高效液相色谱法同时测定钢中的钨钼.doc

高效液相色谱法同时测定钢中的钨钼 项目完成单位：国家钢铁材料测试中心 项目完成人：唐本玲 胡晓燕 王海舟 摘 要 钢铁及合金中钨、钼尤其是高含量钨、钼的同时测定一直是冶金分析中存在的难题。本文尝试发挥色谱法的强大分离能力实现钨、钼的分离和测定，建立了同时测定钢铁及合金中高含量钨、钼的柱前衍生-高效液相色谱法。 柱前衍生试剂为钛铁试剂，色谱柱为Kromasil C18柱（5μm，150mm×4.6mm），流动相为甲醇＋水（体积比为53:47，内含0.04mol/L TAB-Br，2mmol/L tiron，3mmol/L pH3.8 HAc-NaAc）,流速为0.7mL/min，测定波长为320nm，柱温为30℃，灵敏度为0.01AUFS，以色谱峰面积定量。 利用NaOH沉淀法消除钛、铁等干扰，盐酸挥发消除铬的干扰。可实现含量大于0.10％W，0.066%Mo的钢样测定，20倍钨不影响钼的测定，1000倍钼不影响钨的测定。方法检出限为W 0.031% ，Mo 0.020%。加标回收率为：98.1％－101.7％。 利用此法测定了合金铸铁、中低合金钢、高速工具钢、高温合金中的W，Mo。结果与标准值相符，测定的相对标准偏差小于5％。 引 言 冶金分析是冶金生产必不可缺的重要环节，随着现代冶金生产工艺的迅猛发展，冶金分析也面临着严峻的挑战。难分离体系的分离及同时定量是冶金分析中一直存在的难题。并且，钢铁材料中成分复杂，消除其它元素的干扰，尤其是大量存在的基体元素的干扰，实现目标元素的定量，提高方法的选择性、准确度以及灵敏度，也是冶金分析所着力发展的。 钼、钨作为钢中的重要合金元素，可提高钢的淬透性、红硬性、热强性、耐磨性，增加回火稳定性，提高剩磁和矫顽力，提高抗蚀性与防止点蚀倾向性等，大大改善钢的性能。但是由于两者的化学性质极为相似，测定时相互干扰严重，同时测定非常困难。尤其是高含量的钨、钼，同时测定方法稀少，常用的重量法操作复杂，费时费力。 随着高柱效、机械性能良好的色谱柱和高灵敏度、高选择性的检测器的开发以及各种联用技术的发展，现代高效液相色谱法具备了分离性能好、灵敏度高、选择性好、分析速度快、操作简便、多元素同时测定等优点，开始成为分离复杂基体组分，准确定量的有利工具。 本文充分利用高效液相色谱法的强分离优势，结合光度法的高灵敏度，采用钛铁试剂作为柱前衍生试剂，C18反相柱分离，紫外检测器检测，根据峰面积定量，同时测定了钢中的钼、钨。该法高效、快速、准确度高、选择性好，可同时测定钢中高含量的钼和钨。 一. 高效液相色谱法简介 1.基本原理 色谱法是利用在固定相和流动相之间的平衡场内的物质行为的差异，从而能从多组分混合物中使单一组分互相分离，并进行定性检出和鉴定，定量测定与记录的分析方法。用液体作流动相的方法称为液相色谱法（LC）。离子对色谱法是将一种（或数种）与样品离子电荷（A+）相反的离子（B-，称为对离子或反离子）加入到色谱系统的流动相（固定相）中，使其与样品离子结合生成弱极性的离子对（呈中性缔合物）。此离子对不易在水中离解而迅速进入有机相中，存在下述萃取平衡： A＋W＋B－W?（A+·B－）O 式中，下标W为水相，O为有机相。若固定相为有机相，流动相为水溶液，就构成了反相离子对色谱。 2.基本装置 高效液相色谱法（HPLC）是60年代末70年代初发展起来的一种新型分离分析技术[1]。如图所示，高效液相色谱仪由溶剂罐、高压输液泵、样品注入器、色谱柱、检测器和温度控制装置构成。 输液泵 样品注入器 色谱柱 检测器 记录仪 3.优点 高效液相色谱法具有分离性能高、选择性高、检测灵敏度高、分析速度快、）操作简单、多元素同时测定等优点。 4.应用 20世纪80年代以来，随着高性能填料、高压输液泵、高灵敏度的检测器的开发，以及各种联用技术的发展，高效液相色谱法的应用有了蓬勃发展。HPLC弥补了气相色谱法（GC）的不足，扩大了使用范围，80%的分析对象可借此法分析。目前已广泛应用于环境保护、食品卫生、医药医疗、生命科学、地质、化工、冶金等领域中。 二. 钨、钼同时测定方法 研究钨、钼同时测定方法的报道很多，综合如下： 方 法 测定范围（％） 检测限 优 点 缺 点 参考文献 分光光度法 0.05～1 应用范围广 选择性差 [2][3][4][5] 光谱法 AAS 0.01 检测限低 线性范围窄 [6] AES 0.05～2.0 选择性好、灵敏度高、精度高 存在样品匹配和谱