Файл: Гусарский, В. В. Эмиссионная спектроскопия аэрозолей в металлургии.pdf

ровочные графики строят в координатах AS—lg С. Среднеквадратичная ошибка составляет 2 %.

Определение Са и Mg в сплаве на никелевой основе.

Навеску пробы 1 г растворяют в 10 мл смеси кислот (2 ч. концентрированной НіС'1 и 1 ч. концентрированной HN03) . Полученный раствор доводят до 100 мл. Эталон­ ные растворы готовят на основе раствора электролити­ ческого никеля, в котором по данным спектрального аэрозольно-искрового анализа . отсутствуют определяе­ мые элементы. Аналитические линии Mg 279,55 и Са 396,84 им; внутренний стандарт — фон с коротковолно­ вой стороны. Условия съемки такие же, как и в преды­ дущей методике. Градуировочные графики строят в ко­ ординатах S л/фон — С [445]. Чувствительность опре­ деления: 0,0006% Са и 0,0003% Mg; ошибка в пределах

3,7—3,9%.

Анализ титановых сплавов. Стружку сплава 0,5 г

растворяют при нагревании в 50 мл серной кислоты (I : 3), добавляют несколько капель концентрированной азотной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу ем­ костью 100 мл и доливают до метки дистиллированной водой. После тщательного перемешивания отбирают пипеткой 2 мл раствора, помещают его в распылитель и Добавляют 0,3 мл раствора азотнокислого никеля кон­ центрации 8 г/л. Условия введения в разряд и съемки такие же, как в первой методике. Аналитические линии,

нм: А1 394,40; Al 309,27; Cr 284,98; Mo 248,82; V 326,77; Zr 266,88; Fe 259,93; Si 288,15. Линия сравнения Ni 309,91 нм. Градуировочные графики строят в координа­ тах AS—lg С.

Эталонные растворы для построения градуировочных трафиков можно приготовить тремя способами:

1) растворением навесок сплава с установленным хи­ мическим составом, например 0,3; 0,4; 0,5; 0,7 г и дове­ дением раствора до метки в колбе емкостью 100 мл;

2 ) из титрованных растворов отдельных металлов; 3) по способу, предложенному в работе [143]. Ошиб­ ка определения для Al, Cr, V составляет 1—2%; для Zr,

Ре, Si она равна 5—9%.

Анализ флюса для рафинирования сплавов. Тща­ тельно перемешанный флюс [42] растворяют в горячей Дистиллированной воде и фильтруют через фильтр с синей лентой. Осадок промывают до полного отсутствия в пРомывной воде ионов хлора (проба с азотнокислым се­

59

ребром). Промывные воды упаривают до 100 мл. Полу­ ченный раствор служит объектом дальнейшего анализа.

пробкой и тщательно встряхивают. Раствор переносят з распылитель и вводят в разряд через осевое отверстие в нижнем электроде. Сила тока равна 2,5 А, индуктивность 0,15 мГ, емкость 0,005 мкф. Аналитические пары линий,

нм: Са 315,88; Са 317,93—Си 330,79; Mg 277,6—; Mg 277,98—Си 282,43; Ва 350,11—Си 330,79; Na 330,23—;

К 404,40 — Си 330,79. Градуировочные графики строят в координатах A S—lgC. Пределы определяемых концент­ раций: 10—40% MgCla, 0,4—8% СаС12, 2—14% ВаС!4, 8—35% КС! и 0,4—0,6% NaCl. Ошибка определения со­ ставляет 2—5%.

Определение бериллия в ваннах травления. Раствор из ванны после отработки сливают в усреднитель, в ко­ тором содержатся много ионов Са, Mg, Al, Mn, Cu, Mo и других металлов, появляющихся при травлении спла­ вов. Концентрация бериллия колеблется в очень широ­ ких пределах, поэтому четыре эталонных раствора го­ товят с большим диапазоном концентраций от 5 -К)-7 до 5 -10—3%. Перед щелью устанавливают трехступенчатый ослабитель. После съемки эталонов и образцов всегда можно выбрать подходящую ступень ослабителя, кото­ рая имела бы в нормальных почернениях линию Be 313,10 нм. Градуировочные графики строят как по аб­ солютным почернениям линий Be 313,1 нм, так и с внут­ ренним стандартом, в качестве которого в данном случае лучше всего подходит 1%-ный раствор стронция. Чув­ ствительность определений составляет 1-10-7% к раство­ ру (0,001 мкг/мл).

Определение магния в эталонах алюминиевого спла­ ва Д-20. Стружку (1 г) растворяют в соляной кислоте (1 : 1), объем раствора доводят до 100 мл. Эталонные растворы готовят синтетически. В каждый эталонный раствор вводят среднее количество легирующих компо­ нентов: 7,1% Си; 0,5 Мп; 0,17% Fe; 0,18%' Si; 0,11% Zr; 0,1% Ti; 0,3% Ni; 91,5% Al. Магний варьируют от 0,01

до 0,08%- Условия введения растворов в искровой раз­ ряд и параметры разряда такие же, как и в первой ме­ тодике.

60

Время предварительного обыскривания составляет 15 с, экспозиция 3 мин. Аналитические пары линий, нм:

вах, содержащих марганец. Определение ведут аналогич­ но предыдущему. Концентрацию свинца и олова в эта­ лонных растворах варьируют от 0,02 до 0,32% и от 0,05 До 0,25% соответственно. Аналитические линии: РЬ 405,7; Sn 317,5; Sn 284,0 нм, линии сравнения: А1 305,0 и А1 265,2 нм. Графики строят з координатах AS—lg С. Ошибка определения составляет 2 —3,5%.

Анализ магниевых сплавов

Определение Zn, Nd, Zr, In и Си [8 6 ]. Стружку спла­ ва (1 г) растворяют в соляной кислоте (1 : 1), объем раствора доводят до 100 мл. Эталонные растворы гото­ вят из чистых металлов путем растворения точ­ ной навески в кислоте. При этом цинк, магний, индий и неодим растворяют в НС1, медь — в HN03, цирконий — в серной кислоте с добавкой сульфата натрия. Объем каждого эталонного раствора составляет 10 мл, этало­ ны готовят в градуированных пробирках. Растворы вду­ вают в разряд через канал в нижнем электроде.

Сила тока в первичной цепи генератора составляет 2,5 А, емкость 0,01 мкф, индуктивность 0,05 мГ, давление распыляющего газа 0,7 атм; предварительное обыскривание 30 с, экспозиция 90 с. Перед щелью спектрогра­ фа помещают трехступенчатый ослабитель.

Аналитические линии, нм: Nd 401,22; Zr 343,82 и Zr 339,19; Zn 334,55; In 325,60; Cu 324,75; линия сравне­ ния для всех элементов Mg 333,21 нм. Графики строят в координатах AS — IgC.

Анализ сплавов системы Mg—Zn—Zr—Cd на содер­ жание легирующих компонентов [8 6 ]. Стандартный ра­ створ кадмия готовят растворением навески металла в HNO3. Ход анализа не отличается от хода анализа предыдущего сплава. Аналитические линии Nd 401,22; Zr 343,82; Zr 339,19; Zn 334,55 нм; линия сравнения для этих линий Mg 336,66 нм. Интенсивность линий Cd 346,62 и Cd 326,10 нм сравнивают с фоном рядом с линией

61

Химико-спектральное определение редкоземельных элементов [146]. При наличии в магниевых сплавах системы магний—марганец нескольких РЗЭ или любых их сочетаний с общей концентрацией около 0,1—0,5% проводят предварительное концентрирование аммиаком. Для этого 5 г стружки растворяют в соляной кислоте. К раствору добавляют 0,8 мг внутреннего стандарта ит­ трия в растворе, 1 мл концентрированной HN03, 10 г NH4'C1, 150 мл воды и аммиак до сильного запаха. Вы­ деленные гидроокиси собирают на фильтре, промывают и растворяют в горячей соляной кислоте (1 : 1). Соляно­ кислый раствор упаривают в стакане почти досуха. По­ лученный остаток растворяют в воде или в 1%-ной НО. Объем раствора в градуированной пробирке доводят до 3 мл, переносят в распылитель и фотографируют спект­ ры в условиях, описанных в предыдущей методике.

Стандартные растворы готовят исходя из титрован­ ных растворов хлоридов РЗЭ, содержащих примерно 10 г/л редкоземельного металла. Общая концентрация всех РЗЭ в каждом стандартном растворе составляет около 4 г/л.

Элемент сравнения (внутренний стандарт) вводят с таким расчетом, чтобы его содержание в конечном стан­ дартном растворе составляло 0,266 г/л. В зависимости от количества присутствующих в анализируемом раство­ ре индивидуальных РЗЭ для построения градуировочных графиков готовят 5—7 стандартных растворов.

Аналитические линии, нм: Се 422,26; Се 394,29; La 423,83, La. 388,66; Nd 430,35; Nd 395,11; Pr 422,29, Pr 391,88; Sm 443,45; Sm 388,52; Eu 443,56; Eu 393,05; Gd 425,17; Gd 391,65; Tb 370,39; Tb 367,63; Dy 394,46; Ho

магниевого сплава составляет 2,5—3 ч, в десяти образ­

Метод прямого определения РЗЭ в растворйх магние­ вых сплавов. Метод ничем не отличается от метода пря­ мого определения РЗЭ в растворах алюминиевых спла­ вов, кроме замены основы сплава —• алюминия на маіх ний.

62

Определение отдельных элементов в промышленных объектах

Определение цинка в латунях \43]

Навеску сплава растворяют в азотной кислоте (1:1). Полученный раствор подают в промежуток длиной 4 мм Между вертикальными графитовыми электродами диа­ метром 4 мм в виде тонкого аэрозоля. Давление распы­ ляющего газа — азота равно 5,4 атм, расстояние от аэ­ розольной трубки до искрового промежутка 1 см. Шири­ на щели спектрографа 0,015 мм, экспозиция 40 с. Анали­ тические пары линий: Zn 250,20—Cu 254,48 и Zn 255,79—Cu 254,48 нм. Ошибка анализа равна ±1,37%.

Определение рения в сульфидных материалах [107]

рое помещают смесь Li2C03 с угольным порошком. Для нагрева колбы применяют специальную электропечь с температурой 500—510°С. Спектры снимают в течение 4 мин вслед за 30-с выдержкой колбы в печке.

Источник света — дута переменного тока, сила тока

5 А. Аналитические линии: Re 346,04; Re 345,18 и Re 339,93 нм, внутренний стандарт — фон. Градуировоч­ ные графики строят в координатах AS—lg С. Эталоны готовят из смеси окислов: Fe20 3, CuO, PbO, Si02 и Мо03 с перренатом калия. Воспроизводимость определения составляет 14%.

Определение кремния, цинка и магния в известняках

\ 138}

Предварительно измельченные твердые порошкооб­ разные пробы смешивают с водой или водным раствором нитрата никеля и помещают в специальную воронку для

63