低温投样提高锡铅合金中氧含量测定的精密度

1、低温投样提高锡铅合金中氧含量测定的精密度马红权，王学华，王蓬，李宏伟（钢铁研究总院，北京，100081）摘要：高温熔融法测定锡铅合金中氧含量时，由于锡铅熔化温度低，按一般分析方法会由于锡铅的挥发而影响分析结果的精密度和准确度，本文中采用在投样前降低炉内温度的办法，显著提高了锡铅合金中氧含量测定的精密度。关键词：锡铅；氧测定；红外吸收法脉冲熔融红外检测法测定氧含量是目前常用的分析方法，锡铅等低熔点金属合金采用该方法测定氧含量时由于易挥发的特性，测量存在一定的难度。文献1实验得出了铅中氧含量测定的最佳温度。文献2实验了用几种浴料用于测量铝中氧。文献3提出用镍箔作为浴料及容器测定锡铅中氧。文献4实验

2、了铜等浴料及其他分析条件对锡铅银等中氧测定的影响。本文采用文献3中提出的镍箔作为浴料，在ON2008氧氮分析仪加热控制中提出了一个新颖的加热升温程序，采用降低投样温度的办法得到了良好的试验结果。1. 实验方法的确定 北京纳克分析仪器有限公司生产的IRO-I定氧仪在分析样品时按如下步骤：坩埚脱气、冲洗、投样、分析。在这些步骤中，加热功率分为两段，脱气使用脱气功率，冲洗直至氧峰释放完都采用分析功率。脱气功率高于分析功率，脱气功率和分析功率可以手工调节。ON2008氧氮分析仪的加热功率由计算机控制，程序控制的加热方法与IRO-I型基本一致，可以设定脱气功率和分析功率，或者采用阶梯升随样品的需要改变加

3、热升温的方式。但最常用的方法是采用脱气、分析两个功率的方法，简记为常规加热方法。我们在分析锡铅样品时也先采用了脱气、分析两个功率的方法的办法，分析结果不理想，与普通钢标相比精密度显著变差，随后我们试验了多种功率组合，以及斜率升温等加热方式，未取得明显效果。分析样品后能看到上炉膛等处的挥发后凝结的锡铅颗粒。斜率升温方式可以降低样品投入时的温度，但是斜率升温方式对峰形有很大影响，可能出现多峰，不利于分析结果的重现性。本文中设计了大胆的加热方式，坩埚脱气采用一个较高功率，冲洗时立刻将功率降为0直至投样结束，然后立刻采用恒定分析功率加热，简记为低温投样加热方法。这样既达到了降低样品投入时的温度的目的，

4、又避免了斜率升温造成的峰形变差导致低重现性。采用这种加热方法后，精密度明显改善，而且分析功率的选择对结果影响不大，在提高分析功率锡铅挥发对分析结果的影响变小。2. 实验部分2.1仪器与试剂ON2008氧氮分析仪（北京纳克分析仪器公司）石墨坩锅（光谱纯）；高纯氩（99.99）氧标钢（O<0.0050）2.2试验方法对于常规加热方法，我们选用的分析条件参数：脱气功率：3500w；脱气时间：25s；冲洗时间：15s；采样时间：60s；加热功率：2500w；分析加热时间：35s。对于低温投样加热方法，我们选用的分析条件参数：脱气功率：3500w；脱气时间：25s；冲洗时间：15s；采样时间：60

5、s；加热功率：3000w；分析加热时间：35s。由于低温投样加热方法比常规加热方法少了冲洗加热的时间，要加大它的分析加热功率或者加热时间。两种加热功率曲线见图1、图2。图1常规加热功率曲线图2低温投样加热功率曲线 样品分析步骤：称取0.3g左右锡铅样品，用0.15g镍箔包裹，加样后按分析程序分析。工作曲线采用钢标准样品测量得到，然后测出镍箔空白，分析锡铅样品时镍箔空白由程序自动扣除。3. 结果与讨论两种加热方法的分析结果见表1、表2。表1 常规加热方法实验结果样品名称氧含量测定值标准偏差相对标准偏差测量次数 Sn-1#0.0076 0.0005 5.9%3Sn-2#0.0143 0.0007

6、4.5%3Sn-3#0.0191 0.0008 4.3%3表2 低温投样加热方法实验结果样品名称氧含量测定值标准偏差相对标准偏差测量次数 Sn-1#0.0080 0.0002 2.4%3Sn-2#0.0142 0.0003 2.4%3Sn-3#0.0195 0.0006 3.3%3从实验结果可以得出结论，低温投样的方法明显优于普通加热方法，其精密度接近仪器分析铌粉钽粉等标样的水平。取得这种明显的效果，我们认为是原因是普通加热方法在投样时炉内温度已达到锡铅样品的熔化温度，投样过程虽然很短，但在投样过程锡铅样品熔化挥发。而低温投样方法避免了样品接触石磨坩埚前的挥发损失。样品与坩埚接触后再熔化可以有

7、效地促使氧转化为CO。参考文献：1 金属铅中氧的测定 刘若鸣; 肖彩林; 奉冬文 分析实验室 1996年 03期2 铝中氧的测定 朱跃进; 李素娟; 陈文绣; 冶金分析 , 1995年 05期3 脉冲加热-红外吸收法分析锡铅粉末中氧的浴料选择 王蓬 张中豪 冶金分析 , 2005 (04)4 锡铅银等低熔点合金中氧的测定方法研究 王启芳，周海收，赵振庚，钱铭分析实验室 2002 21(5) Drop tin-lead Sample at low temperature to improve precision of analysis resultsMa Hongquan, Wang Xuehua, Wang Peng, Li Hongwei(Central Iron & Steel Research Institute, Beijing, 100081）Abstract: The determination of oxygen in alloy of tin-lead with melting deoxidize infrared method is difficult because of its lower melting point.We found that analysis results can be impro