CN106596700A - 酰氯化分离/icp‑ms法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法 - Google Patents

酰氯化分离/icp‑ms法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法 Download PDF

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罗琳
孙宝莲
刘雷雷
禄妮
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Abstract

本发明公开了一种酰氯化分离/ICP‑MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，该方法为：首先采用盐酸溶解高纯铬样品，其次利用高纯铬样品与高氯酸、盐酸反应生成的酰氯铬具有低沸点的特性分离基体，然后采用电感耦合等离子体质谱仪测定高纯铬样品中杂质元素的含量；所述杂质元素为Al、Cu、Mn、Ni、Zn、Rb、Bi、Sn、Sb、V和Ti。本发明测量高纯铬中痕量杂质元素的方法简单，应用酰氯化分离基体和ICP‑MS法相结合，能有效消除基体干扰以及基体残留，测量方法快速、准确，精密度和加标回收率较好，能完全满足高纯铬中痕量杂质的测定要求。

Description

酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的 方法
技术领域
本发明属于高纯铬中痕量杂质元素含量测量技术领域，具体涉及一种酰氯化分离-ICP-MS测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法。
背景技术
高纯铬(纯度≥99.99％)由于熔、沸点高，硬度大，抗腐蚀性强，光泽性好等优点被广泛用于现代高科技工业，国防与尖端技术。它作为合金元素，通常以铬或铬铁的形式加入到合金中，以改变合金的性能，因此高纯铬中痕量杂质元素的含量不仅是决定其牌号的重要依据，同时对所制备合金的性能和质量起着至关重要的影响。由于高纯铬中的杂质元素含量很低，建立一种酰氯化分离-ICP-MS测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法简单，实用，适合多元素同时测定的分析方法具有重要的现实意义。目前对于高纯铬中杂质测定的方法有化学法、原子吸收法(AAS)、X荧光光谱法(XRF)、高分辨电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)等。化学法操作冗长烦杂；AAS法、XRF法、ICP-OES法测高纯铬中的杂质都存在需要基体匹配以消除基体干扰，而实际工作中高纯铬的基体匹配较难。电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)已被广泛的应用于其他高纯物质中痕量杂质元素含量的测定，但它存在的基体干扰以及基体残留对后续其他种类样品分析造成的污染是该方法急待解决的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法。该测量高纯铬中痕量杂质的方法简单，酰氯化分离结合ICP-MS法能有效消除基体对测量的干扰以及消除基体残留，该方法快速、准确，精密度和加标回收率较好，能完全满足高纯铬中痕量杂质的测定要求。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种酰氯化分离/ICP-MS测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，该方法为：首先采用盐酸溶解高纯铬样品，其次利用高纯铬样品与高氯酸、盐酸反应生成的酰氯铬具有低沸点的特性分离基体，然后采用电感耦合等离子体质谱仪测定高纯铬样品中杂质元素的含量。
上述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、称取高纯铬样品：
称取0.1000g高纯铬样品，称量精确到0.0001g；
步骤二、制备高纯铬样品盐酸溶解液和高纯铬样品空白盐酸溶解液：
取两个相同的烧杯，其中一个烧杯中放入步骤一中称取的高纯铬样品，另一个烧杯中不放步骤一中称取的高纯铬样品，然后向两个烧杯中分别加入相同体积的盐酸，盖上表面皿后再加热两个烧杯中的盐酸的温度到50℃～60℃，高纯铬样品开始溶解，溶解完全后，得到高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液；
步骤三、酰氯化分离基体后制备高纯铬样品溶液和高纯铬样品空白溶液：
向步骤二中所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别加入相同体积的高氯酸，然后加热至120℃～150℃高氯酸冒白烟，当所述高纯铬样品溶解液中出现血红色时，向所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别滴加相同体积的盐酸，加热至120℃～150℃所述高纯铬样品溶解液开始冒黄烟，当黄烟消失后，继续加热至120℃～150℃所述高纯铬样品溶解液中再次出现血红色时，再次向所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别滴加相同体积的盐酸，反复数次，直至所述高纯铬样品溶解液中加入盐酸后，不再出现黄烟为止，冷却所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液至25℃的室温，用水冲洗烧杯外壁后，分别移入两个相同的容量瓶中，最后用硝酸溶液稀释至刻线，并混合均匀，制得高纯铬样品溶液和高纯铬样品空白溶液；所述硝酸溶液中硝酸的体积百分数为5％；
步骤四、制备工作曲线溶液：
准确移取0μL、10μL、50μL、100μL质量浓度为10mg/L杂质元素的标准储备液，分别加入到4个容量瓶中，用硝酸溶液定容至刻线、摇匀；得到四份杂质元素的工作曲线标准溶液；所述硝酸溶液中硝酸的体积百分数为5％；
步骤五、设定仪器测量工作条件：
设置电感耦合等离子体质谱仪的测量参数；
步骤六、绘制工作曲线：
用步骤五中设置好测量工作条件的电感耦合等离子体质谱仪以Sc、Rh、Tm为内标元素，分别测定步骤四中制得四份杂质元素的工作曲线标准溶液的强度，所测得的强度作为纵坐标，以杂质元素标准溶液的浓度作为横坐标，绘制出工作曲线；
步骤七、测定高纯铬样品溶液中的杂质元素的含量
以氩气作载气，Sc、Rh、Tm为内标元素，用步骤五中设置好测量工作条件的电感耦合等离子体质谱仪测定步骤三中制得高纯铬样品溶液的强度I1，然后再测定步骤三中制得高纯铬样品空白溶液的强度I2，然后通过从步骤六绘制的工作曲线查得I1和I2分别对应杂质元素的浓度ρ1和ρ2，ρ1和ρ2的单位均为mg/L；
步骤八、计算高纯铬样品中的杂质元素的含量：
高纯铬样品中的杂质元素的含量以杂质元素的质量分数ww表示，数值以％表示，并按照如下公式计算：
其中V为高纯铬样品溶液的体积，单位为mL；m为步骤一中称取高纯铬样品的质量，单位为g。
上述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，步骤二中所述盐酸的加入体积均为4mL。
上述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，步骤二中所述烧杯为100mL的聚四氟乙烯烧杯。
上述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，步骤二和步骤三中所述盐酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得；步骤三中所述高氯酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得；步骤三和步骤四中所述硝酸溶液中硝酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得。
上述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，步骤三和步骤四中所述容量瓶的容积均为100mL。
上述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，步骤三中加热至130℃高氯酸冒白烟；加热至130℃所述高纯铬样品溶解液开始冒黄烟。
上述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，步骤三中所述高氯酸的加入体积为20mL；每次滴加盐酸的体积均为3mL，反复滴加盐酸四次。
上述的测定酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，步骤四中设置电感耦合等离子体质谱仪的测量参数具体为：RF功率为1200W，冷却气流量为15L/min，辅助气流量为1.2L/min，载气流量0.8L/min，扫描方式为跳峰，采样深度为7mm，重复次数为7次，检测器电压为-12V。
上述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，所述杂质元素为Al、Cu、Mn、Ni、Zn、Rb、Bi、Sn、Sb、V和Ti。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的高纯铬的沸点为2672.0℃，经酰氯化后的铬酰氯沸点为115.7℃，再应用ICP-MS测定高纯铬中痕量杂质元素的含量，该方法能有效消除基体干扰以及基体残留；方法快速、准确，精密度和加标回收率较好，能完全满足高纯铬中痕量杂质的测定要求。
2、本发明测量高纯铬中痕量元素含量的方法在选定的实验条件下，方法检出限(3σ)介于0.00001％-0.00006％,相对标准偏差(RSD)1.7％-5.8％,加标回收率为90％～104％。
3、本发明本方法简单实用，能够满足质量纯度大于99.99％的高纯铬中11种杂质元素的准确测定。
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
具体实施方式
本发明实施例1～3的电感耦合等离子体质谱仪是由美国Perkin Elmer公司生产，型号为NexION 300X型；本发明对比例1采用的电感耦合等离子体光谱仪是由美国Thermo公司生产，型号为iCAP 7000；本发明对比例2采用的DC-Arc原子发射光谱仪是由美国Leeman公司生产，型号为Prodigy。
本发明所用盐酸、硝酸和高氯酸均由天津市科密欧化学试剂有限公司生产的MOS级试剂；MOS级盐酸、硝酸和高氯酸的亚沸蒸馏/酸纯化***是由北京莱伯泰科仪器股份有限公司生产，型号为SD 3A。
本发明所用的Al、Cu、Mn、Ni、Zn、Rb、Bi、Sn、Sb、V和Ti的标准储备液由美国PerkinElmer公司和国家钢铁材料测试中心生产。本发明所用的高纯铬样品均由西北有色金属研究院钛合金研究所提供，质量纯度为99.99％。
实施例1
本实施例采用酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法包括以下步骤：
步骤一、称取高纯铬样品(质量纯度大于99.99％的高纯铬样品)：
称取0.1000g高纯铬样品，称量精确到0.0001g；
步骤二、制备高纯铬样品盐酸溶解液和高纯铬样品空白盐酸溶解液：
取两个100mL的聚四氟乙烯烧杯，其中一个聚四氟乙烯烧杯中放入步骤一中称取的高纯铬样品，另一个聚四氟乙烯烧杯中不放步骤一中称取的高纯铬样品，然后向两个聚四氟乙烯烧杯中分别加入4mL的盐酸，盖上表面皿后再加热两个聚四氟乙烯烧杯中的盐酸的温度到55℃，高纯铬样品开始溶解，溶解完全后，得到高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液；
步骤三、酰氯化分离基体后制备高纯铬样品溶液和高纯铬样品空白溶液：
向步骤二中所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别加入20mL的高氯酸，然后加热至130℃高氯酸冒白烟，当所述高纯铬样品溶解液中出现血红色时，向所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别滴加3mL的盐酸，加热至130℃所述高纯铬样品溶解液开始冒黄烟，当黄烟消失后，继续加热至130℃所述高纯铬样品溶解液中再次出现血红色时，再次向所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别滴加3mL的盐酸，反复四次，总共滴加12mL的盐酸，直至所述高纯铬样品溶解液中加入盐酸后，不再出现黄烟为止，冷却所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液至25℃的室温，用水冲洗烧杯外壁后，分别移入两个100mL的容量瓶中，最后用硝酸溶液稀释至刻线，并混合均匀，制得高纯铬样品溶液和高纯铬样品空白溶液；所述硝酸溶液中硝酸的体积百分数为5％；
步骤四、制备工作曲线溶液：
准确移取0μL、10μL、50μL、100μL质量浓度为10mg/L杂质元素的标准储备液，分别加入到4个100mL的容量瓶中，用硝酸溶液定容至刻线、摇匀；得到四份杂质元素的工作曲线标准溶液；所述硝酸溶液中硝酸的体积百分数为5％；
步骤五、设定仪器测量工作条件：
设置电感耦合等离子体质谱仪的测量参数具体为：RF功率为1200W，冷却气流量为15L/min，辅助气流量为1.2L/min，载气流量0.8L/min，扫描方式为跳峰，采样深度为7mm，重复次数为7次，检测器电压为-12V。
步骤六、绘制工作曲线：
用步骤五中设置好测量工作条件的电感耦合等离子体质谱仪以Sc、Rh、Tm为内标元素，分别测定步骤四中制得四份杂质元素的工作曲线标准溶液的强度，所测得的强度作为纵坐标，以杂质元素标准溶液的浓度作为横坐标，绘制出工作曲线；
步骤七、测定高纯铬样品溶液中的痕量元素的含量
以氩气作载气，Sc、Rh、Tm为内标元素，用步骤五中设置好测量工作条件的电感耦合等离子体质谱仪测定步骤三中制得高纯铬样品溶液的强度I1，然后再测定步骤三中制得高纯铬样品空白溶液的强度I2，然后通过从步骤六绘制的工作曲线查得I1和I2分别对应杂质元素的浓度ρ1和ρ2，ρ1和ρ2的单位均为mg/L；
步骤八、计算高纯铬样品中的杂质元素的含量：
高纯铬样品中的杂质元素的含量以杂质元素的质量分数ww表示，数值以％表示，并按照如下公式计算：
其中V为高纯铬样品溶液的体积，单位为mL；m为步骤一中称取高纯铬样品的质量，单位为g。
本实施例中，所述盐酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得；所述高氯酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得；所述硝酸溶液中硝酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得。
本实施例中，所述杂质元素为Al、Cu、Mn、Ni、Zn、Rb、Bi、Sn、Sb、V和Ti，每个杂质元素均通过步骤四制备四份工作曲线标准溶液，并通过步骤六绘制各个杂质元素的工作曲线，最后通过步骤八计算高纯铬样品中的各个杂质元素的含量，如表1所示。
表1采用实施例1的方法测量高纯铬样品中的各个杂质元素的含量、相对标准偏差和加标回收率
实施例2
本实施例采用酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法包括以下步骤：
步骤一、称取高纯铬样品(质量纯度大于99.99％的高纯铬样品)：
称取0.1000g高纯铬样品，称量精确到0.0001g；
步骤二、制备高纯铬样品盐酸溶解液和高纯铬样品空白盐酸溶解液：
取两个100mL的聚四氟乙烯烧杯，其中一个聚四氟乙烯烧杯中放入步骤一中称取的高纯铬样品，另一个聚四氟乙烯烧杯中不放步骤一中称取的高纯铬样品，然后向两个聚四氟乙烯烧杯中分别加入4mL的盐酸，盖上表面皿后再加热两个聚四氟乙烯烧杯中的盐酸的温度到50℃，高纯铬样品开始溶解，溶解完全后，得到高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液；
步骤三、酰氯化分离基体后制备高纯铬样品溶液和高纯铬样品空白溶液：
向步骤二中所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别加入20mL的高氯酸，然后加热至120℃高氯酸冒白烟，当所述高纯铬样品溶解液中出现血红色时，向所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别滴加3mL的盐酸，加热至120℃所述高纯铬样品溶解液开始冒黄烟，当黄烟消失后，继续加热至120℃所述高纯铬样品溶解液中再次出现血红色时，再次向所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别滴加3mL的盐酸，反复四次，总共滴加12mL的盐酸，直至所述高纯铬样品溶解液中加入盐酸后，不再出现黄烟为止，冷却所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液至25℃的室温，用水冲洗烧杯外壁后，分别移入两个100mL的容量瓶中，最后用硝酸溶液稀释至刻线，并混合均匀，制得高纯铬样品溶液和高纯铬样品空白溶液；所述硝酸溶液中硝酸的体积百分数为5％；
步骤四、制备工作曲线溶液：
准确移取0μL、10μL、50μL、100μL质量浓度为10mg/L杂质元素的标准储备液，分别加入到4个100mL的容量瓶中，用硝酸溶液定容至刻线、摇匀；得到四份杂质元素的工作曲线标准溶液；所述硝酸溶液中硝酸的体积百分数为5％；
步骤五、设定仪器测量工作条件：
设置电感耦合等离子体质谱仪的测量参数具体为：RF功率为1200W，冷却气流量为15L/min，辅助气流量为1.2L/min，载气流量0.8L/min，扫描方式为跳峰，采样深度为7mm，重复次数为7次，检测器电压为-12V。
步骤六、绘制工作曲线：
用步骤五中设置好测量工作条件的电感耦合等离子体质谱仪以Sc、Rh、Tm为内标元素，分别测定步骤四中制得四份杂质元素的工作曲线标准溶液的强度，所测得的强度作为纵坐标，以杂质元素标准溶液的浓度作为横坐标，绘制出工作曲线；
步骤七、测定高纯铬样品溶液中的痕量元素的含量
以氩气作载气，Sc、Rh、Tm为内标元素，用步骤五中设置好测量工作条件的电感耦合等离子体质谱仪测定步骤三中制得高纯铬样品溶液的强度I1，然后再测定步骤三中制得高纯铬样品空白溶液的强度I2，然后通过从步骤六绘制的工作曲线查得I1和I2分别对应杂质元素的浓度ρ1和ρ2，ρ1和ρ2的单位均为mg/L；
步骤八、计算高纯铬样品中的杂质元素的含量：
高纯铬样品中的杂质元素的含量以杂质元素的质量分数ww表示，数值以％表示，并按照如下公式计算：
其中V为高纯铬样品溶液的体积，单位为mL；m为步骤一中称取高纯铬样品的质量，单位为g。
本实施例中，所述盐酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得；所述高氯酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得；所述硝酸溶液中硝酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得。
本实施例中，所述杂质元素为Al、Cu、Mn、Ni、Zn、Rb、Bi、Sn、Sb、V和Ti，每个杂质元素均通过步骤四制备四份工作曲线标准溶液，并通过步骤六绘制各个杂质元素的工作曲线，最后通过步骤八计算高纯铬样品中的各个杂质元素的含量，如表2所示。
表2采用实施例2的方法测量高纯铬样品中的各个杂质元素的含量、相对标准偏差和加标回收率
实施例3
本实施例采用酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法包括以下步骤：
步骤一、称取高纯铬样品(质量纯度大于99.99％的高纯铬样品)：
称取0.1000g高纯铬样品，称量精确到0.0001g；
步骤二、制备高纯铬样品盐酸溶解液和高纯铬样品空白盐酸溶解液：
取两个100mL的聚四氟乙烯烧杯，其中一个聚四氟乙烯烧杯中放入步骤一中称取的高纯铬样品，另一个聚四氟乙烯烧杯中不放步骤一中称取的高纯铬样品，然后向两个聚四氟乙烯烧杯中分别加入4mL的盐酸，盖上表面皿后再加热两个聚四氟乙烯烧杯中的盐酸的温度到60℃，高纯铬样品开始溶解，溶解完全后，得到高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液；
步骤三、酰氯化分离基体后制备高纯铬样品溶液和高纯铬样品空白溶液：
向步骤二中所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别加入20mL的高氯酸，然后加热至150℃高氯酸冒白烟，当所述高纯铬样品溶解液中出现血红色时，向所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别滴加3mL的盐酸，加热至150℃所述高纯铬样品溶解液开始冒黄烟，当黄烟消失后，继续加热至150℃所述高纯铬样品溶解液中再次出现血红色时，再次向所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别滴加3mL的盐酸，反复四次，总共滴加12mL的盐酸，直至所述高纯铬样品溶解液中加入盐酸后，不再出现黄烟为止，冷却所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液至25℃的室温，用水冲洗烧杯外壁后，分别移入两个100mL的容量瓶中，最后用硝酸溶液稀释至刻线，并混合均匀，制得高纯铬样品溶液和高纯铬样品空白溶液；所述硝酸溶液中硝酸的体积百分数为5％；
步骤四、制备工作曲线溶液：
准确移取0μL、10μL、50μL、100μL质量浓度为10mg/L杂质元素的标准储备液，分别加入到4个100mL的容量瓶中，用硝酸溶液定容至刻线、摇匀；得到四份杂质元素的工作曲线标准溶液；所述硝酸溶液中硝酸的体积百分数为5％；
步骤五、设定仪器测量工作条件：
设置电感耦合等离子体质谱仪的测量参数具体为：RF功率为1200W，冷却气流量为15L/min，辅助气流量为1.2L/min，载气流量0.8L/min，扫描方式为跳峰，采样深度为7mm，重复次数为7次，检测器电压为-12V。
步骤六、绘制工作曲线：
用步骤五中设置好测量工作条件的电感耦合等离子体质谱仪以Sc、Rh、Tm为内标元素，分别测定步骤四中制得四份杂质元素的工作曲线标准溶液的强度，所测得的强度作为纵坐标，以杂质元素标准溶液的浓度作为横坐标，绘制出工作曲线；
步骤七、测定高纯铬样品溶液中的痕量元素的含量
以氩气作载气，Sc、Rh、Tm为内标元素，用步骤五中设置好测量工作条件的电感耦合等离子体质谱仪测定步骤三中制得高纯铬样品溶液的强度I1，然后再测定步骤三中制得高纯铬样品空白溶液的强度I2，然后通过从步骤六绘制的工作曲线查得I1和I2分别对应杂质元素的浓度ρ1和ρ2，ρ1和ρ2的单位均为mg/L；
步骤八、计算高纯铬样品中的杂质元素的含量：
高纯铬样品中的杂质元素的含量以杂质元素的质量分数ww表示，数值以％表示，并按照如下公式计算：
其中V为高纯铬样品溶液的体积，单位为mL；m为步骤一中称取高纯铬样品的质量，单位为g。
本实施例中，所述盐酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得；所述高氯酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得；所述硝酸溶液中硝酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得。
本实施例中，所述杂质元素为Al、Cu、Mn、Ni、Zn、Rb、Bi、Sn、Sb、V和Ti，每个杂质元素均通过步骤四制备四份工作曲线标准溶液，并通过步骤六绘制各个杂质元素的工作曲线，最后通过步骤八计算高纯铬样品中的各个杂质元素的含量，如表3所示。
表3采用实施例3的方法测量高纯铬样品中的各个杂质元素的含量、相对标准偏差和加标回收率
对比例1
本对比例测定的高纯铬样品与实施例1所用的高纯铬样品相同，通过ICP-OES直接溶样法测定杂质元素Al、Cu、Mn、Ni、Zn、Rb、Bi、Sn、Sb、V和Ti的含量，测试结果如表4。
ICP-OES直接溶样法采用的设备是美国Thermo公司生产的电感耦合等离子体光谱仪，型号是iCAP 7000，测试时设置电感耦合等离子体光谱仪的参数是：RF功率1150kw，冷却气流量14L/min，雾化器压力50PSI，辅助气流量0.5L/min，溶液提升量1.0L/min，积分时间10s。
对比例2
本对比例测定的高纯铬样品与实施例1所用的高纯铬样品相同，通过DC-Arc-AES法测定杂质元素Al、Cu、Mn、Ni、Zn、Rb、Bi、Sn、Sb、V和Ti的含量，测试结果如表4。
DC-Arc-AES法采用的设备是美国Leeman公司生产的DC-Arc原子发射光谱仪，型号是Prodigy，测试时设置DC-Arc原子发射光谱仪的参数是：激发电流为10A，电流持续时间为50s，用氯化银和碳粉的混合物作缓冲剂，以浅孔薄壁细颈杯形电极作为工作电极进行阳极激发，通过一次曝光，可实现11种元素的同时检测。
表4由实施例1、对比例1和对比例2的方法测定的高纯铬样品中各个杂质元素的含量
杂质元素 实施例1(％) 对比例1(％) 对比例2(％)
Al 0.00032 0.0004 0.0003
Cu 0.00016 0.0002 0.0002
Mn 0.00081 0.0006 0.0009
Ni 0.00064 0.0004 0.0004
Zn 0.00055 0.0006 0.0005
Rb 0.00016 0.0001 0.0002
Bi 0.00011 0.0001 0.0001
Sn 0.00034 0.0005 0.0003
Sb 0.00042 0.0006 0.0005
V 0.00029 0.0002 0.0003
Ti 0.00013 0.0001 0.0002
通过观察表4中的各个杂质元素的含量数据，结果表明酰氯化分离结合电感耦合等离子体质谱法既能满足高纯铬中多种痕量元素的同时测定，又能有效消除基体对待测元素的干扰，同时不会对后续其他高纯物质中痕量铬的测定造成污染；ICP-OES需要基体匹配来消除干扰，而实际工作中高纯铬的基体较难匹配，且基体残留会使仪器产生记忆效应，造成仪器进样***的污染，影响正常测定；DC-Arc-AES法前处理复杂，测定周期较长，同时需要消耗大量的高纯标准物质，成本较高。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种酰氯化分离/ICP-MS测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，该方法为：首先采用盐酸溶解高纯铬样品，其次利用高纯铬样品与高氯酸、盐酸反应生成的酰氯铬具有低沸点的特性分离基体，然后采用电感耦合等离子体质谱仪测定高纯铬样品中杂质元素的含量。
2.根据权利要求1所述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、称取高纯铬样品：
称取0.1000g高纯铬样品，称量精确到0.0001g；
步骤二、制备高纯铬样品盐酸溶解液和高纯铬样品空白盐酸溶解液：
取两个相同的烧杯，其中一个烧杯中放入步骤一中称取的高纯铬样品，另一个烧杯中不放步骤一中称取的高纯铬样品，然后向两个烧杯中分别加入相同体积的盐酸，盖上表面皿后再加热两个烧杯中的盐酸的温度到50℃～60℃，高纯铬样品开始溶解，溶解完全后，得到高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液；
步骤三、酰氯化分离基体后制备高纯铬样品溶液和高纯铬样品空白溶液：
向步骤二中所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别加入相同体积的高氯酸，然后加热至120℃～150℃高氯酸冒白烟，当所述高纯铬样品溶解液中出现血红色时，向所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别滴加相同体积的盐酸，加热至120℃～150℃所述高纯铬样品溶解液开始冒黄烟，当黄烟消失后，继续加热至120℃～150℃所述高纯铬样品溶解液中再次出现血红色时，再次向所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液中分别滴加相同体积的盐酸，反复数次，直至所述高纯铬样品溶解液中加入盐酸后，不再出现黄烟为止，冷却所述高纯铬样品溶解液和高纯铬样品空白溶解液至25℃的室温，用水冲洗烧杯外壁后，分别移入两个相同的容量瓶中，最后用硝酸溶液稀释至刻线，并混合均匀，制得高纯铬样品溶液和高纯铬样品空白溶液；所述硝酸溶液中硝酸的体积百分数为5％；
步骤四、制备工作曲线溶液：
准确移取0μL、10μL、50μL、100μL质量浓度为10mg/L杂质元素的标准储备液，分别加入到4个容量瓶中，用硝酸溶液定容至刻线、摇匀；得到四份杂质元素的工作曲线标准溶液；所述硝酸溶液中硝酸的体积百分数为5％；
步骤五、设定仪器测量工作条件：
设置电感耦合等离子体质谱仪的测量参数；
步骤六、绘制工作曲线：
用步骤五中设置好测量工作条件的电感耦合等离子体质谱仪以Sc、Rh、Tm为内标元素，分别测定步骤四中制得四份杂质元素的工作曲线标准溶液的强度，所测得的强度作为纵坐标，以杂质元素标准溶液的浓度作为横坐标，绘制出工作曲线；
步骤七、测定高纯铬样品溶液中的杂质元素的含量
以氩气作载气，Sc、Rh、Tm为内标元素，用步骤五中设置好测量工作条件的电感耦合等离子体质谱仪测定步骤三中制得高纯铬样品溶液的强度I1，然后再测定步骤三中制得高纯铬样品空白溶液的强度I2，然后通过从步骤六绘制的工作曲线查得I1和I2分别对应杂质元素的浓度ρ1和ρ2，ρ1和ρ2的单位均为mg/L；
步骤八、计算高纯铬样品中的杂质元素的含量：
高纯铬样品中的杂质元素的含量以杂质元素的质量分数ww表示，数值以％表示，并按照如下公式计算：
w w = ( ρ 1 - ρ 2 ) · V × 10 - 6 m × 100
其中V为高纯铬样品溶液的体积，单位为mL；m为步骤一中称取高纯铬样品的质量，单位为g。
3.根据权利要求2所述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，步骤二中所述盐酸的加入体积均为4mL。
4.根据权利要求2所述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，步骤二中所述烧杯为100mL的聚四氟乙烯烧杯。
5.根据权利要求2所述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，步骤二和步骤三中所述盐酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得；步骤三中所述高氯酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得；步骤三和步骤四中所述硝酸溶液中硝酸为MOS级试剂经过二次亚沸提纯制得。
6.根据权利要求2所述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，步骤三和步骤四中所述容量瓶的容积均为100mL。
7.根据权利要求2所述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，步骤三中加热至130℃高氯酸冒白烟；加热至130℃所述高纯铬样品溶解液开始冒黄烟。
8.根据权利要求2所述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，步骤三中所述高氯酸的加入体积为20mL；每次滴加盐酸的体积均为3mL，反复滴加盐酸四次。
9.根据权利要求2所述的测定酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，步骤四中设置电感耦合等离子体质谱仪的测量参数具体为：RF功率为1200W，冷却气流量为15L/min，辅助气流量为1.2L/min，载气流量0.8L/min，扫描方式为跳峰，采样深度为7mm，重复次数为7次，检测器电压为-12V。
10.根据权利要求1或2所述的酰氯化分离/ICP-MS法测定高纯铬中痕量杂质元素含量的方法，其特征在于，所述杂质元素为Al、Cu、Mn、Ni、Zn、Rb、Bi、Sn、Sb、V和Ti。
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