攀西地区钒钛磁铁矿中硫含量测定方法优化

硫是钒钛磁铁矿中重要的质量和环保指标,准确测定其含量对后续工艺控制和污染评价具有重要意义。攀西地区钒钛磁铁矿中硫赋存形态多样且含量范围宽,采用高频燃烧红外吸收法测定硫时,部分矿区样品易出现积分延迟、低硫精密度差的问题。本文结合扫描电镜技术及红外碳硫仪的程序升温功能,通过大量实验,得出钒钛磁铁矿中硫化物形态及含量的差异是造成上述问题的主要原因,并通过优化仪器分析功率、助熔剂及添加顺序、样品质量等分析条件,实现高频燃烧红外吸收法对攀西地区钒钛磁铁矿中0.0004%~1.52%硫的测定。优化后的实验条件如下:样品质量0.30g、助熔剂为0.30g铁粒、0.20g铜粒和1.0g钨粒,助熔剂和样品的添加顺序为铁粒—铜粒—样品—钨粒,分析功率95%。采用不同硫含量的钒钛磁铁矿标准物质建立标准曲线,硫的质量分数为0.0004%~0.200%时(低硫),标准曲线线性方程为y=1.0028x−1.35×10^(−6)(r=0.9998);硫的质量分数为0.201%~1.52%时(高硫),标准曲线线性方程为y=1.0062x−1.49×10^(−6)(r=0.9998),方法检出限为0.0004%。采用本方法对标准物质及攀西地区钒钛磁铁矿实际样品进行测定,标准物质硫含量测定值在标准值的允许范围内,相对标准偏差(RSD)为0.72%~1.40%;实际样品硫含量测定值的RSD为0.40%~0.67%。

ICP-AES测定稀土强化黑色二氧化钛中镧铈钇的方法研究

采用HF-HNO_(3)混合酸作为消解试剂,选择Y(360.073 nm)、La(408.672 nm)、Ce(413.380 nm)为分析线,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定稀土强化黑色二氧化钛中La、Ce、Y这3种稀土元素的方法。通过系列实验,探讨了样品消解条件、基体效应、共存元素干扰,分析谱线选择等对待测元素测定的影响。结果表明:当试样溶液中待测元素浓度低于5.0 mg/L时,基体钛对待测元素有影响,须采用基体匹配消除影响;共存元素干扰实验表明,当各共存元素溶液低于200 mg/L时,互不干扰测定。各元素方法检出限如下:La为0.0009%,Ce为0.0013%,Y为0.0004%,回收率为97.8%~102.6%,变异系数CV值为0.56%~3.19%;该方法用于测定稀土强化黑色二氧化钛中各稀土元素测定结果与理论值基本一致,测定结果准确可靠。

基于容量法测量钒系产品中钒含量的不确定度对比分析

针对目前钒产品中钒含量测定的两种主流容量法(高锰酸钾氧化法和过硫酸铵氧化法),试验通过比较分析二者测量钒时的合成不确定度大小,分析在测定过程中影响不确定度的各因素,包括标准溶液、滴定过程、测量重复性等,对这些因素的不确定度进行评定,并计算测量的合成标准不确定度和扩展不确定度。通过比较发现:采用高锰酸钾氧化测量数据比过硫酸铵氧化测量数据稳定,尤其是测量高含量钒时更为明显;当取置信水平为95%,包含因子取2时,采用高锰酸钾氧化法和过硫酸铵氧化法分别测量3种钒产品中钒含量时,扩展不确定度分别为:五氧化二钒(0.28%和0.29%)、钒氮合金(0.21%和0.26%)、钒铁(0.12%和0.13%)。

电感耦合等离子体发射光谱法测定五氧化二钒中硫、磷、砷、铁含量的不确定度评定

对电感耦合等离子发射光谱法测定五氧化二钒中硫、磷、砷、铁的不确定度来源进行了详细分析,对测定过程中的主要不确定度进行了合理的评定,包括:样品称量引入的不确定度、校准稀释引入的不确定度、仪器重复测量引入的不确定度,通过建立数学模型,对各不确定分量进行评估量化,计算合成不确定度和扩展不确定度。从各不确定度分量的数据来看,校准溶液稀释和仪器重复测量所引入的不确定度对合成不确定度贡献最大,在日常工作中应重点关注,尽量减小这两种不确定度,确保测量结果更接近真实值。当置信概率为95%,包含因子为2时,样品中硫质量分数为0.012%时,其扩展不确定度为0.002%,磷质量分数为0.008%时,其扩展不确定度为0.002%,砷质量分数为0.007%时,其扩展不确定度为0.002%,铁质量分数为0.35%时,其扩展不确定度为0.03%。

高碘酸钾光度法测定钒铁中锰含量的不确定度评定

采用分光光度法对钒铁中金属锰进行测定,对钒铁中锰元素含量测试结果进行了不确定度评定。建立了测定钒铁中锰含量不确定度计算模型,从样品制备、标准溶液配制、标准曲线拟合以及样品重复性检测四方面进行不确定度评定,最终得到钒铁中锰含量合成不确定度和扩展不确定度。结果表明当钒铁中锰元素含量为0.286%时,扩展不确定度为0.015%(k=2)。标准曲线拟合不确定度为0.023 2、标准物质引入不确定度为0.012 2,是影响钒铁锰含量测定不确定度的主要因素。文章提出在钒铁制品质量中锰元素含量检验过程中,应该重视标准曲线拟合、标准物质引入并加以改进,以提高钒铁中锰元素测量结果准确性。

粉末压片-X射线荧光光谱法测定过磷酸钙中硫含量

硫是过磷酸钙中重要营养指标之一,为准确快速测定过磷酸钙中硫的含量,将过磷酸钙试样充分干燥后研磨至粒度小于74μm,采用硼酸镶边,在压力18 MPa条件下保压30 s,制成样片。通过在过磷酸钙样品中添加不同质量的纯物质硫酸钙(质量分数1.52%~17.21%),经过专用混匀设备混合均匀后,与试样压片相同条件下压制标准样片,作为过磷酸钙中硫的标准样品,制作硫标准曲线,曲线线性相关系数R 2为0.9995,采用经验系数法校正干扰,建立了粉末压片-波长色散X射线荧光光谱法测定过磷酸钙中硫含量的方法,方法检出限为0.002%;对3个不同硫含量的过磷酸钙样品重复测量7次,相对标准偏差(RSD)在1.4%~3.1%,方法精密度较好;同时用高温燃烧红外光谱法和电感耦合等离子发射光谱法测定样品,将测定结果进行对比,三者测定结果相对极差小于2.0%,无显著性差异。方法不需要对样品进行熔融或溶解,样品制备简单,数据准确度和稳定性好,分析效率高,适合于大批量样品中硫的测定。

红外吸收-热导法测定生物质燃料中碳氢氮含量

采用不同碳、氢、氮含量的生物质和煤标准样品绘制仪器标准曲线,建立红外吸收-热导法测定生物质燃料中碳、氢、氮含量。在样品中加入氧化钙吸收剂,有效消除红外吸收-热导法测定生物质燃料中碳、氢时氟、氯、硫的干扰,同时提高炉试剂的使用寿命,节约仪器维护成本。样品量为0.10 g时,添加0.04 g氧化钙能有效吸收样品中23%的氟、氯、硫。各元素定量限分别为碳0.0067%,氢0.056%,氮0.029%。对生物质燃料样品及生物质分析标准样品测量,各元素测定结果的相对标准偏差小于2.0%(n=5),标准样品测量值在参考值范围内,准确度较好。

高频加热-红外光谱法测定氯化熔盐中碳含量

碳是熔盐氯化的重要反应物之一,其含量影响氯化反应的进度。因此,准确测定熔盐中碳含量,对指导生产有重要意义。氯化熔盐属高氯样品,目前用管式炉或高频炉燃烧,红外吸收法测定熔盐中碳含量时,存在无相应标准样品建立仪器标准工本曲线和燃烧产生的氯气易腐蚀仪器的问题。实验提出用氯化钠稀释石油焦标准样品,配制不同浓度的碳校准样品,同时对仪器试剂管改装,以石英砂-氢氧化钙(3∶1)吸收氯气,可以有效解决上述问题。此外,实验还研究了高频功率、助熔剂对碳测定的影响,以高频加热-红外吸收法测定氯化熔盐中碳含量。实验结果表明:加入0.5 g纯铁、1.0 g钨锡混合助熔剂,高频功率为70%时,碳完全氧化成二氧化碳;采用人工合成校准样品建立标准曲线,碳的质量分数在0.86%~6.46%范围内,线性良好,满足生产控制要求。

红外吸收-热导法测定土壤中有机碳和全氮的含量

土壤中的有机碳和全氮是评定土壤肥力的关键因素,快速准确测定土壤中的有机碳和全氮对于评价土壤肥力、研究碳氮与植物生长代谢关系、进一步提高作物产量与质量有重要的意义.针对目前土壤中有机碳和全氮测量时间长、批量测试效率低的问题,采用红外吸收-热导法同时测定土壤中有机碳和全氮的含量,进一步提高了分析效率.讨论了样品量、燃烧催化剂、无机碳干扰对有机碳和全氮测定的影响.结果表明,试验最优条件为样品质量0.12g,0.04g氧化铜为燃烧催化剂,4mol/L盐酸消除无机碳干扰.以土壤标准样品建立仪器标准曲线,碳和氮的定量限分别为0.0082%、0.043%.方法应用于实际土壤样品测量,方法精密度小于3.0%,测量结果与标准方法对比,测量值在标准允许误差范围内.

元素分析仪测量煤样中碳、氢、氮含量的方法研究

元素分析仪是目前测定煤样中碳、氢、氮含量普遍采用的方法。针对煤中卤化物及硫化物易干扰碳、氢测定和对仪器管路造成腐蚀的问题,实验用氧化钙为吸收剂、五氧化二钒为催化剂与样品用锡囊包裹的方式,在样品燃烧阶段,有效解决卤素及硫化物对碳、氢测量的影响,同时提高了炉试剂使用寿命。实验结果表明,0.02 g氧化钙为吸收剂、0.03 g五氧化二钒催化剂,能有效解决煤质样品中总量约11%的氟、氯和硫对碳、氢测定的干扰;采用用锡囊代替锡箔包裹样品,能提高碳、氢、氮测定的稳定性;碳、氢、氮定量限为:0.0086%、0.062%、0.049%。方法应用于煤炭样品和标准品测定,测量精密度C<0.5%、H<2.5%、N<4.0%,标准样品测定结果在允许误差范围内,方法精密度和准确度较满意。

富氧燃烧-红外吸收法测定氯化熔盐中游离碳含量方法研究

游离碳是熔盐氯化重要反应物之一,对二氧化钛氯化反应速率影响较大,准确测定熔盐中游离碳含量,对控制氯化反应及炉料添加有重要指导意义。氯化熔盐属高氯样品,目前用管式炉或高频炉燃烧,红外吸收法测定熔盐中碳含量时,存在无相应标准样品建立仪器标准工作曲线和燃烧产生的氯气易腐蚀仪器的问题。实验提出用氯化钠稀释石油焦标准样品,配制不同浓度的游离碳校准样品,同时对仪器试剂管改装,以石英砂-氢氧化钙(m_(石英砂)∶m_(氢氧化钙)=3∶1)吸收氯气,有效解决上述问题,实验还讨论了燃烧温度、氧气压力、样品量对游离碳测定的影响。实验结果表明:当样品量为0.15 g,燃烧温度700℃、氧气压力0.50 MPa时为氯化熔盐中游离碳的最佳测量条件。采用实验方法对生产过程中氯化熔盐样品及配制的校准样品测量,方法精密度小于2.0%,校准样品测量值与理论值在实验允许误差范围内。

电阻炉加热-库仑电解法测定氯化熔盐中碳含量方法研究

碳是熔盐氯化重要反应物之一,其含量直接影响钛矿中二氧化钛的氯化效率,同时对维持氯化炉热平衡有重要作用。氯化熔盐属高氯样品,目前用管式炉或高频炉燃烧,红外吸收法测定熔盐中碳含量时,存在无相应标准样品建立仪器标准工作曲线和燃烧产生的氯气易腐蚀仪器的问题。实验研究了电阻炉加热-库仑电解法测定氯化熔盐样品中碳含量的方法,通过对仪器净化系统改造,以0.2 mol/L氯化亚铁溶液吸收燃烧生成的氯气,有效解决了氯对碳测定的干扰;其次,用氯化钠稀释石油焦标准样品,配制不同浓度的碳质控样品,有效对实验过程及仪器状态监控,确保测量结果准确。实验结果表明:当样品量为400~450 mg,加热温度1150℃时,氯化熔盐中碳完全氧化成二氧化碳。采用实验方法对样品及质控样品测量,方法精密度小于1.0%,质控样品测量结果与理论值相符。

生活饮用水中三卤甲烷和四氯化碳的测定方法验证及关键点分析

依据GB/T 27417—2017《合格评定化学分析方法确认和验证指南》中有关方法验证的规定,验证GB/T 5750.8—2023《生活饮用水标准检验方法第8部分:有机物指标》顶空毛细管柱气相色谱法测定5种有机物指标。验证过程涉及线性及线性范围、检出限、精密度及正确度5个项目,并对验证结果进行分析讨论,最后得出试验的关键点。

红外吸收-热导法测量生物质原料中碳氮比

碳氮比是反应生物质原料的重要指标之一,其反映了植株、菌类、微生物吸收养分所能同化碳的能力,在一定程度上可以表征它们碳氮代谢的协同程度,因此,准确测量生物质原料中碳氮比对发展精准、高质量农业有重要意义。针对生物质原料种类多,碳氮比范围差距较大,采用三节炉法和蒸馏滴定法测定时操作流程长,测量效率低的问题,实验用不同含量生物质分析标准物质和煤标准物质建立标准曲线,采用红外吸收-热导法同时测量生物质原料中碳、氮含量,进而计算碳氮比,扩大了生物质原料的测定范围和提高了测量效率。使用此方法对常用的几种生物质原料碳氮比测量,方法能满足生物质原料中碳氮比从12∶1~236∶1范围的测量要求。