4試驗報告《金砷合金砷量測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》

1、金碑合金碑星的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法試驗報告（征求意見稿）北京有色金屬與稀土應用研究所2018年11月金神合金神H的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法1、前言金碑合金材料主要用于新一代信息技術(shù)、船舶及海洋工程、航空航天、國防科技等領域，是一種優(yōu)質(zhì)的電子薄膜材料具有不可代替性，與國家的戰(zhàn)略發(fā)展緊密聯(lián)系在一起。并且打破了國際壟斷帶來的一系列弊端。測試方法的制定和國家“一帶一路”技術(shù)創(chuàng)新等產(chǎn)業(yè)息息相關(guān),因此金碑合金檢測方法的制定更為重要。金碑合金材料主要用于集成電路、光盤、LCDPDP顯示器、一般玻璃鍍層和P.L.S波段硅功率管等方面，應用廣泛需求量大。因此研究制定碑的檢測方法勢在必行。

2、利用電感耦合等離子發(fā)射光譜法測定碑含量操作方法簡單，快速,結(jié)果準確。制定方法后對控制金碑合金產(chǎn)品的批次一致性、穩(wěn)定性、生產(chǎn)成本、檢測周期會有明顯提高和改善，為產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控提供方法保障，同時電感耦合等離子發(fā)射光譜儀的市場占有率高，方法容易推廣使用，并且填補了金碑合金中碑量測定的空白。2、實驗部分2.1試劑與材料除非另有說明外，在分析中僅使用確認為優(yōu)級純試劑和去離子水（在線電阻率不大于18.2MQ.cm-1）。試驗中所需的標準溶液除本部分規(guī)定的配制方法配制外，也可使用國家標準物質(zhì)（標準溶液）。鹽酸（p1.19g/mL）硝酸（p1.42g/mL>2.1.3硝酸（1+1）,用時現(xiàn)配。2.1.4混

3、合酸：3體積鹽酸（2.1.1）和1體積硝酸（2.1.2）混勻，用時現(xiàn)配。2.1.5碑標準貯存溶液：稱取0.5000g金屬碑（was>99.99%）,置于200mL燒杯中，加入50mL硝酸（2.1.3）,蓋上表面皿，加熱溶解，冷卻，移入500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含1000四碑。2.1.6 碑標準溶液：準確移取10.00mL碑標準貯存溶液（2.1.5）至100mL容量瓶中，加入10mL鹽酸（2.1.1）稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL分別含100g碑。2.1.7 氯氣（體積分數(shù)>99.99%）。2.2儀器電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀。200nm處光譜分辨率應小于

4、0.01nm。3試驗方法稱取0.10g試樣，精確至0.0001g。置于100mL燒杯中，加入10mL混合酸（2.1.4）,加熱至試料完全溶解，冷卻，按表1移入相應容量瓶，分取試液，加入鹽酸（2.1.1），用水稀釋至刻度，混勻。隨同試料做空白試驗，然后用ICP-AES直接檢測。表1兒系的質(zhì)里分數(shù)w/%溶液總體積v/mL分取試液體積v/mL溶液測定體積v/mL0.11.0100->1.03.010010.001004結(jié)果與討論4.1儀器工作參數(shù)的選擇本實驗室使用的儀器設備型號為iCAP7000SERIES見表2。表2ICP測定參數(shù)項目參數(shù)功率（W1150冷卻氣流量（L/min）12輔助氣流量

5、（L/min）0.5霧化叭體流量（kPa）220蠕動泵速（rpm）50曝光時間（s）紫外：10;可見：5掇3'曰曝兀時間（s）紫外：15;可見：5觀測高度（mm12測定模式垂直4.2測定譜線的選擇在利用ICP測定元素含量，每一元素有好多條譜線可選擇，一般是選擇強度最高的，受干擾最少的譜線作為分析線。稱取0.10g（精確至0.0001）純金（99.99%）置于100mL燒杯中，加入1.00mL碑標準溶液（2.1.6），加入10mL混合酸（2.1.4）,加熱至試料完全溶解，冷卻，移入100mL容量瓶中，加入鹽酸（2.1.1）5ml,用水稀釋至刻度，混勻。在相同的儀器條件下，選擇不同的譜線進

6、行測定，選擇最佳譜線。由表3數(shù)據(jù)可以看出選用193.695nm譜線，碑的加標回收率好。表3碑元素譜線的選擇譜線(nm)試樣中碑的濃度（g/ml）測定濃度（少g/ml）回收率（%）線性（R）189.0421.001.057105.71.0000193.6951.001.002100.21.0000449.4731.00/234.9841.000.90890.81.00004.3測定時試樣溶液酸度對測定結(jié)果的影響稱取0.10g（精確至0.0001）純金（99.99%）五份，分別置于100mL燒杯中，分別加入3.00mL碑標準溶液（2.1.6）,加入10mL混合酸（2.1.4）,加熱至試料完全溶解，

7、冷卻，移入100ml容量瓶中，分別加入鹽酸（2.1.1）0mL、5mL、10mL、15mL、20mL,用水稀釋至刻度，混勻。在相同儀器條件相同譜線下進行測定，測定結(jié)果見表4。表4酸度的影響兒條譜線(nm)加入酸的量（ml）試樣中碑的濃度（少g/ml）測定濃度（g/ml）回收率（%）As193.69503.002.81693.953.003.015100.5103.003.018100.6153.003.202106.7203.003.205106.8由表4數(shù)據(jù)可以看出，加入鹽酸的量為5mL、10mL鹽酸（2.1.1）時，對元素的測定基本無影響。因此，選擇加入鹽酸（2.1.1）5mL4.4基體的

8、影響4.4.1稱取0.10g（精確至0.0001）純金（99.99%）六份，分別置于100mL燒杯中，分別加入0.00mL、0.50mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL,10.00mL碑標準溶液（2.1.6）加入10mL混合酸（2.1.4），加熱至試料完全溶解，冷卻，移入100ml容量瓶中，分別加入鹽酸（2.1.1）5mL用水稀釋至刻度，混勻。在相同儀器條件相同譜線下進行測定，測定結(jié)果見表5。表5基體效應的影響牌號兒條譜線(nm)純金中加入碑的濃度（少g/ml）測定濃度（少g/ml）回收率（%）AuAs193.6950.00/Au+0.500.500.49899.6Au+1.001.

9、001.007100.7Au+3.003.003.008100.3Au+5.005.005.016100.3Au+10.0010.009.9199.14.4.2分別稱取不同碑含量的試樣0.10g（精確至0.0001）各三份，分別置于100mL燒杯中,加入10mL混合酸（2.1.4），加熱至試料完全溶解，冷卻，按表1移入相應容量瓶，分取試液，加入鹽酸（2.1.1）,用水稀釋至刻度，混勻。在相同儀器條件相同譜線下分別用不含金基體的工作曲線和含金基體的工作曲線對上述試樣進行碑含量的測定，對兩條工作曲線的測定結(jié)果進行比較見表6。表6結(jié)果比較牌號元素譜線(nm)加入金基體的工作曲線測得試樣中碑的含量（%

10、）不加入金基體的工作曲線測得試樣中碑的含量（%）AuAS0.2As193.7590.25、0.25、0.250.25、0.26、0.25AuAS0.40.42、0.43、0.420.41、0.43、0.42AuAs10.91、091、0.920.91、0.91、0.92AuAs21.91、1.91、1.901.90、1.90、1.91AuAs33.02、3.06、3.093.03、3.06、3.06由表5和表6的數(shù)據(jù)可以看出，基體金對碑量的測定無影響。4.5工作曲線的繪制分別移取0,0.50,1.00,3.00,5.00mL,10.00mL碑標準溶液（2.1.6）于一組100mL容量瓶中，各加

11、入10mL（2.1.1）鹽酸，以去離子水稀釋至刻度，混勻。此標準系列溶液1mL含碑依次為011g、0.50（1g、1.00（1g、3.00g、5.00g、10.00g。4.6儀器檢出限和方法測定下限將隨同試樣所做的空白溶液測定11次，以3倍標準偏差所對應的溶度，表示碑元素的檢出限。檢測結(jié)果的10倍標準偏差所對應的濃度，表示碑元素的測定下限。結(jié)果見表7。表7檢出限和測定下限兒條譜線（nm）信號強度檢出限(g/ml)測定下限（少g/ml）As193.6953.4;3.9;4.0;3.7;4.0;3.6;2.0;3.9;2.9;3.2;2.70.0120.0405試樣的分析方法5.1試樣分析方法稱取

12、0.10g試樣，精確至0.0001g。置于100mL燒杯中，加入10mL混合酸（2.1.4）,加熱至試料完全溶解，冷卻，按表1移入相應容量瓶，分取試液，加入鹽酸（2.1.1），用水稀釋至刻度，混勻。隨同試樣做空白試驗，然后用ICP進行測定。5.2方法的準確度實驗稱取0.10g試樣（五份）精確至0.0001g。置于100mL燒杯中，加入100g/mL碑標準溶液（2.1.6）0.00mL0.50mL1.00mL3.00mL5.00mL加熱至試料完全溶解，冷卻，按表1移入相應容量瓶，分取試液，加入鹽酸（2.1.1）,用水稀釋至刻度，混勻。隨同試樣做空白試驗，然后用ICP進行測定。表8加標回收表8加標

13、回收（%）牌號加入量（%）試樣中As含量（%）加標測得含量（%）回收率（%）AuAs0.200.25000.500.75100.01.001.2499.03.003.2399.35.005.2499.8AuAs0.400.42000.500.9198.01.001.42100.03.003.44100.75.005.3899.0AuAs100.91000.501.4098.01.001.8897.03.003.8698.35.005.8899.4AuAs201.90000.502.3896.01.002.8999.03.004.94101.05.006.92100.4AuAs303.06000

14、.503.5598.01.004.0498.03.006.10101.35.008.06100.0由表8測試的數(shù)據(jù)可以看出，回收率在96.0%101.3%之間回收率較好。5.3方法的精密度實驗對試樣AuAs0.2、AuAs0.4、AuAsI、AuAs2、AuAs3分別進行11次測定。表9方法的精密度表9方法的精密度兒條樣品牌號平均值S%RSD%AuAs0.2As0.250.250.250.240.240.260.250.00600.0240.250.250.260.250.25-AuAs0.40.420.430.420.420.430.420.420.00510.0120.410.420.42

15、0.420.42-AuAs10.900.910.900.920.900.910.910.0120.0130.910.940.920.920.90-AuAs21.891.901.891.921.921.901.900.0130.00681.901.881.891.911.88-AuAs33.023.063.093.063.073.073.060.0190.00623.053.053.083.063.09-5.4重復性在重復條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的測定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個測試結(jié)果的居然對差值不超過重復性限r(nóng),超過重復性限r(nóng)情況不超過5%重復性限r(nóng)按表10數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。表10重復性質(zhì)量分數(shù)(%)重復性限性r(%)0.250.0170.420.