冉夢(mèng)璇
(富蘊(yùn)恒盛鈹業(yè)有限責(zé)任公司 富蘊(yùn) 836107)
鈹青銅是以鈹為基本合金元素的銅基合金材料,它經(jīng)過(guò)處理后,具有高的強(qiáng)度、硬度、穩(wěn)定性、耐疲勞、耐腐蝕、耐磨沖擊時(shí)不產(chǎn)生火花等一系列優(yōu)良的綜合性能,被譽(yù)為“有色彈性材料之王”。廣泛應(yīng)用于制作各種高級(jí)彈性元件、彈性材料、安全防爆品和電子元件等方面。
鈹青銅中鈹?shù)姆治龇椒ū容^多,最早測(cè)定鈹青銅中鈹?shù)姆椒ú捎弥亓糠ǎ涸贓DTA存在下,使鈹生成氫氧化鈹沉淀或銅鐵試劑沉淀,以氧化鈹稱(chēng)重或稱(chēng)量銅鐵試劑鈹,重量法速度慢。目前常用的方法有:有鉻天青S比色法、氟化鈉(氟化鉀)滴定法、磺基水楊酸光度法、氟化鈉(氟化鉀)滴定法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、火花放電發(fā)射光譜法。
試樣經(jīng)硝酸分解,用EDTA二鈉絡(luò)合鐵、鋁離子及其他離子。在氨性溶液中,使大量銅生成銅氨絡(luò)離子,鈹則生成氫氧化鈹沉淀,將氫氧化鈹沉淀過(guò)濾,用鹽酸溶解,加入酒石酸鉀鈉,以酚酞為指示劑,調(diào)整pH值,加入氟化鈉(或氟化鉀)溶液,析出相應(yīng)的堿。用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)落液滴定,求得鈹?shù)暮俊?/p>
該方法優(yōu)點(diǎn):對(duì)儀器的要求少,分析成本低廉。缺點(diǎn):操作繁瑣,步驟多(洗滌燒杯3~4和沉淀7~8次),等待時(shí)間長(zhǎng)(氨水沉淀后等2小時(shí)),人為干擾(每個(gè)人對(duì)顏色的判斷都不一致)。
鈹與鉻天青S反應(yīng)的酸度范圍較寬,pH2.5~11都能反應(yīng)。本方法采用pH9~10的酸度范圍。不采用微酸性條件的原因有:⑴微酸性條件下各種試劑、掩蔽劑、EDTA溶液、緩沖液的量都對(duì)吸光度影響很大,操作困難。⑵在微酸性條件下,鋁與EDTA絡(luò)合速度慢,鈦、鐵的影響也較嚴(yán)重。采用pH9~10酸度范圍,可以克服微酸性條件下存在的缺點(diǎn),靈敏度也較高。鈹青銅中與鈹共存的元素,如鐵、鎳、鉛、鈦、鋁等,在有EDTA存在時(shí)都不干擾,銅有EDTA存在時(shí)也不顯色,但與EDTA形成的淺藍(lán)色在波長(zhǎng)550nm時(shí)稍有吸光,可在空白中加入與試樣大致相同量的銅即可消除其影響,故測(cè)定鈹青銅中鈹時(shí)不用分離,手續(xù)簡(jiǎn)便。
該方法的優(yōu)點(diǎn):測(cè)定鈹青銅中鈹時(shí)不用分離,手續(xù)簡(jiǎn)便;缺點(diǎn)是銅與EDTA形成的淺藍(lán)色在波長(zhǎng)550nm時(shí)稍有吸光,需在空白中加入與試樣大致相同量的銅,但母合金的鈹是無(wú)法確定的,該方法只適用于測(cè)定已知大概鈹含量的鈹青銅。
用磺基水楊酸光度法測(cè)定鈹銅合金中的鈹,加入鹽酸羥胺掩蔽鐵,EDTA二鈉掩蔽銅、鋁等干擾的金屬離子,加入pH=10的氯化銨-氨水的緩沖溶液穩(wěn)定酸度,在最大波長(zhǎng)316nm處直接比色。該方法在鹽酸羥胺、EDTA二鈉存在下,比鈹高30倍的銅、鋁、鈣、鎂,高10倍的硝酸根,高5倍的鉛及三價(jià)的鐵離子(100μg)均不干擾測(cè)定。
該方法的優(yōu)點(diǎn):測(cè)定鈹青銅中鈹時(shí)方法便捷(不用分離、過(guò)濾)、時(shí)間短(滴定分析方法比較,可節(jié)約三分之一以上的測(cè)定時(shí)間),測(cè)量高鋁含量的鈹時(shí)結(jié)果更可靠。
試樣經(jīng)硝酸分解,直接以氬氣等離子體光源激發(fā),進(jìn)行光譜測(cè)定,以基體匹配法校正。
優(yōu)點(diǎn):需要分析的元素可以一次性測(cè)量、分析快速、結(jié)果準(zhǔn)確性高。
缺點(diǎn):分析成本高。
用120目(124μm)剛玉砂紙打磨樣品表面,優(yōu)化光源激發(fā)條件為:沖洗時(shí)間10s;預(yù)燃時(shí)間15s;積分時(shí)間10s;頻率500Hz;積分能量0.09;氬氣流量9L/min;以Cu296.1nm譜線作為參比線,優(yōu)選和精密度均較好的譜線作為該元素的分析譜線。利用購(gòu)買(mǎi)的標(biāo)樣與電感耦合等射光譜法(ICP-AES)和原子吸收光譜法(AAS)共同定值的內(nèi)控樣一起繪制校準(zhǔn);校準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)R'均在0.995以上。對(duì)樣品進(jìn)行精密度試驗(yàn)考察,各元素相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD,n=11)在0.39%~1.5%之間。對(duì)鈹青銅未知樣品進(jìn)測(cè)定值與濕法結(jié)果一致。
優(yōu)點(diǎn):該方法用砂紙簡(jiǎn)單打磨無(wú)需任何化學(xué)試劑,兩分鐘就可完成樣品的前處理及樣品中多種元素的測(cè)定過(guò)程,
缺點(diǎn):分析成本高。
綜上所述,鈹銅中鈹含量測(cè)定的方法各有優(yōu)缺點(diǎn),但分析方法的發(fā)展方向由繁化簡(jiǎn)、由難到易。前處理越來(lái)越簡(jiǎn)單,分析速度越來(lái)越快。