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ICP-OES原子發(fā)射光譜儀測定直接還原鐵中金屬元素的方法
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作者:市場部
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發(fā)布時間 :2024-11-14
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直接還原鐵是冶金行業(yè)中的重要原材料，其質(zhì)量對最終鋼鐵產(chǎn)品的性能有顯著影響。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，精確測定鐵中金屬元素的含量變得尤為重要。傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法雖然可以提供可靠的結(jié)果，但操作繁瑣且耗時。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）憑借其高效、準確、同時測定多種元素的優(yōu)勢，成為了測定還原鐵中金屬元素含量的理想選擇。
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）是一種高效、精確的分析技術(shù)，廣泛應(yīng)用于冶金、化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。在冶金行業(yè)中，ICP-OES原子發(fā)射光譜儀技術(shù)被用于測定直接還原鐵中的各種金屬元素，如錳、磷、砷、鉀、鈉、銅等。本研究介紹了ICP-OES法在測定還原鐵中的應(yīng)用方法，強調(diào)了儀器的優(yōu)勢及實驗流程的關(guān)鍵步驟。
ICP-OES原子發(fā)射光譜儀產(chǎn)品簡介
ICP-OES光譜儀是一種基于電感耦合等離子體源激發(fā)樣品元素發(fā)射光譜進行定量分析的儀器。它利用高溫等離子體源提供足夠的能量，激發(fā)樣品中的金屬元素，使其發(fā)射出特征光譜線。通過測量光譜線的強度，能夠準確得出元素的濃度。這一技術(shù)能夠在短時間內(nèi)同時分析多種元素，且對復(fù)雜基體具有較高的抗干擾能力。
ICP-OES原子發(fā)射光譜儀產(chǎn)品特點：
更卓越性能
● 優(yōu)異的光譜分辨率和光學(xué)檢測能力;
● 可靠的波長穩(wěn)定性;
● 穩(wěn)定的等離子體發(fā)生器功率輸出，確保檢測結(jié)果的準確、穩(wěn)定。
更低使用成本
● 無須吹掃，開機即用。
● 空氣運行。
更低環(huán)境要求
● 內(nèi)置光室恒溫系統(tǒng)、專利內(nèi)置冷卻系統(tǒng)，適應(yīng)不同工業(yè)使用環(huán)境需求。
實驗方法
1.準備的儀器
ICP-OES原子發(fā)射光譜儀（DITEE SWORD 500）：用于元素分析。
分析天平：精度為0.0001g。
高溫爐
2. 試劑
鹽酸（HCl）：用于溶解樣品。
硝酸（HNO?）：幫助樣品溶解并穩(wěn)定金屬離子。
氫氟酸（HF）、高氯酸（HClO?）：用于進一步處理樣品。
混合熔劑：由無水碳酸鈉和硼酸組成，用于樣品熔融。
3. 前處理方法
錳、磷、砷、鉀、鈉、銅試料溶液
將試料放入200mL聚四氟乙烯燒杯中。
加入20mL鹽酸、5mL硝酸和1mL氫氟酸。
在電爐上低溫加熱，直到試料溶解。
加入5mL高氯酸，繼續(xù)加熱，緩慢蒸發(fā)掉大部分硝酸。
提升溫度至高溫，冒出高氯酸煙霧，直至溶液接近干燥。
稍微冷卻后，加入少量水和10mL鹽酸，加熱以溶解鹽類。
冷卻至室溫后，將溶液轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中。
用水沖洗燒杯3至5次，將洗液合并到容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。
最后，進行干過濾。
鈣、鎂、鋁、硅、鈦、釩的試料溶液
將試料放入預(yù)先加入2g~3g混合熔劑的定量濾紙上，混合均勻后包成球狀。
將包好的試料球放入預(yù)先墊有石墨的坩堝中，并將坩堝置入900℃高溫爐中，進行熔融處理，熔融時間為15分鐘。
熔融完成后，取出坩堝并冷卻。
將熔塊放入預(yù)先加入100mL鹽酸的燒杯中，攪拌至熔塊完全溶解。
將溶液過濾到250mL容量瓶中，用水沖洗燒杯和濾紙3至5次。
將洗液合并到容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。
4. 計算公式
根據(jù)ICP-OES光譜儀測定結(jié)果，使用以下公式計算：
其中：
w：待測元素的質(zhì)量百分比；
c1：樣品溶液中待測元素的濃度（μg/mL）；
c0：空白試料溶液中待測元素的濃度（μg/mL）；
V：樣品溶液的體積（mL）；
m：樣品的質(zhì)量（g）。
5. 實驗總結(jié)
ICP-OES原子發(fā)射光譜法在測定還原鐵中金屬元素時，憑借其高靈敏度、多元素同時分析能力和強抗干擾性能，展現(xiàn)出卓越的優(yōu)勢。DITEE SWORD 500ICP-OES光譜儀結(jié)合先進的電感耦合等離子體技術(shù)，能夠高效、精確地分析多達70多種元素，適應(yīng)復(fù)雜基體的樣品分析。其寬廣的線性范圍和優(yōu)異的檢測限使其在冶金行業(yè)中成為理想的分析工具，為還原鐵質(zhì)量檢測提供了可靠的技術(shù)支持。
6. 引用
YB/T 4511-2017，《直接還原鐵 硅、錳、磷、釩、鈦、銅、鋁、砷、鎂、鈣、鉀、鈉含量的測定 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》，中華人民共和國黑色冶金行業(yè)標準。