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专利名称：钨或钨化合物中镉杂质元素的分析检测方法
技术领域：
本发明涉及到镉元素的分析检测，特别是钨或钨化合物中镉杂质元素的分析检测方法。
背景技术：
钨及钨化合物(钨粉、钨条、碳化钨、三氧化钨、钨酸、蓝钨、紫钨、仲钨酸铵及偏钨酸铵)是重要的战略物资，也是生产硬质合金的主要原料。其中镉杂质元素含量的高低直接影响着硬质合金和钨制品的性能。为了保证硬质合金产品的质量，必须对钨及各种钨化合物产品中镉杂质元素进行检测分析。原有的钨化学分析方法中，低(微)量镉采用的是极谱法测定，其方法原理是试样用硫酸-硫酸铵分解，以柠檬酸络合主体钨，在PH8 9时用双硫腙-苯溶液萃取镉，在高氯酸-盐酸底液中进行方波极谱测定。此方法分析速度慢，操作复杂，而且要使用有害的有机试剂苯和金属汞，对环境污染严重，不能满足现代分析简便、快速和环保的要求。因此，既能测定各种钨及钨化合物中杂质镉，又不人为引入对环境有严重污染和对人体有严重伤害的一苯和汞，成为测定镉杂质元素必须解决的一道技术难题。

发明内容
本发明针对上述不足，提供一种新的钨化学分析检测方法，实现钨或钨化合物中镉杂质元素的简便、快速和环保分析检测要求。为实现本发明的目的，钨或钨化合物中镉杂质元素的分析检测方法，依次包括如下步骤(I)溶样钨粉、钨条、细颗粒碳化钨试样采用过氧化氢溶解；蓝钨试样采用过氧化氢及氨水溶解；钨酸、仲钨酸铵、偏钨酸铵试样采用氨水溶解；紫钨、粗颗粒碳化钨试样高温氧化成三氧化钨后用氨水溶解；(2)采用过氧化氢与柠檬酸络合所述溶样步骤获得的试样溶液中的钨，加入盐酸溶解试样溶液中的镉；(3)采用氨水将钨酸沉淀溶解，加入柠檬酸络合钨且保持溶液为弱酸性；(4)将获得的已完全溶解的各种钨试液用去离子水稀释、混匀；(5)配制与所述钨或钨化合物基体匹配的镉标准溶液系列；(6)在选定的仪器工作条件下，将空白、各种钨试液与镉标准溶液系列同时于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上准确地直接测定钨或钨化合物中镉杂质元素的发射强度，
然后根据嫌《 = p x1q6X 100 ,C=CB+KI计算分析结果，其中P —自工作曲线上计算得
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到试液中经空白校正的镉的质量浓度，单位μ g/mL ;V—被测试料溶液的体积，单位mL ；m—试料的质量，单位g ;C为所测定试料溶液的质量浓度，(μ g/mL)；(；——所测定试料溶液背景的质量浓度，单位μ g/mL ；I——所测元素的发射强度；K——方程系数。所述溶样用过氧化氢纯度为优级纯、质量浓度为I. 10g/mL ;氨水由质量浓度为P 0. 91g/mL的优级纯氨水与去离子水等量混合。所述紫钨、粗颗粒碳化钨的高温氧化温度为750 780°C，时间为15 20min。所述柠檬酸纯度为优级纯、质量浓度为500g/L ;所述盐酸为质量浓度为P I. 19g/mL的优级纯盐酸与去离子水等量混合。所述步骤(3)加入柠檬酸络合钨且使试液保持微酸性PH4 6。所述配制钨基体匹配的镉标准溶液系列时需加入的钨基体溶液与称取的试料量相当，当称取钨粉试样量为0. 5000g、碳化钨0. 5400g、钨酸0. 6800g、仲钨酸铵或偏钨酸铵0. 7080g、蓝钨或紫钨0. 6300g吋，加入质量浓度为0. 063g/mL的三氧化钨基体溶液10毫升。
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本发明的优点是氨水和过氧化氢溶解不同钨试样，过氧化氢和柠檬酸络合钨，盐酸溶解镉元素，用钨基体匹配标准曲线，使分析检测镉杂质元素成为可能，从根本上解决了钨或钨化合物中镉杂质元素分析检测极谱法使用有机试剂苯和金属汞方法的难题。而且所用试剂均为纯度较高的优级纯-氨水、过氧化氢、盐酸、柠檬酸等，对环境无污染，试剂空白低，背景值低等特点，很适合測定微量杂质元素，因此对钨或钨化合物中镉杂质元素的測定准确度高，精密度好，能满足质量检验的要求。在现有技术仅能检测钨粉、钨条、三氧化钨、钨酸、仲钨酸铵的基础上，増加了碳化钨、蓝钨、紫钨、偏钨酸铵等品种中镉的分析，测定范围由现有技术的0. 00005% 0. 0030%扩展为0. 0002% 0. 030%,而且测定结果准确、稳定、一致，重现性好。


图I是采用本发明用电感耦合等离子体原子发射光谱法測定的镉标准曲线。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明的钨或钨化合物中镉杂质元素的分析检测方法作进ー步的详细说明。I.标准溶液配制配制质量浓度为1.0mg/mL镉标准储备溶液，储存于塑料瓶中。配制质量浓度为50 u g/mL(微克/毫升)的镉标准溶液移取5. OOmL镉标准储备溶液于IOOmL容量瓶中，加入(1+1)盐酸(由质量浓度为P I. 19g/mL的优级纯盐酸与去离子水等量混合)2mL，用去离子水稀释至刻度，混匀。配制质量浓度为0.063g/mL (克/毫升)的钨基体溶液称取6. 30g三氧化钨(99. 99%)，置于300ml烧杯中，盖上表面皿，加入IOOml浓度(1+1)(由质量浓度为P 0. 91g/mL的优级纯氨水与去离子水等量混合，下同)的氨水，置于电热板上，缓慢加热至完全溶解(保持体积约50mL)，取下冷却，用去离子水吹洗杯壁，移入IOOml塑料容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，混匀，储存于塑料容量瓶中。配制钨基体匹配的镉标准溶液系列分别移取上述质量浓度为0. 063g/mL(克/毫升)的钨基体溶液IOmL (称取的待检测试料不同品种试样量应与钨基体溶液的加入量相当，比如当加入质量浓度为0. 063g/mL钨基体溶液IOmL时，称取钨粉为0. 5000克，碳化钨试样量则为0. 5400克，钨酸0. 6800克、仲钨酸铵或偏钨酸铵试样量则为0. 7080克、蓝钨或紫钨 O. 6300 克等)六份于 200mL 烧杯中，分别加入 0mL、0. IOmL,O. 25mL、0. 50mL、l. OmL,3. OmL镉标准溶液(5(^8/1^)，盖上表皿，加入211^过氧化氢(P I. 10g/mL)，lmL柠檬酸溶液(浓度500g/L),加热煮沸并蒸至体积3mL 5mL ;取下稍冷后,用去离子水吹洗表面皿及杯壁,并控制体积约20mL 30mL。加入5mL盐酸(1+1),低温加热煮沸IOmin 15min,取下稍冷，加入12mL氨水(1+1)，低温加热煮沸，取下，加入ImL柠檬酸溶液(500g/L)，加热煮沸至溶液清亮。取下冷却；移入50mL容量瓶中，用去离子水稀至刻度，混匀。即配制成每毫升(mL)含0，O. 10 μ g (微克)，O. 25 μ g，O. 50 μ g，I. O μ g，3. O μ g之钨基体匹配的镉标准溶液系列。2.按本发明方法的步骤测定绘制标准工作曲线或建立线性方程采用本发明方法在电感耦合等离子体原子发射光谱仪上测定钨或钨化合物中镉杂质元素的工作条件为发生器功率1000W(瓦)，冷却气流量12L/min(升/分)，护套气流量
O.25L/min,载气流量O. 50 I. OL/min,观察高度15mm (毫米)，入射狭缝IOym (微米)，出射狭缝15 μ m，积分时间Isec (秒)，参比线C193. 026nm (纳米)，参比线高压参数700v (伏)。在上述仪器工作条件下测定镉元素的分析线波长为226. 502nm (仪器工作条件及待测元素的波长以下实施例皆相同)。在以上工作条件下，将己配制好的钨基体匹配的镉标准溶液系列在电感耦合等离 子体原子发射光谱仪上进行测定(同时进行空白测定)，读取镉元素的发射强度，以被测元素的质量浓度为横坐标，测定的发射强度为纵坐标绘制标准工作曲线(如图I)或以系列
n V W I
标准溶液的质量浓度及相对应的发射强度，建立前述线性方程:coCd— xlOO,
Iff
C=CB+KI，其中p—自工作曲线上计算得到试液中经空白校正的镉的质量浓度，单位yg/mL ;V—被测试料溶液的体积，单位mL ;m—试料的质量，单位g ；C为所测定试料溶液的质量浓度，(μ g/mL)；CB—所测定试料溶液背景的质量浓度，单位μ g/mL ；I——所测元素的发射强度；K——方程系数。3.样品测定实施例I :三氧化钨中镉元素的测定(y_l)称取O. 6300克三氧化钨试样置于200mL烧杯中，依次加入纯度为优级纯(以下实施例相同)40mL氨水(1+1),盖上表面皿，加热使试料完全溶解，并蒸至体积3mL 5mL。取下冷却，用去离子水吹洗杯壁，加入纯度为优级纯(以下实施例相同)2mL过氧化氢(P I. 10g/mL)，加入纯度为优级纯(以下实施例相同)lmL柠檬酸溶液(500g/L)，加热煮沸。取下稍冷后，用去离子水吹洗表面皿及杯壁，并控制体积约20mL 30mL。加入纯度为优级纯(以下实施例相同)5mL盐酸(1+1),低温加热煮沸IOmin 15min,取下稍冷,加入纯度为优级纯(以下实施例相同)12mL氨水(1+1 )，低温加热煮沸，取下，加入纯度为优级纯(以下实施例相同)lmL柠檬酸溶液(500g/L)，加热煮沸至溶液清亮。取下冷却。将试液移入50mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，混匀。在同样的上述仪器工作条件下，将空白、试液与钨基体匹配的镉标准溶液系列同时在电感耦合等离子体原子发射光谱仪上测定其镉兀素的发射强度。根据测定的三氧化钨试液中镉元素的发射强度，按前述的线性方程自动计算分析结果或从前述的标准工作曲线(加入质量浓度为O. 063g/mL钨基体溶液IOmL时绘制的)上查出相应的被测元素的质量浓度计算分析结果。对同一批三氧化钨标样进行多次测定，测定结果的平均值、标准偏差、相对标准偏差见表I。表I分析结果及精密度
权利要求
1.一种钨或钨化合物中镉杂质元素的分析检测方法，依次包括如下步骤 (1)溶样钨粉、钨条、细颗粒碳化钨试样采用过氧化氢溶解；蓝钨试样采用过氧化氢及氨水溶解；钨酸、仲钨酸铵、偏钨酸铵试样采用氨水溶解；紫钨、粗颗粒碳化钨试样高温氧化成三氧化钨后用氨水溶解； (2)采用过氧化氢与柠檬酸络合所述溶样步骤获得的试样溶液中的钨，加入盐酸溶解试样溶液中的铺； (3)采用氨水将钨酸沉淀溶解，加入柠檬酸络合钨且保持溶液为弱酸性； (4)将获得的已完全溶解的各种钨试液用去离子水稀释、混匀； (5)配制与所述钨或钨化合物基体匹配的镉标准溶液系列； (6)在选定的仪器工作条件下，将空白、各种钨试液与镉标准溶液系列同时于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上准确地直接测定钨中镉杂质元素的发射强度，然后根据
2.根据权利要求I所述的钨或钨化合物中镉杂质元素的分析检测方法，其特征在于所述溶样用过氧化氢纯度为优级纯、质量浓度为I. 10g/mL ;氨水由质量浓度为P 0. 91 g/mL的优级纯氨水与去离子水等量混合。
3.根据权利要求I所述的钨或钨化合物中镉杂质元素的分析检测方法，其特征在于所述紫钨、粗颗粒碳化钨的高温氧化温度为750 780°C，时间为15 20min。
4.根据权利要求I所述的钨或钨化合物中镉杂质元素的分析检测方法，其特征在于所述柠檬酸纯度为优级纯、质量浓度为500g/L ;所述盐酸为质量浓度为P I. 19g/mL的优级纯盐酸与去离子水等量混合。
5.根据权利要求I所述的钨或钨化合物中镉杂质元素的分析检测方法，其特征在于所述步骤(3)加入柠檬酸络合后使试液保持微酸性PH4 6。
6.根据权利要求I所述的钨或钨化合物中镉杂质元素的分析检测方法，其特征在于所述步骤(5)配制钨基体匹配的镉标准溶液系列时需加入的钨基体溶液与称取的试料量相当，当称取钨粉试样量为0. 5000g、碳化钨0. 5400g、钨酸0. 6800g、仲钨酸铵或偏钨酸铵0.7080g、蓝钨或紫钨0. 6300g时，加入质量浓度为0. 063g/mL的三氧化钨基体溶液10毫升。
全文摘要
本发明公开了一种钨或钨化合物中镉杂质元素的分析检测方法，依次包括溶样，即各种钨或钨化合物试样分别采用过氧化氢和/或氨水溶解；过氧化氢与柠檬酸络合试样溶液中的钨，加入盐酸溶解试样溶液中的镉；采用氨水将钨酸沉淀溶解，加入柠檬酸络合钨且保持溶液为弱酸性；将获得的已完全溶解的各种钨试液用去离子水稀释、混匀；配制与所述钨或钨化合物基体匹配的镉标准溶液系列；在选定的仪器工作条件下，将空白、各种钨试液与镉标准溶液系列同时于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上准确地直接测定钨或钨化合物中镉杂质元素的发射强度，然后根据C=CB+KI计算分析结果；本发明简便、快速和环保。
文档编号G01N21/71GK102854179SQ201210382970
公开日2013年1月2日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者陈秋莲 申请人:株洲硬质合金集团有限公司