一种电感耦合等离子体质谱法快速测定镍合金中痕量锇的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于铂族金属测试分析技术领域，涉及一种镍冶炼工序中产生的富含铂族 金属的镍合金物料中锇的分析检测方法，具体涉及一种电感耦合等离子体质谱法快速测定 镍合金中痕量锇的方法。
【背景技术】
[0002] 电感耦合等离子体质谱法(简称ICP-MS)测定痕量锇的方法，通常有碱熔-蒸馏-还 原剂吸收-电感耦合等离子体质谱法测定，还有在同位素稀释剂 19()〇s存在下，样品经碱熔-蒸馏或火试金分离富集后采用ICP-MS法测定。
[0003] 采用ICP-MS法测定痕量锇，由何红寥等在《分析化学》1994第2期第109页中的介绍 可知，不同价态锇在ICP-MS中灵敏度差异较大，高价态锇(+8)因其很强的挥发性，在ICP中 其灵敏度被大大提高。由于样品在制备过程中，无论采用过氧化钠熔融，或是采用王水分解 样品，锇均会不同程度的被氧化为高价(+8)，以0s0 4形式存在，在采用ICP-MS测定时，灵敏 度也会有不同程度的提高，而锇标准溶液是以+4价的形态制备，在采用标准溶液绘制工作 曲线后测定样品时，由于标准溶液和样品溶液中锇的价态不一致，就会造成分析结果的极 大误差。为解决这个问题，目前文献中电感耦合等离子体质谱法测定锇，除采用样品经碱 熔一水浸一蒸馏一还原剂吸收后，ICP-MS法测定外，基本上采用同位素稀释法进行锇的测 定，即：在处理样品的同时，加入同位素稀释剂 19()〇S，稀释剂溶液与样品或标准溶液混合后 充分交换达到平衡，以保持锇化学形态的一致，保证分析结果的可靠。但是应用同位素稀释 法时，在何红寥的文献(《分析化学》1994第2期第111页2.3.3)中指出，稀释剂溶液与标准或 样品溶液混合后，如其中锇的化学形态未充分交换达到平衡，或者标准与样品溶液之间的 化学形态平衡状态有差异，就会造成ICP-MS信号强度的差异，从而导致错误的分析结果。上 述方法都存在分析流程长、操作繁琐等不足。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中的技术问题，提供一种操作简单、分析流程 短、分析结果准确可靠的电感耦合等离子体质谱法快速测定镍合金中痕量锇的方法。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:一种电感耦合等离子体质谱法快 速测定镍合金中痕量锇的方法，包括以下步骤： (1)标准系列溶液的配置 1) 锇标准溶液:移取lmg/mL锇标准贮存溶液10.0 OmL于200 mL容量瓶中，加入20mL浓盐 酸，用水稀释至刻度，混匀，此溶液lmL含50yg锇； 2) 锇标准溶液A:移取5. OOmL锇标准溶液于250 mL容量瓶中，加入25mL浓盐酸，用水稀 释至刻度，混匀，此溶液lmL含lyg锇； 3) 锇标准溶液B:移取20.0 OmL锇标准溶液A于200 mL容量瓶中，加入20mL浓盐酸，用水 稀释至刻度，混匀，此溶液lmL含Ο. lyg锇； (2) 绘制工作曲线：分别移取锇标准溶液B 0 . OOmL、1. OOmL、2. OOmL、3 . OOmL、4. OOmL、 5. OOmL于50mL容量瓶中，加入5mL抗坏血酸溶液，加入盐酸使测定介质的盐酸浓度为2-5%， 用水稀释至刻度，混匀，该标准系列溶液中锇的浓度为〇. OOyg/L、2yg/L、4yg/L、6yg/L、8yg/ L、10yg/L，于电感耦合等离子体质谱仪上，测定标准系列溶液的强度值，仪器自动绘制工作 曲线； (3) 样品测定 1) 称取0.5000g镍合金试样，置于密封溶样罐中，加入盐酸，在开盖条件下于低温处分 解大量硫化物后，再加入稀硝酸在密闭条件下加热使样品分解完全，冷却，待蒸汽冷凝完全 回流于溶液后，移入200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀； 2) 分取5. OOmL上述试液于50mL容量瓶中，加入5mL抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，混 匀，于电感耦合等离子体质谱仪上，采用标准曲线法进行测定，仪器由工作曲线自动给出待 测试液中锇的质量浓度，计算出样品中的锇含量。
[0006] 进一步地，所述抗坏血酸溶液的浓度为5g/L。
[0007] 进一步地，所述步骤(2)加入盐酸使测定介质的盐酸浓度为2%。
[0008]进一步地，所述步骤(3)中密封溶样罐为聚四氟乙烯密封溶样罐。
[0009]本发明相对现有技术具有以下有益效果:本发明通过在待测样品溶液中加入还原 剂抗坏血酸，使溶液中的高价态锇(+8)还原为低价，与锇标准溶液的价态一致，保持试液中 锇价态的一致性，使其在ICP-MS中的雾化效率保持一致，在电感耦合等离子体质谱仪上，采 用标准曲线法直接测定镍合金试液中的锇量，镍合金中的其他共存元素不会被还原为固 体形态析出。本发明建立了一种快速测定镍合金中痕量锇的方法，样品无需采用蒸馏吸收 后再进行ICP-MS法测定锇量，也不依赖于在处理样品的同时，加入同位素稀释剂 19()〇S，使其 与样品或标准溶液充分混合、交换达到平衡，保持锇化学形态的一致后，再采用ICP-MS法测 定锇量。使用本发明可以准确快速测定富含铂族金属的镍合金物料中的痕量锇，本发明操 作简单、分析流程短、分析结果准确度可靠，能满足镍合金中痕量锇的分析要求。
【具体实施方式】
[0010]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0011] 本发明所需要使用的仪器为:电感耦合等离子体质谱仪，锇的质量数为189。
[0012] 本发明所使用的试剂有:盐酸(pi.19 g/mL);硝酸（1 + 1);硫脲(5 g/L);抗坏血酸 溶液(5 g/L);盐酸羟胺(5 g/L);氯化亚锡(5 g/L);锇标准贮存溶液（lmg/mL，市售国家标 准溶液）。所用水均为超纯水或相当纯度的水，所用试剂除特殊注明外均为优级纯。
[0013] 实施例1 一种电感耦合等离子体质谱法快速测定镍合金中痕量锇的方法，包括以下步骤： (1)标准系列溶液的配置 1) 锇标准溶液:移取lmg/mL锇标准贮存溶液10.0 OmL于200 mL容量瓶中，加入20mL浓盐 酸，用水稀释至刻度，混匀，此溶液lmL含50yg锇； 2) 锇标准溶液A:移取5. OOmL锇标准溶液于250 mL容量瓶中，加入25mL浓盐酸，用水稀 释至刻度，混匀，此溶液lmL含lyg锇； 3)锇标准溶液B:移取20.0 OmL锇标准溶液A于200 mL容量瓶中，加入20mL浓盐酸，用水 稀释至刻度，混匀，此溶液lmL含0. lyg锇。
[0014] (2)绘制工作曲线：分别移取锇标准溶液B 0 . OOmL、1.00mL、2.00mL、3 . OOmL、 4.0〇1111^、5.0〇1111^于5〇1111^容量瓶中，加入51111^抗坏血酸溶液(58凡），加入盐酸使测定介质的盐 酸浓度为2-5%，用水稀释至刻度，混匀，该标准系列溶液中锇的浓度为0.00yg/L、2yg/L、4μ g/L、6yg/L、8yg/L、10yg/L，于电感親合等离子体质谱仪上，测定标准系列溶液的强度值，仪 器自动绘制工作曲线。
[0015] ⑶样品测定 1) 称取0.5000g镍合金试样，置于聚四氟乙烯密封溶样罐中，加入20mL浓盐酸，在开盖 条件下于低温处加热分解大量硫化物后，取下，冷却后再加入10mL硝酸（1+1)，在密闭条件 下加热使样品分解完全，取下，冷却，待蒸汽冷凝完全回流于溶液后，移入200mL容量瓶中， 用水稀释至刻度，混匀； 2) 分取5.00mL上述试液于50mL容量瓶中，加入5mL抗坏血酸溶液(5g/L)，用水稀释至刻 度，混匀，于电感耦合等离子体质谱仪上，采用标准曲线法进行测定，仪器由工作曲线自动 给出待测试液中锇的质量浓度，计算出样品中的锇含量。
[0016] 试验1:待测试液不加还原剂，在ICP-MS上采用标准曲线法测定锇的结果考察 同时制备多个样品溶液后，各分取5.00mL于多个50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混 匀。于ICP-MS上，采用标准曲线法进行测定，并与碱熔-蒸馏分光光度法进行对照。结果见表 1〇
[0017] 表1待测样品溶液不加还原剂的多次测定结果
由表1试验结果可知，样品待测溶液直接采用标准曲线法在ICP-MS进行测定，分析结果