目前,
直讀光譜儀在鋼鐵,冶金,機械等行業已日趨普及。而國際上許(xǔ)多著名品牌的直讀光(guāng)譜儀如斯派(pài)克公(gōng)司等都在儀器出廠時預製了工作曲(qǔ)線,這大大方便了用戶,也節(jiē)約了許(xǔ)多因繪(huì)製工作曲線(xiàn)所需的標準樣品。因為儀器預製了工作曲線,設定了元素的測量範圍,而在(zài)實際分析工作中(zhōng)有時會超出設定的測量範圍。例如(rú),直(zhí)讀光譜儀測定鋼中砷(shēn)的原測量範圍為(wéi)0.001%-0.075%,而樣品中砷含量高達0.30%。采用(yòng)化學分析(xī)法測定鋼中砷,過程繁瑣,分析周期長。為快速準確地檢測樣(yàng)品中砷,需要對砷的工作(zuò)曲線進(jìn)行擴展。本文就直讀光譜儀工作(zuò)曲線的擴(kuò)展(以(yǐ)砷為例)作一簡單的介紹,供同行參考(kǎo)。
1實(shí)驗部分
1.1儀器及工作條件
斯(sī)派克LAB型直讀光(guāng)譜儀:火花激發光源,放電(diàn)參數可調;ZQJD4-0.6型氬氣淨化器。
分析條件:衝洗時間2s,預燃時間(jiān)5s,積分時間8s(其中碳(tàn)5s,其(qí)他元素3s)。分析間距:3.4mm;分(fèn)析線As:189.042nm參比(bǐ)線Fe:187.746nm
1.2試樣製備(bèi)
由於樣品是中低合金鋼(gāng),一般取圓柱(zhù)形樣品,切(qiē)取部分(fèn)圓柱體進行分析。激發(fā)麵在粒度(dù)為0.35mm的氧(yǎng)化鋁砂紙上磨製後(hòu),在儀(yí)器上激發分析。激發麵應平整無夾雜裂縫等缺陷(xiàn)。
1.3工作曲線
本儀器使用的工作曲線是持久曲線,采用兩點校準法校準(zhǔn)工作曲線。按實驗結果設置工作條件,依據儀器專用軟件,用(yòng)三十(shí)二(èr)個標樣值擬和砷的新的工作(zuò)曲線,砷元素工作曲線的相關係數為0.9952。原(yuán)測定範圍是:0.001%-0.075%,擴展後是:0.001%-0.30%。
2結果與討論
2.1預燃時間及積(jī)分時間
合(hé)適的預燃時間,是為(wéi)了獲得(dé)靈敏且穩定的測定結果,而積分(fèn)時(shí)間則是計算分析結果所必需的。本方法按儀器出廠設置:預燃時間為5s。積分吧時間(jiān)為8秒。
2.2砷工(gōng)作曲線的擴展
預擴展本(běn)儀器工作曲線的檢測範圍,要有標準樣品(本試驗用樣品砷質量分數為0.115%)或經準(zhǔn)確定值的內控樣品(0.30%)。其擴展步驟是:
(1)在(zài)直讀光譜儀的擴展程序中-編輯(jí)-校準範圍,把(bǎ)原檢測範圍的高限(xiàn)改為0.30.
(2)在直讀光譜儀的擴(kuò)展程序(xù)中→編輯→標樣(calibrationstandards)→列表→新(xīn)標樣→在樣(yàng)品類型的calibrationstandards前打上標記→含量中輸(shū)入該標樣(yàng)各元素的質量分數。在proposedstandards欄把該標樣選擇進入selectedstandards欄中,並測定其強度比。
(3)在直讀光譜儀的擴展程序中→回歸→砷,程序會自動進行回歸計算。比較其一次,二次,三次(cì)回(huí)歸方程的優劣,其相關係數分別0.9948,0.9952和0.9945.選(xuǎn)擇相關係數好的二次回歸方程。
2.3校正樣品
在光電直讀光譜儀分析中,基體及第(dì)三元素的影響是普遍存在的。本法中的工作曲線已對基體及(jí)元素間的幹擾進行了校正,為消除或(huò)減少其它如冶金工藝,組織結構不(bú)同等影響(xiǎng),本方法采用內(nèi)控樣品和標準樣品結合使用,以提高結果的準(zhǔn)確性。
2.4氬氣純度
氬氣作(zuò)為本(běn)儀器的分析載氣,其純度直接影響分析結果,氬氣純度(dù)應在99.994%以上。本方法中對市購氬氣經ZQJD4-0.6型氬氣淨化(huà)器純化(huà)後使用,確保分析結果。
3樣(yàng)品分析
以已製作完成的樣品的激發麵為上電極,鎢電極做下電極,在相應的分析程序下,由直接(jiē)光譜儀測定。用本方法測定內控樣(yàng)品(pǐn)中砷,分析結果見表1.從表1可以看(kàn)出(chū),本方法測定值與ICP方法測定值一致,本方法測(cè)定誤差符合國際(GB223)允許差要求。
本方法已應用(yòng)於(yú)實際生產近兩年,實踐表(biǎo)明:使用該方法可快速,準確地測(cè)定鋼中砷元素,能夠滿足(zú)公司實際生產的需要;同時擴大了直讀光譜儀測試(shì)範圍,為其它類似鋼材的測試打下了基礎。應用(yòng)此法對鋼中鈷(gǔ)和釩的測量範圍進行了擴展:鈷由0.35%擴(kuò)展到2.0%;釩由(yóu)2.0擴展到10.0%。