.5 99.54# 492500 990.0 498.0 99.6由表11可见,方法的加标回收率在99.2%101.5%之间,满足测定要求。4.3 结论由以上试验结果可以看出:采用火焰原子吸收法测定钛及钛合金中的 0.010%1.00%的镁量是可行的,样品测定结果的相对标准偏差在 1.311%7.83%之间,样品加标回收率99.2%101.5%之间。测定结果具有较高的精密度和准确度,能够满足钛及钛合金中镁量测定的要求,推荐为国家标准。5 验证情况5.1 西
12、北有色金属研究院对海绵钛、钛及钛合金化学分析方法 第 17 部分 镁量的测定 火焰原子吸收光谱法进行了一验,验证情况如下:5.1.1 原子吸收光谱仪工作条件的选择5.1.2 仪器的综合性能5.1.2.1 工作曲线线性移取 0、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL 、6.00mL、7.00 mL 镁标准溶液(3.10)分别置于一组 100mL 容量瓶中,各加入 5mL 氯化锶溶液(3.8),用水稀释至刻度,混匀。在上述选定的仪器最佳工作条件下,测定吸光度,结果见表 3。以镁浓度为横坐标,相应的吸光度(减去补偿溶液的吸光度)为纵坐标,绘制工作曲线。5.1.2.2 特征浓度5.1.
13、2.3 检出限5.1.2.4 精密度用最高标准浓度溶液测量 10 次,其吸光度的标准偏差不超过其平均吸光度的 1.0%;用最低浓度的标准溶液(不是“零浓度”标准溶液)测量 10 次吸光度,其标准偏差不超过最高浓度标准溶液平均吸光度的 0.5%。表5 精密度Mg 浓度( g/mL) 0.05 0.60吸光度 A平均标准偏差5.1.3 溶解方法的选择5.1.4 测定酸度的影响试料按 6.4.1 步骤处理后,按表 1 移取不同的量,进行测定。经计算可得测定时的酸度在如下范围。移取 2.00mL 镁标准溶液(3.10)于 100mL 容量瓶中,加入 5mL 氯化锶溶液(3.8),分别加入表 6 所述浓度的盐酸、氢氟酸、硝酸及饱和硼酸,用水稀释至刻度,混匀,按试验方法测定镁的吸光度。表 6 酸度对镁测定的影响混酸浓度(V/V)