铜合金中成分分析检测方案(光电直读光谱)

SSL-CA14-839Excellence in Science Excellence in SciencePDA-013 上海市徐汇区宜州路180号B2栋http：//www.shimadzu.com.cn咨询电话：021-34193996Hotline： 021-34193996Building B2， No.180 Yizhou Road， Shanghai PDA分析黄铜中常规元素之方法 PDA-013 摘要：参考国家标准 《YS/T482-2005 铜及铜合金分析方法光电发射光谱法》，以及《SN/T 2083-2008 黄铜分析方法火花原子发射光谱法》，利用岛津 PDA-7000 直读光谱仪建立了黄铜合金常规元素的分析方法，并评价了该方法的短期精度、重复性和再现性。 关键词： PDA 直读光谱 OES 黄铜合金 铜合金材料，其检测多数采用化学湿法或者 OES 火花光电直读光谱仪器分析法，而PDA分析方法因其快速准确的特点，已被广泛采用；在有色铜冶炼、深加工等工业领域生产工艺中的质量控制，发挥着越来越重要的作用。 利用MBH 标样： 31XB21~B27； 31XWSB1~B6；31PNWO1~04；WN1~WN5以及国产62011-01~12；Pb1~Pb7； HPb1~HPb6等标样，建立 Brass 工作曲线，并验证了该方法的短期精度、重复性和再现性 岛津PDA-7000 直读光谱仪 车床及刀具(车床或铣床处理) 1.2分析条件 氩气纯度：>99.999% 分析流量：10L/min 预燃时间：1500脉冲积分时间：1200脉冲 内标元素：Cu 296.1nm 1.3样品制备 使用车床加工铜合金样品，加工成表面光洁平整无气孔，符合光谱分析要求。 结果与讨论 2.1工作曲线 用选定标样按本方法条件建立工作曲线，曲线线性良好，主要元素工作曲线见下图： 图1 Sn元素工作曲线(189.9nm) 图2! FPb元素工作曲线 (405.7nm) 图3Zn元素工作曲线 (481.0nm) 图4Fe元素工作曲线 (371.9nm) 图5 Ni元素工作曲线(341.4nm) 图6 Al元素工作曲线(394.4nm) 图7 Si元素工作曲线 (251.6nm) 图8 As元素工作曲线(197.2nm) 图9Mn元素工作曲线(293.3nm) 图10 Sb元素工作曲线(231.1*2nm) 图11P元素工作曲线(178.3*2nm) 图12 S元素工作曲线(180.7nm) 2.2测试数据 2.2.1短期精度 选用普通黄铜314-H04(62011-04)标样和铅黄铜315-Pb2标样作为验证样，各自连续测试10次，统计标准偏差和相对标准偏差，见下表： 表1普通黄铜标样314-H04(62011-04)短期精度统计(%) 元素 Sn Pb Zn Fe Ni Al Si As Mn Sb P S N=1 ND 0.139 37.42 0.020 0.0073 0.0086 0.011 0.0080 ND 0.0028 0.0053 0.0011 N=2 ND 0.138 37.72 0.019 0.0072 0.0074 0.010 0.0076 ND 0.0031 0.0051 0.0010 N=3 ND 0.139 37.41 0.019 0.0069 0.0081 0.010 0.0076 ND 0.0030 0.0052 0.0010 N=4 ND 0.140 37.54 0.021 0.0074 0.0091 0.010 0.0075 ND 0.0023 0.0053 0.0011 N=5 ND 0.138 37.57 0.020 0.0073 0.0086 0.011 0.0076 ND 0.0028 0.0052 0.0010 N=6 ND 0.142 37.73 0.018 0.0069 0.0076 0.010 0.0076 ND 0.0029 0.0051 0.0010 N=7 ND 0.141 37.91 0.019 0.0070 0.0082 0.010 0.0075 ND 0.0024 0.0052 0.0010 N=8 ND 0.143 37.66 0.018 0.0070 0.0080 0.010 0.0077 ND 0.0028 0.0052 0.0011 N=9 ND 0.143 37.62 0.019 0.0070 0.0084 0.010 0.0075 ND 0.0028 0.0052 0.0011 N=10 ND 0.143 37.55 0.018 0.0070 0.0078 0.010 0.0070 ND 0.0024 0.0050 0.0010 AVE ND 0.141 37.61 0.019 0.0071 0.0082 0.010 0.0075 ND 0.0027 0.0052 0.0010 R 0.0057 0.5030 0.0032 0.0005 0.0016 0.0006 0.0010 0 0.0008 0.0003 0.0001 S.D 0 0.0022 0.1512 0.0010 0.0002 0.0005 0.0002 0.0003 0 0.0003 0.0001 0.0000 C.V 0 1.5989 0.4019 5.2716 2.5544 6.1727 2.0163 3.3252 0 10.1597 1.5316 3.4255 表2铅黄铜标样315-Pb2短期精度统计计(%) 元素 Sn Pb Zn Fe Ni Al Si As Mn Sb P S N=1 0.288 2.242 33.46 0.152 0.308 0.179 0.186 0.0060 0.117 0.0066 0.0104 0.0002 N=2 0.294 2.238 33.39 0.151 0.306 0.178 0.187 0.0060 0.118 0.0064 0.0102 0.0002 N=3 0.292 2.245 33.32 0.152 0.306 0.178 0.186 0.0063 0.118 0.0070 0.0102 0.0002 N=4 0.296 2.274 33.30 0.150 0.311 0.178 0.188 0.0062 0.118 0.0067 0.0106 0.0003 N=5 0.293 2.309 33.44 0.150 0.309 0.177 0.186 0.0061 0.118 0.0067 0.0104 0.0002 N=6 0.292 2.282 33.55 0.151 0.307 0.179 0.186 0.0059 0.117 0.0076 0.0104 0.0002 N=7 0.288 2.264 33.51 0.150 0.303 0.178 0.186 0.0063 0.118 0.0075 0.0103 0.0002 N=8 0.291 2.265 33.56 0.151 0.305 0.178 0.186 0.0061 0.117 0.0081 0.0103 0.0002 N=9 0.295 2.309 33.37 0.151 0.309 0.178 0.187 0.0065 0.118 0.0072 0.0105 0.0003 N=10 0.294 2.297 33.36 0.153 0.309 0.180 0.187 0.0067 0.117 0.0074 0.0105 0.0002 AVE 0.292 2.272 33.42 0.151 0.307 0.178 0.187 0.0062 0.117 0.0071 0.0104 0.0002 R 0.0075 0.0708 0.2530 0.0029 0.0079 0.0029 0.0021 0.0008 0.0019 0.0018 0.0004 0.0001 S.D 0.0026| 0.0266 0.0920 0.0009 0.0024 0.0008 0.0008 0.0002 0.0007 0.0005 0.0001 0.0000 C.V 0.8863 1.1716 0.2752 0.6207 0.7813 0.4415 0.4149 3.8726 0.5604 7.6612 1.2433 12.6923 2.2.2重复性 选取普通黄铜314-H04(62011-04)标样和铅黄铜315-Pb2标样，各自两次的独立测试结果，按 YS/T 482-2005给出的重复性限r，统计重复性指标；重复性r值也能够满足 SN/T 2083-2008标准。 表3普通黄铜标样314-H04(62011-04)重复性r统计 Pb Zn Fe Ni AI Si As Sb P S N=1 0.139 37.41 0.019 0.0069 ).0081 0.010 0.0076 0.0030 0.0052 0.0010 N=2 0.140 37.54 0.021 0.0074 0.0091 0.010 0.0075 0.0023 0.0053 0.0011 极差 0.001 0.13 0.002 0.0005 0.001 0.000 0.0001 0.0007 0.0001 0.0001 重复性限r 0.009 0.555 0.0026( 0.0015 I0)..0017 0.002 0.0016| 0.0007 0.0011 0.0005 判定(O/×) O O O Sn Pb Zn Fe Ni Al Si As Mn Sb P S N=1 0.288 2.242 33.46 0.152 0.308 0.179 0.186 0.0060 0.117 0.0066 0.0104 0.0002 N=2 0.294 2.238 33.39 0.151 0.306 0.178 0.187 0.0060 0.118 0.0064 0.0102 0.0002 极差 0.006 0.004 0.07 0.001 0.002 0.001 0.001 0.0000 0.001 0.0002 0.0002 0.0000 重复性限r 0.0127 0.054 0.5012 0.0092 0.0131 0.0099 0.01016 0.0013 0.0084 0.0015 0.002 0.0002 判定(○/×) O 2.2.3再现性 在不同实验室同型号 PDA-7000仪器上，按本文中的方法建立工作曲线，分析普通黄铜314-H04(62011-04)标样和铅黄铜315-Pb2标样，分别得到一次独立的测试结果，和原测试结果比较，按 YS/T 482-2005给出的再现性限R，统计再现性指标；也能够满足 SN/T2083-2008标准要求。 表5普通黄铜标样314-H04(62011-04)再现性R统计 Pb Zn Fe Ni Al Si As Sb P S 实验室A 0.138 37.41 0.019 0.0070 0.0086 0.011 0.0076 0.0028 0.0053 0.0011 实验室B 0.143 37.91 0.021 0.0074 0.0091 0.010 0.0080 0.0031 0.0051 0.0010 极差 0.005 0.50 0.002 0.0004 0.0005 0.001 0.0004 0.0003 0.0002 0.0001 再现性限R 0.0118 0.7536 0.0028 0.0015 0.0017 0.002 0.0016 0.0008 0.0011 0.0005 判定(O/×) O 表6铅黄铜标样315-Pb2再现性R统计 Sn Pb Zn Fe Ni Al Si As Mn Sb P S 实验室A 0.288 2.242 33.46 0.153 0.303 0.179 0.186 0.0060 0.117 0.0066 0.0106 0.0003 实验室B 0.296 2.309 33.56 0.150 0.311 0.178 0.188 0.0067 0.118 0.0081 0.0102 0.0002 极差R 0.008 0.067 0.10 0.003 0.008 0.001 0.002 0.0007 0.001 0.0015 0.0004 0.0001 再现性限RR 0.0185 0.0853 0.6848 0.0123 0.0192 D.0135 0.0138 0.0014 0.0108 0.0015 0.0020 0.0002 判定(○/×) O O O 从表3表4和表5表6的统计结果可以看出，普通黄铜314-H04(62011-04)标样和铅黄铜315-Pb2标样的分析结果的重复性r和再现性R都小于国标 YS/T 482-2005 和 SN/T 2083-2008 中规定的上限值，说明PDA-7000在本方法的情况下能够得到很好的分析精度。 结论 使用岛津 PDA-7000直读光谱仪分析黄铜样品，有很好的分析稳定性，分析数据的重复性和再现性指标完全满足 YS/T 482-2005 和 SN/T 2083-2008中的规定，为有色金属黄铜样品的常规分析提供有效的检测手段。 岛津企业管理(中国)有限公司分析中心Shimadzu(China)CO.，LTD. Analytical Applications Center 参考国家标准《YS/T 482-2005 铜及铜合金分析方法 光电发射光谱法》，以及《SN/T 2083-2008 黄铜分析方法 火花原子发射光谱法》，利用岛津PDA-7000直读光谱仪建立了黄铜合金常规元素的分析方法，并评价了该方法的短期精度、重复性和再现性。