7.2  在冶金工业中的应用

7.2.1  钢铁分析

除共振线处于真空紫外区的碳、硫、磷等元素外，原子吸收分光光度分析几乎可测定所有元素．一般将试样溶解后，只要将溶液喷雾到火焰中，即可测定，有时与分离操作结合使用效果更好．

7.2.1.1  试样的前处理

A  试样分解法

一般钢铁样品用盐酸分解，并加硝酸氧化制成溶液．含钨之类的合金钢，为了防止钨酸等形成沉淀，用硫酸和磷酸的混合酸处理较好．含钛的钢也可同时使用氢氟酸分解．

一般溶样步骤如下

1.盐酸分解法  称取1克试样，加入30毫升盐酸(6N)，加热分解，再加5毫升硝酸使铁等氧化，将溶液加热，蒸干．再在200℃加热约5分钟．在残渣中加入5毫升盐酸，加热5分钟，用冷水稀释至约30毫升．待可溶性盐类全部溶解后，用滤纸过滤，滤液盛接在容量瓶中．用温盐酸(0.6N)冲洗烧杯，将洗液倒在滤纸上，再用温盐酸(0.6N)和冷水交替洗净滤纸．洗液全部收集到容量瓶中．冷却滤液，用水冲稀至刻度．

2.混合酸分解法  称取1克试样，加入30毫升混合酸[磷酸15％(体／体)，硫酸15％(体／体)]，加热分解，滴加硝酸氧化，蒸发至冒白烟，继续加热1分钟．冷却，在残渣中加入约30毫升水，微热浸取5分钟，溶解可溶性盐类．必要时过滤，用温硫酸[2%（体／体）]洗净残渣．冷却后移至容量瓶中，冲稀至刻度．

B  铁的分离

有大量铁共存时，待测元素灵敏度往往降低．因此，测定痕量元素时，最好先将铁分离．一般采用溶剂萃取法分离铁，用甲基异丁酮从8N左右的盐酸溶液中，几乎可将铁(Ⅲ)完全萃取，但由于其它共存元素也部分或全部被萃取，所以此法只限于测定在上述条件下不被甲基异丁酮萃取的元素，如镁、锰、镍等．应该注意，此法虽可将铁完全萃取，使其不影响测定，但其它残留共存元素的影响不一定都能消除．

用乙酰丙酮和吡啶作萃取剂，可除去其它各种金属，但是不包括锑、砷、钙、镁、碲。测定某些元素时，采用汞阴极电解法分离共存元素，较为有利．

C  待测元素的分离

测定痕量元素时，有时将其以适当的络合物形式萃取分离较好．例如，在柠檬酸盐存在下，用甲基异丁酮萃取铜、镍等的二乙基二硫代氨基甲酸络合物或吡咯啶二硫代氨基甲酸络合物，将有机相喷雾到火焰中进行测定，可提高灵敏度．

D  标准曲线

标准曲线是在待测元素的标准溶液中，加入和试样溶液同浓度的铁和酸，喷雾测定，绘制而成。也可加入纯铁，用与处理试样相同的方法来制备标准溶液．添加干扰抑制剂时，必须使它在试样溶液中和制作标准曲线的溶液中具有相同的浓度。

7.2.1.2  各元素的测定举例

A  镁

试样适于用盐酸分解．为消除干扰元素的影响，试样分解后，加入5毫升[18％(重／体)]氯化锶溶液，并冲稀到一定体积，采用此法，即使在试样中含有0.5％的磷、钛、锆，1％的锌，2％的钒、锰、硅，5％的镍、铜、钼，10％的铬时，也没有干扰。镁含量低的试样最好萃取除铁后再行测定。

测定波长：285.21nm

火焰：空气—乙炔．

B  钙

和镁一样，用锶作干扰抑制剂进行测定时，将铁除去效果较好．

测定波长：422.67nm

火焰：空气—乙炔．

7.2.2  铜合金

不含锡及硅时，于试样中加入硝酸(1：1)或混合酸(用水将300毫升硝酸及200毫升盐酸冲稀到1升)，加热分解，煮沸赶掉氮的氧化物，冷却溶液，用水稀释到一定体积．含有锡时，将试样溶解于氢溴酸和溴的混合溶液(9：1)中，将溶液小心蒸干，并反复处理，使锡挥发．然后加入硝酸，加热分解溴化物，再蒸干．将残渣溶解于硝酸(1：1)中，用水稀释到一定体积．试样中硅含量高时，可将试样置于白金皿内，用硝酸(1：1)溶解，再加氢氟酸和硫酸，加热蒸发．冷却，用水稀释至一定体积．有硫酸铅析出时，过滤，稀释到一定体积．

7.2.3  铝合金

用盐酸加热分解试样，冷却，用水稀释到一定体积．分解不完全时，可滴加过氧化氢．根据待测元素的情况，还可用混合酸(75毫升硝酸，75毫升盐酸，150毫升硫酸及700毫升水)分解试样，加热蒸发至硫酸冒白烟，残渣用硝酸(1：I)溶解，

7.2.4  铅合金

不含锡时，用硝酸(1：2)分解试样，用水稀释到一定体积．试样含锡时，用混合酸(盐酸85毫升，硝酸5毫升及水10毫升)分解试样，稀释到一定体积．

 7.2.5  锆合金

将试样置于白金皿内，加5毫升水后，滴加氢氟酸分解试样．加数滴硝酸使铜等溶解，再加5毫升硫酸，加热蒸发，赶走氢氟酸至硫酸冒白烟，冷却后用水润湿，加5毫升硝酸．稍加热，冷却，用水稀释到一定体积．

标准曲线

测定低含量成分时，配制和试样溶液的基体元素及酸浓度大致胡同的溶液，向其中加入一定量待测元素的标准溶液以绘制标准曲线．添加干扰抑制剂时，必须使它在试样溶液中和绘制标准曲线的标准溶液中具有相同的浓度．

各元素的测定举例

镁

镍合金中铝及硅的合量低于0.15％时没有干扰，因此不必采用干扰抑制剂．

测定铝合金中的镁时，灵敏度下降．添加锶也不能完全消除铝的干扰．测定0.05％以上的镁时，最好结合使用下述萃取法。

用3毫升盐酸及I毫升硝酸分解0.1000克试样，煮沸，起掉氮的氧化物．冷却，用水准确稀释到100毫升．吸取镁含量为5～40微克、铝含量低于10毫克的试样溶液，置于分液漏斗中，加5毫升饱和氯化钠溶液及1毫升酒石酸钠溶液(25克／100毫升)，混合后，加入5毫升2—甲基—8—羟基喹琳溶液(5克／100毫升乙醇)，用氨水将溶液的pH值调整到11以上．加水至液量为40毫升．加10毫升甲基异丁酮，强烈摇动3分钟，萃取镁的络合物，将有机相喷雾到火焰中，测定镁．

测定铀中的镁时，可萃取除去铀．即用盐酸和过氧化氢分解试样，蒸干后，加5毫升盐酸(1：1)，移到分液漏斗中，用TBP—氯仿溶液(6：4)萃取铀．反复萃取，最后将水相移到白金皿中蒸干．用6毫升盐酸(1：99)溶解残渣，加1毫升氯化钙溶液(钙2毫克／毫升)，用盐酸(1：99)稀释到l0毫升测定镁．

测定波长：2852.1埃，

火焰：空气—乙炔．