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FPI ICP-OES facilita la determinación de elementos múltiples en aleaciones de aluminio
La aleación de aluminio se usa ampliamente en varias industrias y es un nuevo tipo de material estructural y funcional.
En comparación con los materiales estructurales tradicionales, los materiales de aleación de aluminio tienen ventajas de alta resistencia, peso ligero, fuerte resistencia a la corrosión, menos contaminación y bajo costo. A las aleaciones de aluminio se les añaden diferentes elementos metálicos especiales para mejorar el rendimiento de la aleación, que se pueden adaptar a diferentes necesidades, pero los elementos de impurezas deben controlarse simultáneamente para mejorar la calidad de la aleación. Las aleaciones de aluminio tienen diferentes propiedades dependiendo de la composición de sus elementos de aleación. Por lo tanto, la aleación de aluminio se usa ampliamente en automóviles, aviación, fabricación de maquinaria, transporte ferroviario y otras industrias.
Los métodos tradicionales para analizar el contenido de cada elemento en la aleación de aluminio son la espectrofotometría, la espectrometría de absorción atómica y la espectrometría de lectura directa fotoeléctrica. Los primeros dos métodos pueden analizar un solo elemento, y la operación es complicada, lenta y laboriosa, y la eficiencia es baja; La espectrometría de lectura directa fotoeléctrica puede analizar múltiples elementos al mismo tiempo, y la operación es fácil, pero solo puede analizar muestras de bloques. ICP-OES tiene las ventajas de alta sensibilidad, alta velocidad de análisis, efecto de matriz pequeña, amplio rango lineal, análisis simultáneo de múltiples elementos, sin requisitos específicos para la forma de la muestra, etc. Es ampliamente utilizado en industrias metalúrgicas, químicas y geológicas.
La prueba se refirió al Estándar Nacional Chino "GB/T 20975.25-2020 Métodos para el análisis químico de aluminio y aleaciones de aluminio—Parte 25：Determinación del contenido de elementos—Método espectrométrico de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente" para verificar los elementos inorgánicos en la aleación de aluminio mediante acoplamiento inductivo espectrómetro de emisión de plasma para Mn, Mg, Cr, Fe, Ti, V, Zn, Cu y Ni.
*Para conocer los datos de prueba del ICP-OES tipo EXPEC-6000R, consulte la tabla 1.
Reactivo y solución estándar
Aluminio de alta pureza: pureza > 99,999 %
Ácido nítrico: ρ(HNO3) = 1,42 g/mL, pureza superior
Ácido clorhídrico: ρ(HCl) = 1,19 g/mL, pureza superior
Agua ultrapura: resistividad ≥ 18,2 MΩ-cm (25℃), el resto de indicadores cumplen con el estándar de primer grado en GB/T 6682.
Solución estándar: Cr, Fe, Ti, V, Zn, Cu, Mn, Mg, Ni solución estándar de un solo elemento 1000 mg/L (Centro Nacional de Análisis y Pruebas de Metales No Ferrosos y Materiales Electrónicos)
Argón: Argón de alta pureza, pureza 99,999 %
Agua pura: 18,2 MΩ agua desionizada
Pretratamiento de muestras
La aleación estándar comprada por uno mismo ZBY5211 con valor de certificado se utilizó como muestra para el experimento. Pesar la muestra y añadir una cierta cantidad de agua regia hasta que la muestra se disuelva por completo. Enfriar a temperatura ambiente y precisar el ajuste del volumen.
Curva estándar y límite de detección
La curva estándar se trazó seleccionando las líneas espectrales apropiadas para los elementos bajo prueba, y se encontró que el coeficiente de linealidad R>0.9995 era bueno. La curva estándar se trazó usando la dilución más baja y la muestra en blanco se midió 11 veces consecutivas para calcular los límites de detección del método para cada elemento. Los coeficientes de linealidad y los límites de detección del método se enumeran en la siguiente tabla.
*Para elementos medidos, coeficiente de correlación y límite de detección, consulte la tabla 2.
Prueba de precisión
Los resultados de siete pruebas consecutivas en las muestras con precisión RSD < 3% fueron todos satisfactorios, lo que indica que el método es adecuado para la determinación de elementos con diferentes contenidos en aleaciones de aluminio.
*Para conocer la precisión de la muestra, consulte la tabla 3.
Determinación de muestras estándar de aleación de aluminio.
Las muestras estándar de aleación de aluminio fueron analizadas por ICP-OES, y los valores medidos y las recuperaciones enriquecidas se muestran en la Tabla 5: Los valores medios se calcularon midiendo repetidamente cada elemento en paralelo dos veces. Las diferencias absolutas cumplieron con los límites de reproducibilidad del estándar GB/T 20975.25-2020, y las recuperaciones de cada elemento estuvieron entre 98.2% y 102.4%, con alta precisión y buena reproducibilidad.
*Para conocer los resultados de la determinación de elementos de la aleación de aluminio, consulte la tabla 4.
Conclusión
Los resultados experimentales anteriores muestran que la determinación del contenido elemental en muestras de aleación de aluminio mediante espectrometría de emisión de plasma acoplado inductivamente es de gran importancia para el estudio de las propiedades de los materiales de aleación de aluminio. Los resultados mostraron que los límites de detección del método de los elementos a medir fueron 0.00002~0.00064%, las recuperaciones enriquecidas estuvieron entre 98.2% y 102.4%, y los errores absolutos de la determinación cumplieron con los límites de reproducibilidad del estándar nacional GB/T 20975.25 -202. El método es rápido, con alta confiabilidad de datos y puede ser ampliamente utilizado en la detección del contenido de aleaciones de aluminio.
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