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专利名称：：铪酸镧中杂质的发射光谱分析方法
技术领域：
：本发明涉及铪酸镧中杂质的发射光谱分析方法。
背景技术：
：Hf02和La203的光谱分析法是被应用分析了多年，而且基本分析条件相同。如果光谱条件合理，大多数元素分析可以互换主体(主体代换)。然而，用这两个方法中的一个分析铪酸镧就不能简单从事。因为光谱分析受样品形式、主体及第三元素影响很大，要求标准与样品基本一致，就是说要用纯铪酸镧做基体配制一套铪酸镧分析标准。这是无法做到的，像这样的样品很多，如Zr02-La203、Zr02_Y203、Zr02+REO(稀土氧化物)等，极大的限制了光谱分析的应用。
发明内容本发明的目的是提供一种铪酸镧中杂质的发射光谱分析方法。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案—种铪酸镧中杂质的光谱分析方法，该方法包括以下步骤(1)确定所要分析的铪酸镧样品中杂质，根据铪酸镧样品中杂质制备样品标准，以样品标准中各杂质元素含量为lwt^计算各杂质相应氧化物的质量并称量，其总质量为X，称取为样品标准4wt%的碳粉，将所述各杂质相应氧化物与所述碳粉混合后形成碳标，然后向碳标中加入质量为Y的铪酸镧，其中X+Y为样品标准的90wt%，再加入为样品标准6wt%的光谱载体AgCl和Ga203，得到样品标准，所述载体中AgCl与Ga203的质量比为2:1;(2)按照步骤(1)配制各杂质元素的含量为O.10.0001wt^中的若干个不同的杂质含量的一系列样品标准；(3)称取90重量份的铪酸镧样品及4重量份的碳粉，4重量份的AgCl和2重量份的GaA混合得到样品空白；(4)对步骤(1)、(2)和(3)中所得的样品标准和样品空白进行摄谱；(5)试验选择杂质元素的分析线，测量分析线的黑度S，用S-logC绘制工作曲线，其中，C为样品标准和样品空白中的杂质含量值；(6)用直线拉直法与计算法确定分析结果，用直线拉直法分析低含量杂质，用计算法估算较高含量杂质，该计算法通过公式C。=1。C乂(Ii+。-I。)进行分析，其中C。为样品标准中所加样品的杂质含量，Ci为碳标中杂质的加入量，Ii+。、I。为Ci+。、C。对应的分析线强度，其中Ci+。为样品标准中杂质的含量，求出的3个C。取平均值^作为估计值，将^与S。及Ci+。与Si+。点入S-logC坐标中绘制工作曲线，其中S。、Si+。分别由I。、Ii+。求对数得到，工作曲线上对应样品空白黑度S的C即为分析值。在该步骤中，能直接用直线拉直法进行分析的为低含量杂质，不能直接用直线拉直法分析的为含量较高的杂质，需要用计算法进行分析。本发明中的铪酸镧中杂质的光谱分析方法，其中铪酸镧样品的纯度为99%以上。本发明的铪酸镧中杂质的光谱分析方法中，步骤(2)中所述的一系列样品标准，其杂质元素的含量可以为0.lwt%、0.03wt%、0.Olwt%、0.003wt%、0.OOlwt%、0.0003wt%、0.0001wt%;也可以为0.lwt%、0.05wt%、0.01wt%、0.005wt%、0.001wt%、0.0005wt%、0.0001wt%。本发明中，能直接用直线拉直法进行分析的为低含量元素，不能直接用直线拉直法分析的杂质含量较高，用计算法进行分析。也就是说，先用直线拉直法进行分析，能够用直线拉直法分析的杂质为低含量杂质元素；用直线拉直法进行分析比较麻烦，或用直线拉直法无法进行分析的杂质元素为较高含量元素，可以再用计算法进行分析。直线拉直法和计算法的具体操作参照"易挥发主体中的微量杂质的光谱分析法"(申请号200410069321.3)中的说明。本发明的优点是本发明选择普适的碳标作标准，将碳标与所要分析的难熔氧化物按照一定比例混合，很容易形成任何要分析物的标准，从而使标准配制不再受样品基体形式的限制，开拓了光谱分析的应用领域。而且，用样品加入碳标形成的分析标准减少了光谱分析条件的干扰，简化了分析过程，提高了分析的精确度。具体实施例方式—、样品标准的制备1.l碳标的制备难熔物料中杂质的光谱分析不同于易挥发主体的方法，主要是因为难熔主体在电极中很少被蒸发，必须依靠在电极中的化学反应生成较易挥发的形式，如AgCl分解高温条件下与物料反应，其中的杂质形成易挥发的氯化物形式，或者加入易熔物质在高温下与难熔物质形成共熔体，提高难溶物质的挥发性，如NaCl，Ga203，有时加入多种物质叫"载体"或"混合载体"，相应的光谱分析法又叫"载体分析法"。因而与易挥发主体分析法不同。分析方法从样品处理、标准配制加入载体，分析条件等均有所不同。因为难熔物料中杂质的光谱分析主要基于国标GB/T12690(1—27)-90方法，该方法进行了比较详细的研究，在分析灵敏度，排除光谱干扰，和分析条件的选择方面，都是比较优良的。该方法一个重要的改善就是不直接把杂质标准配制在要分析的难熔氧化物(稀土氧化物La203、Ce02、Nd203、Gd203)中，而是配制于碳粉中，通过将杂质相应氧化物与碳粉混合得到相应含量的碳标，然后再加入待测样品形成相应的各稀土氧化物(R*E0)标准。用碳标作普适标准推广应用到难熔物质的标准加入法分析与研究是很顺理成章的。难熔物料中杂质光谱分析是必须加入光谱载体，经选择比较R*E0:C:AgCl:Ga203=90:2:2:l，即碳粉占4wt%，AgCl占4wt%，Ga203占2wt^，其中AgCl和Ga203为光谱载体。本发明需要用所需难熔氧化物物料加入AgCl和Ga203，再分别加入诸碳标形成的一套标准，再用标准加入的方法进行分析。为了便于理解这种标准配制方法，通过表1进行进一步说明，由于杂质是以其单质、氧化物或盐的形式加入，通过单质与其对应化合物形式的式量比，计算所需加入对应化合物的量，如标定lmgSi，应该加入2.14mgSi02。如果标定各杂质的质量均为lmg，将日常要分析的28个杂质全加入，如表1第二行所示，求得杂质氧化物总量和为EXi=40.19mg，4如按杂质在样品标准中的含量为lwt^计算，应加入铪酸镧的质量为100mg-40.19mg=59.8mg。表1中第三行为第二行的各氧化物的质量*0.9，因为我们下面配制标准时是取90mg，杂质氧化物总量为36.17mg，铪酸镧的取样量为53.83mg。把杂质氧化物总量36.17mg加入4mg的碳粉中，形成碳标，杂质氧化物在该碳标中的百分含量为90wt%。表1中第四行为杂质在样品标准中的含量为0.lwt^的标准点，将表中第三行中诸杂质氧化物的质量*0.l，应加入铪酸镧的质量为90mg-3.62mg=86.38mg。把杂质氧化物总量3.62mg加4mg碳粉，形成碳标，杂质氧化物总量在碳标中的百分含量为47.5wt^。以此类推，第三行中诸杂质氧化物的质量*0.03，0.Ol，O.003，0.OOl，O.0003,0.0001，就形成了一套杂质在样品标准中的含量为0.0001wt%，0.0003wt%，0.001wt%，0.003wt%，0.01wt%，0.03wt%和0.lwt^的标准点。对应的杂质氧化物总量在碳标中的百分含量0.092wt%，0.27wt%，0.92wt%，2.68wt%，8.26wt%，21.4wt%，47.5wt%。这样就形成了一套以碳粉为基体加入了诸多杂质氧化物的的碳标和样品标准。本发明的方法在实际应用中，主要用来分析纯度在99%以上的样品，碳标的配制方法可按照表2进行配制。可以将表1第四行中碳粉的加入量扩大20倍，即称取4mg*20=80mg的碳粉，加入杂质氧化物总量3.62mg*20=72.4mg，混匀后形成Num.1碳标。为称样准确，可以按照表1中所列杂质氧化物的质量的100倍，事先混合均匀备用。通过公式^i=C,(l)来配制各号碳标，其中90为称取纯碳粉的毫克数，Ci—t为杂质氧化物总量在Num.i-1碳标中的含量；x是称取Num.i_l碳标的质量。如果Q=47.5wt%，c2=21.4wt^，通过公式1计算，_^=<^JUx=t;;f，艮卩x=73.8mg，即直接称取Num.1碳标73.8mg，向其中加入90mg的碳粉即可得到Num.2碳标。以此类推即可得到表2中的一系列碳标。用此方法配制碳标准确、方便、快捷。从表1可以看出杂质含量小于0.01wt^的样品标准中铪酸镧的加入量均大于89.64mg，接近90mg，在实际分析中，为了样品配制方便可近似按照铪酸镧样品与碳标按照重量比90:4进行混合配制，再加入载体得到样品标准。1.2样品标准及样品空白的制备称取90mg样品加入4mg的碳粉及6mg载体(其中AgCl:Ga203=2:1)磨匀后即为样品空白；称取碳Ci，C卜"C卜2，如0.001wt%，0.003wt%，0.01wt^为Num.5，4，3各12mg，载体(其中AgCl:Ga203=2:1)18mg及三份270mg样品，磨匀，即为加入碳标后的样品标准。二、实验条件2.1试验条件与Hf02及La203分析相同，如表3所示。表35<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2.2分析线Si251.4nm，Fe302.1，Mn260.5Mg280.2，Pb283.3，Ni300.2，Ti307.8，A1308.2，Ca317.9，Cu327.4，Co251.7，Sn284.0，Cr283.5，Mo317.0，V318.5，因为样品中的各杂质含量时高时低，分析线也可以根据具体情况另选。2.3计算与分析对于样品中的含量较低的杂质，用"直线拉直法"做增量分析，并把铪酸镧样品空白值点入曲线中绘制工作曲线，再从工作曲线中查出样品中杂质的含量。对样品中含量较高的杂质用公式C。=1。C乂(Ii+。-I。)，其中C。为样品标准中所加样品的杂质含量，&为碳标中杂质加入量，Ii+。、I。为Ci+。、C。对应的分析线强度，其中Ci+。为样品标准中杂质的含量，求出的3个C。取平均值叾作为估计值，C—。与I。(S。)与Ci+。、Ii+。(S》点入S-logC坐标中绘制工作曲线。Ci+。即为加入标准量与e。的和，如0.001+(^。，0.003+^。，0.01+G，再从工作曲线中求出对应样品空白的I(S)的对应值，即为样品中该元素的分析值。此外，I指谱线强度，S为对应的黑度，用半对数坐标纸可以从CS曲线中求出，比较方便。2.4分析结果通过平行样品分析结果对照分析比较，如表4所示，该方法分析结果比较稳定，也符合铪酸镧原料Hf02和La203中的杂质含量。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>氧ttffeg量Mf冲ft^^l/wty。标号取量(mg)标号样品标准中杂质的含量wt先47.572.480N亂10.121.473.8Num.190Num.20,038.2656.58Num.290Num.30.012.6846.13Num.390Num.40.0030.9247.05N亂490Num.50.0010.2737.38N亂590Num.60.00030.09246.52Num.690Num.70.000权利要求一种铪酸镧中杂质的光谱分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)确定所要分析的铪酸镧样品中杂质，根据铪酸镧样品中杂质制备样品标准，以样品标准中各杂质元素含量为1wt％计算各杂质相应氧化物的质量并称量，其总质量为X，称取为样品标准4wt％的碳粉，将所述各杂质相应氧化物与所述碳粉混合后形成碳标，然后向碳标中加入质量为Y的铪酸镧，其中X+Y为样品标准的90wt％，再加入为样品标准6wt％的光谱载体AgCl和Ga2O3，得到样品标准，所述载体中AgCl与Ga2O3的质量比为2∶1；(2)按照步骤(1)配制各杂质元素的含量为0.1～0.0001wt％中的若干个不同的杂质含量的一系列样品标准；(3)称取90重量份的铪酸镧样品及4重量份的碳粉，4重量份的AgCl和2重量份的Ga2O3混合得到样品空白；(4)对步骤(1)、(2)和(3)中所得的样品标准和样品空白进行摄谱；(5)试验选择杂质元素的分析线，测量分析线的黑度S，用S-logC绘制工作曲线，其中，C为样品标准和样品空白中的杂质含量值；(6)用直线拉直法与计算法确定分析结果，用直线拉直法分析低含量杂质，用计算法估算较高含量杂质，该计算法通过公式C0＝I0Ci/(Ii+0-I0)进行分析，其中C0为样品标准中所加样品的杂质含量，Ci为碳标中杂质的加入量，Ii+0、I0为Ci+0、C0对应的分析线强度，其中Ci+0为样品标准中杂质的含量，求出的3个C0取平均值作为估计值，将与S0及Ci+0与Si+0点入S-logC坐标中绘制工作曲线，其中S0、Si+0分别由I0、Ii+0求对数得到，工作曲线上对应样品空白黑度S的C即为分析值。F2008102474806C0000011.tif,F2008102474806C0000012.tif2.根据权利要求1所述的一种铪酸镧中杂质的光谱分析方法，其特征在于，所述的铪酸镧样品的纯度为99%以上。3.根据权利要求l所述的一种铪酸镧中杂质的光谱分析方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述的各杂质元素的含量分别为0.lwt%、0.03wt%、0.01wt%、0.003wt%、0.001wt%、0.0003wt%、0.0001wt%。全文摘要一种铪酸镧中杂质的光谱分析方法，该方法包括(1)以样品标准中各单质元素含量为1wt％计算各单质相应氧化物的质量并称量，其总质量为X，称取为样品标准4wt％的碳粉，二者混合后形成碳标，向该碳标中加入质量为Y的铪酸镧，其中X+Y为样品标准的90wt％，再加入为样品标准6wt％的光谱载体AgCl和Ga2O3，得到样品标准，AgCl与Ga2O3的质量比为2∶1；(2)按照步骤(1)配制各单质元素的含量为0.1～0.0001wt％的样品标准；(3)称取90重量份的铪酸镧样品及4重量份的碳粉，4重量份的AgCl和2重量份的Ga2O3混合得到样品空白；(4)对所得样品标准和样品空白进行摄谱；测量分析线的黑度S，用S-logC绘制工作曲线；用直线拉直法与计算法确定分析结果，该方法不受样品基体形式的限制，减少了光谱分析条件的干扰，提高了分析的精确度。文档编号G01N21/00GK101769861SQ200810247480公开日2010年7月7日申请日期2008年12月31日优先权日2008年12月31日发明者墨淑敏,潘元海,王长华,钱伯仁申请人:北京有色金属研究总院