专利名称：：用等离子体原子发射光谱仪测定高纯金中杂质的方法
技术领域：
：本发明涉及--种贵金属材料的测定技术，尤其涉及一种用等离子体原子发射光谱仪测定高纯金中杂质的方法。
背景技术：
：随着国内外分析检测技术的发展，各检测企业为适应市场激烈竞争也相应提高了其产品的分析检测水平，目前我国高纯金的分析方法(主要测定高纯金中Ag、Bi、Cr、Pb、Sb、Pd、Si、Mg、Cu、Fe、Ni、Mn、As、Sn共14种杂质的含量)是按照国家标准GB/T11066—89进行的，其分析仪器主要为原子吸收光谱仪和电弧光源发射光谱仪，样品分析处理过程复杂，耗时长，耗用试剂及玻璃器皿较多。在金及其合金中杂质元素的测定方法中，分光光度法、原子吸收光谱法以及电弧激发、摄谱分析法均有应用。但这些测定方法均存有缺陷前2种测定方法的缺陷是要逐一的去测定各种杂质，总测定结果速度慢；电弧激发、摄谱测定法则对合金成份影响较大，配制标准试样需高纯金等基体，金标准及试样损耗相对较大。高纯金的测定方法的前处理工作是整个分析工作中非常关键的一步，占整个测定过程的2/3时间之多。在这一过程中按以往的测定方法模式很容易使试样受到"玷污"，从而影响测定数据的真实性。
发明内容本发明的目的是提供一种用等离子体原子发射光谱仪测定高纯金中杂质的方法，其可最大可能的减少试样所受到的外界污染，检测的真实性高。为实现上述目的，本发明采取以下设计方案一种用等离子体原子发射光谱仪测定高纯金中杂质的方法，其方法步骤如下1)预置洁净的测试环境；2)取高纯金试样并清洁试样，干燥待用；3)称取一个单位的样品于200ml石英烧杯中，加入王水，加热低温溶解，待试样完全溶解后转入100ml容量瓶中，补加盐酸，用去离子水定容到刻度，得到试样溶液；4)分取试样溶液于两支以上的25ml比色管中各15ml，依次成倍数关系加入各待测元素混合的金标准溶液，用去离子水定容；得到浓度由低到高的试样溶液；5)将等离子体原子发射光谱仪开机预热半小时，开启循环水泵，打开分析控制软件，设置工作参数，点击"点火"按钮，形成稳定的等离子炬焰；选择进入"标准加入法"控制程序，在24种待测元素的谱线库中选择用于测定的谱线，输入曲线各点的浓度值，进行全波段扫描，完成光路校正后，设定重复测量次数；6)按由低到高浓度顺序将各比色管中的待测试样溶液依次吸入仪器，每次吸入时点"测试"键，得到各元素的初始曲线点，对各曲线点形成的曲线确认后，点击"结果输出"，即可在数据状态栏得出待测元素的浓度值C,，，根据待测元素百分含量的计算公式求得待测元素百分含量结果。步骤6)对曲线确认是指选定的曲线线性系数在0.99以上，当测定的曲线符合要求时，即可得出待测元素的浓度值，否则重新选择曲线不达要求的元素进行测量。所述的定容是将配液达到标准容量满刻度(如使用100ml容量瓶，配液到100ml)。本发明成功地将电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP—0ES)应用于高纯金中的杂质测定方法中。电感耦合等离子体发射光谱仪(以下简称ICP—0ES)以电感耦合等离子体作为激发源，为原子发射光谱分析领域最主要的、应用最广泛的分析光源，将其应用于高纯金的测定方法中乃是本发明的创新，可以起到非常好的测定效果。采用"标准加入法"是消除基体干扰最有效的办法。测定试验中所用的金标准溶液为Au标准1:15%盐酸介质Ag、Cu、Fe、Be、Ca、Cd、Mg、Ni、Zn、Co、La、Pd、Si、Mn10.0"g/mlPb、Sb、Bi、Cr、Al、As、Pt、Ce、Ge、Sn20.0ixg/mlAu标准2:10%盐酸介质Ag、Cu、Fe、Be、Ca、Cd、Mg、Ni、Zn、Co、La、Pd、Si、Mn0.50ug/mlPb、Sb、Bi、Cr、Al、As、Ce、Pt、Ge、Sn1.00ug/ml因Au标准1的浓度高，性能较稳定，易储存，一般以Au标准1液储存备用，测定时将Au标准1液制备成Au标准2液。本发明的优点是1、由于本发明方法中所采用的电感耦合等离子体发射光谱仪ICP—OES具有较高的检测限，可结合化学分离和富集技术准确、精确地测定高纯材料中的杂质，本发明选择了合适的谱线，使得电感耦合等离子体发射光谱仪在消除谱线干扰的前提下，可以一次性测定高纯金中的24种痕量杂质的含量，不但可以降低工作量，而且测定速度快，准确度高，精密度好。2、本发明所使用的前处理方法及实验条件最大可能的减少了试样所受到的外界污染，故检测真实性高。3、本发明测定方法过程短，且需检测用的高纯金试样基体损耗小，避免了经济上造成的巨大浪费。图1为用等离子体原子发射光谱仪测定测定高纯金中杂质Ca的确认曲线图具体实施例方式本发明用等离子体原子发射光谱仪测定高纯金中杂质的方法具体步骤如下1、预置测试环境本发明的测试实验应在万级洁净实验室中进行。2、清洁试样除海绵态的高纯金外，需用盐酸将试样煮沸，用去离子水冲洗干净，在红外灯下干燥待用。所用的盐酸试剂应优级纯为佳，所用去离子水为18.2兆欧级，干燥处理操作要在有机玻璃手套箱中进行。3、试样溶解-称取一个单位的样品于200ml石英烧杯中，加入王水，盖上表面皿，放置于电热板上加热低温(100°C以下)溶解。待试样完全溶解后冷却至室温时转入100ml容量瓶中，补加一定量的盐酸，用去离子水定容到刻度，此时样品浓度为C。4、试样分取及标准加入分取试样溶液于若干支(两支以上)25ml比色管中各15ml，依次成倍数关系加入各元素混合的金标准溶液，用去离子水定容；得到浓度由低到高的试样溶液。经反复试验证明，选择四个测试点较佳，即能满足快速测定又相应的测定准确。5、用仪器测定a)将等离子体原子发射光谱仪开机预热半小时，开启循环水泵；打开分析控制软件，设置工作参数设备功率(1.01.3)Kw:冷却气流量(1520)L/min;辅助气流量(1.02.0)LAnin;雾化压力5060psi(lpsi二6.89kPa);样品提升速度(1.01.5)ml/min;测量积分时间(26)s;b)点击"点火"按钮，形成稳定的等离子炬焰；c)选择进入"标准加入法"控制程序，在24种待测元素的谱线库中选择适用于测定的谱线，输入各元素浓度由低到高的金标准溶液加入的浓度值。经反复试验证明，选择如下表1中的谱线为较佳表l一待测元素波长<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>选用表l中的谱线，仪器信噪比较好，测定的数据准确。d)进行全波段扫描，完成光路校正后，设定重复测量次数(仪器中设定的测量次数最多为10次，一般测定为2次4次即可)；将各比色管的待测液(浓度由低到高)通过泵管依次吸入仪器，生成测试点，每次吸入后点启动测试键；对这几个测试点进行确认后，使其线性系数在0.99以上，点击"结果输出"，即可在数据状态栏分别得出各个待测元素的浓度值C(n为各种待测杂质元素)。ICP—0ES测试的工作原理是通过计算机软件的控制将吸入的试样溶液先雾化成气溶胶后被带入电感耦合等离子中，经过去溶、蒸发、解离、电离、激发、辐射等过程处理，通过光路系统的信号采集以及信号转换，就可以依次测定出被测元素的浓度值。其中计算机处理计算的方法为待测元素的百分含量％=,J皮，，,f，度(昭，L^X!OO被测溶'欣浓度(wg/m/"000即Cn(txg/ml)X25(ml)待测元素的百分含量％=/,，w^xI00C(g/m丄)X15Qml)X10在本发明的测定方法中，用两点以上的加入点进行测定，这些加入点为样品含量的整数倍。标准加入法的第一点为原始样品，第二点加入一定体积已知浓度的标准溶液，后面的加入量为第二点加入量的整数倍，以此类推。原始样品中被测元素浓度的测量，其数据结果关键在于该曲线的斜率和截距，曲线截距的绝对值即为样品中被测元素的浓度，斜率为45度时最小。故而在得到曲线时，要修正其曲线，使线性系数在0.99以上，方可达到准确测定的目的。采用上述本发明的测定方法，可以快速准确测定高纯金中的杂质含量。下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明实施例1:对一种高纯金丝材的杂质检测具体测定方法步骤如下1、清洁试样称取约2g的高纯金丝，用(1+1)盐酸煮沸试样15min，用去离子水冲洗干净，在带有红外灯的有机玻璃手套箱中进行干燥。2、试样溶解称取上述清洁后的高纯金丝样品1.000g于100ml石英烧杯中，加入王水15ml盖上表面皿放置于电热板上低温加热(约608(TC)溶解。待试样完全溶解后，冷却至室温时转入100ml容量瓶中，补加5ral的盐酸，用去离子水定容到刻度，溶液浓度值为C(C二O.01g/ml)。3、试样分取及标准加入分取试样溶液于四支25ml比色管中各15ml，依次在四支比色管加入金标准2溶液0.00、1.00、2.00、4.OOml。用去离子水定容(即达25ml满刻度)。4、仪器操作将仪器预热半小时后，开启循环水泵，打开分析控制软件，设置设备功率为l.OKw，冷却气流量18L/min，辅助气流量1.OL/min，雾化压力50psi(lpsi=6.89kPa)，样品提升速度1.0ml/min，测量积分时间3s。点击"点火"按钮，形成稳定的等离子炬焰。选择进入标准加入法控制模式，选择24种待测元素的谱线，谱线选择按技术方案中的选定(即表l)，输入曲线浓度数据值Ag、Cu、Fe、Be、Ca、Cd、Mg、Ni、Zn、Co、La、Pd、Si、Mn为0.00，0.02，0.04，0.08ug/mlPb、Sb、Bi、Cr、Al、As、Ce、Pt、Ge、Sn为0.00，0.04，0.08，0.16yg/ml然后进行全波段扫描，再用10yg/ml的锰标液进行光路系统校正。再设定重复测量次数为2次，点击测量将四支比色管的待测液(浓度由低到高)通过泵管依次吸入，生成四个测试点，对这几点形成的曲线进行校正确认，使线性系数在0.99以上。图1显示的是测定Ca杂质元素时得到的确认曲线，其钱性系数为0.998，点击结果输出，即可在数据状态栏得出Ca元素的浓度值a,。分别对要测的元素曲线进行确认，得到待测元素浓度如下:表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>根据计算公式待测元素的百分含暈％Cn(Ug/ml)X25(ml)C(g/ml)X15(ml)X10sxioo最后得到待测的各种元素的含量如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>权利要求1、一种用等离子体原子发射光谱仪测定高纯金中杂质的方法，其特征在于方法步骤如下1)预置洁净的测试环境；2)取高纯金试样并清洁试样，干燥待用；3)称取一个单位的样品于200ml石英烧杯中，加入王水，加热低温溶解，待试样完全溶解后转入100ml容量瓶中，补加盐酸，用去离子水定容到刻度，得到试样溶液；4)分取试样溶液于两支以上的25ml比色管中各15ml，依次成倍数关系加入各待测元素混合的金标准溶液，用去离子水定容；得到浓度由低到高的试样溶液；5)将等离子体原子发射光谱仪开机预热半小时，开启循环水泵，打开分析控制软件，设置工作参数，点击“点火”按钮，形成稳定的等离子炬焰；选择进入“标准加入法”控制程序，在24种待测元素的谱线库中选择用于测定的谱线，输入曲线各点的浓度值，进行全波段扫描，完成光路校正后，设定重复测量次数；6)按由低到高浓度顺序将各比色管中的待测试样溶液依次吸入仪器，每次吸入时点“测试”键，得到各元素的初始曲线点，对各曲线点形成的曲线确认后，点击“结果输出”，即可在数据状态栏得出待测元素的浓度值Cn，根据待测元素百分含量的计算公式求得待测元素百分含量结果。2、根据权利要求1所述的用等离子体原子发射光谱仪测定高纯金中杂质的方法，其特征在于步骤2)中所述的清洁试样是将高纯金试样用盐酸煮沸，用去离子水冲洗干净。3、根据权利要求1所述的用等离子体原子发射光谱仪测定高纯金中杂质的方法，其特征在于所述洁净的测试环境为在万级洁净实验室中进行测定，全部试剂为优级纯度，所用去离子水为18.2兆欧级的超纯水，试样采用红外灯干燥，干燥操作在有机玻璃手套箱中进行。4、根据权利要求1所述的用等离子体原子发射光谱仪测定高纯金中杂质的方法，其特征在于步骤4)中分取试样溶液于4支25ml比色管中各15ml，依次成倍数关系加入金标准溶液。5、根据权利要求1所述的用等离子体原子发射光谱仪测定高纯金中杂质的方法，其特征在于步骤5)中在24种待测元素的谱线库中选择用于测定的谱线为下表中的谱线<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>6、根据权利要求1所述的用等离子体原子发射光谱仪测定高纯金中杂质的方法，其特征在于步骤5)中设置的工作参数设备功率为l.OKw，冷却气流量18L/min，辅助气流量1.0L/min，雾化压力50psi，样品提升速度1.0ml/min，测量积分时间3s。7、根据权利要求1所述的用等离子体原子发射光谱仪测定高纯金中杂质的方法，其特征在于步骤6)对曲线确认是指选定的曲线线性系数在0.99以上，当测定的曲线符合要求时，即可得出待测元素的浓度值，否则重新选择曲线不达要求的元素进行测量。全文摘要一种用等离子体原子发射光谱仪测定高纯金中杂质的方法，方法如下称取一个单位的试样于烧杯中加入王水溶解，溶解后补加盐酸去离子水定容到刻度；分取试样溶液于两支以上的比色管中各15ml，依次成倍数关系加入各元素混合的金标准溶液，用去离子水定容；开启等离子体原子发射光谱仪，开启循环水泵，打开分析控制软件，进入“标准加入法”控制程序，在谱线库中选择用于测定的谱线，设定曲线浓度值，全波段扫描，按低到高浓度顺序将各比色管中的试样溶液依次吸入仪器，每次吸入后时点击测试键得到该点的初始曲线点，对曲线进行确认使其线性系数在0.99以上，输出各待测元素的浓度值结果，根据计算公式求得各待测元素百分含量结果。文档编号G01N1/34GK101349646SQ200710119300公开日2009年1月21日申请日期2007年7月19日优先权日2007年7月19日发明者严素荣,王新业,许丽娟,郅富国申请人:北京有色金属与稀土应用研究所