专利名称：高温合金中磷的分析方法
技术领域：
本发明涉及一种分析测试方法，特别涉及一种高温合金中磷的分析方法。
背景技术：
高温合金广泛用于航空、航天、石化等领域，高温合金技术的发展及冶炼工艺水平的提高，对高温合金中杂质元素分析提出了更高的要求，其中要求准确测定高温合金中小于0.002％(m/m)的磷。目前，测定高温合金中低含量磷的方法有中国国家标准GB 223.62-1988和美国ASTM E354-93(2000)e1等。中国国家标准GB 223.62-1988中干扰元素钨在EDTA(乙二胺四乙酸二钠)氨性溶液中以铍作载体将磷沉淀分离；铌、钽、钛和锆用铜铁试剂-三氯甲烷萃取除去。试验发现，含有大量铌、钽、钛和锆的试样经高氯酸冒烟至近干后，很难用标准方法中提出的分析步骤将铌、钽、钛和锆的水解物溶解，试液混浊，因而达不到用铜铁试剂分离的目的。美国ASTM E354-93(2000)e1方法中，试样经王水溶解后，用高氯酸冒烟，钨、铌、钽、钛和锆等水解析出后过滤，达到与磷分离。但试验表明，水解产物本身能吸附少量的磷，磷含量越低，磷的损失越大。因此，上述二个标准不适用于含钨、铌、钽、锆、铪和钛高的高温合金中低含量磷的测定。

发明内容
本发明的目的在于提供一种高温合金中磷的分析方法，特别是一种复杂高温合金中低含量磷的分析方法。
本发明的分析方法其特征在于用N-苯甲酰苯基羟胺三氯甲烷萃取分离除去铌、钽、锆、铪、钛和钒等干扰元素。
本发明的分析方法的工作步骤如下(1)称取0.1000g～0.5000g试样于聚四氟乙烯烧杯中(随试样做试剂空白)，用混合酸1mL～10mL硝酸和5mL～20mL盐酸或1mL～10mL硝酸、5mL～20mL盐酸和0.5mL～2mL氢氟酸(1+2)加热溶解(或用微波溶样炉分解)，加5mL～10mL高氯酸加热至冒烟，滴加盐酸挥除铬，重复数次，试液蒸发至小于1mL，稍冷。
(2)加4mL～8mL硝酸(1+3)，加热溶解可溶性盐类，加数滴亚硝酸钠(150g/L)微沸除去氮氧化物，取下。
(3)加5mL～12mL柠檬酸(100g/L)，加固体氢氧化钠加热使其溶解，至溶液呈碱性，冷却，滴加硝酸(1+1)至pH试纸呈中性。
(4)加3mL～7mL硝酸(1+1)，加1mL～4mL氢氟酸(1+2)，加热至溶液澄清、透明，取下，加5mL～14mL硼酸(50g/L)，混匀，冷却至室温，溶液移入分液漏斗中，用水稀释至40mL～50mL。
(5)加15mL～25mL N-苯甲酰苯基羟胺三氯甲烷(25g/L)，振荡40s～100s，静置分层后，弃去有机相；加15mL～25mL三氯甲烷，振荡20s～40s，静置分层后，弃去有机相，再加10mL～15mL三氯甲烷，振荡20s～40s，静置分层后，弃去有机相。
(6)加2mL～5mL硝酸(1+1)，加15mL～25mL正丁醇-三氯甲烷(1+3)和6mL～12mL钼酸铵(200g/L)，振荡40s～100s，静置分层后，将有机相移入盛有10.0mL含盐酸(80mL/L)的氯化亚锡(10g/L)的分液漏斗中，振荡10s～20s，静置分层后，弃去有机相，水相移入吸收皿，在680nm处测量吸光度，减去试剂空白的吸光度，从工作曲线上查出相应的磷量。
本发明提供的高温合金中磷的分析方法中，若试样中不含钨，则步骤(3)中不加5mL～12mL柠檬酸(100g/L)。
本发明提供的高温合金中磷的分析方法中，可用纯磷标准溶液制作工作曲线。
本发明提供的高温合金中磷的分析方法的优点在于有效地消除了高含量干扰元素的影响，分析结果准确可靠，测定下限为0.0002％(m/m)。
具体实施例方式
实施例1试样中不含W称取0.3000g试样(随试样做试剂空白)于150mL聚四氟乙烯烧杯中，加4mL硝酸和12mL盐酸，加热溶解后，加5mL高氯酸加热至冒高氯酸烟，使铬氧化成六价铬，分次滴加盐酸将铬挥除，蒸发至试液体积小于1mL，稍冷，加5mL硝酸(1+3)，加热溶解可溶性盐类，加3滴亚硝酸钠(150g/L)微沸除去氮氧化物，取下，加固体氢氧化钠加热使其溶解，至溶液呈碱性，冷却，滴加硝酸(1+1)至pH试纸呈中性。加5mL硝酸(1+1)，加3mL氢氟酸(1+2)，加热至溶液澄清、透明，取下，加12mL硼酸(50g/L)，混匀，冷却至室温，溶液移入125mL分液漏斗中，用水稀释至45mL。加20mL N-苯甲酰苯基羟胺三氯甲烷(25g/L)，振荡60s，静置分层后，弃去有机相；加20mL三氯甲烷，振荡30s，静置分层后，弃去有机相，再加10mL三氯甲烷，振荡30s，静置分层后，弃去有机相。加20mL正丁醇-三氯甲烷混合试剂和8mL钼酸铵(200g/L)，振荡60s，静置分层后，将有机相移入盛有10.0mL含盐酸(80mL/L)的氯化亚锡(10g/L)的60mL分液漏斗中，振荡15s，静置分层后，弃去有机相，水相移入3厘米比色皿，在680nm处测量吸光度，减去试剂空白的吸光度，从工作曲线上查出相应的磷量。
实施例2试样中含W称取0.4000g试样(随试样做试剂空白)于150mL聚四氟乙烯烧杯中，加4mL硝酸和12mL盐酸，加热溶解后，加8mL高氯酸加热至冒高氯酸烟，使铬氧化成六价铬，分次滴加盐酸将铬挥除，蒸发至试液体积小于1mL，稍冷，加6mL硝酸(1+3)，加热溶解可溶性盐类，加3滴亚硝酸钠(150g/L)微沸除去氮氧化物，取下，加10mL柠檬酸(100g/L)，加固体氢氧化钠加热使其溶解，至溶液呈碱性，冷却，滴加硝酸(1+1)至pH试纸呈中性。加4mL硝酸(1+1)，加3mL氢氟酸(1+2)，加热至溶液澄清、透明，取下，加12mL硼酸(50g/L)，混匀，冷却至室温，溶液移入125mL分液漏斗中，用水稀释至45mL。加20mL N-苯甲酰苯基羟胺三氯甲烷(25g/L)，振荡60s，静置分层后，弃去有机相；加20mL三氯甲烷，振荡30s，静置分层后，弃去有机相，再加10mL三氯甲烷，振荡30s，静置分层后，弃去有机相。加20mL正丁醇-三氯甲烷混合试剂和10mL钼酸铵(200g/L)，振荡60s，静置分层后，将有机相移入盛有10.0mL含盐酸(80mL/L)的氯化亚锡(10g/L)的60mL分液漏斗中，振荡15s，静置分层后，弃去有机相，水相移入3厘米比色皿，在680nm处测量吸光度，减去试剂空白的吸光度，从工作曲线上查出相应的磷量。
分析结果及回收率试验见表1。
表1分析结果及回收率试验

在钨共存时，以N-苯甲酰苯基羟胺三氯甲烷萃取除去铌、钽、锆、铪、钛和钒等干扰元素，方法称样量大，分析结果精密度和准确度良好，测定下限可达0.0002％。
权利要求
1.高温合金中磷的分析方法，其特征在于步骤如下(1)称取0.1000g～0.5000g试样于聚四氟乙烯烧杯中，随试样做试剂空白，用混合酸1mL～10mL硝酸和5mL～20mL盐酸加热溶解或用微波溶样炉分解，加4mL～10mL高氯酸加热至冒烟，滴加盐酸挥除铬，重复数次，试液蒸发至小于1mL，稍冷；(2)加4mL～8mL硝酸(1+3)，加热溶解可溶性盐类，加数滴亚硝酸钠(150g/L)微沸除去氮氧化物，取下；(3)加固体氢氧化钠加热使其溶解，至溶液呈碱性，冷却，滴加硝酸(1+1)至pH试纸呈中性。(4)加3mL～7mL硝酸(1+1)，加1mL～4mL氢氟酸(1+2)，加热至溶液澄清、透明，取下，加5mL～14mL硼酸(50g/L)，混匀，冷却至室温，溶液移入分液漏斗中，用水稀释至40mL～50mL。(5)加10mL～25mL N-苯甲酰苯基羟胺三氯甲烷(25g/L)，振荡40s～100s，静置分层后，弃去有机相；加15mL～25mL三氯甲烷，振荡20s～40s，静置分层后，弃去有机相，再加10mL～20mL三氯甲烷，振荡20s～40s，静置分层后，弃去有机相。(6)加2mL～5mL硝酸(1+1)，加15mL～25mL正丁醇-三氯甲烷(1+3)和6mL～12mL钼酸铵(200g/L)，振荡40s～100s，静置分层后，将有机相移入盛有10.0mL～15.0mL含盐酸(80mL/L)的氯化亚锡(10g/L)的分液漏斗中，振荡10s～20s，静置分层后，弃去有机相，水相移入吸收皿，在680nm处测量吸光度，减去试剂空白的吸光度，从工作曲线上查出相应的磷量。
2.根据权利要求1所述的高温合金中磷的分析方法，其特征在于在步骤(1)中试样、试剂空白用混合酸1mL～10mL硝酸、5mL～20mL盐酸和0.5mL～2mL氢氟酸(1+2)加热溶解或用微波溶样炉分解。
3.根据权利要求1所述的高温合金中磷的分析方法，其特征在于若试样中含钨，则步骤(3)中先加5mL～12mL柠檬酸(100g/L)。
4.根据权利要求2所述的高温合金中磷的分析方法，其特征在于若试样中不含钨，则步骤(3)中可不先加5mL～12mL柠檬酸(100g/L)。
5.根据权利要求1～4之一所述的高温合金中磷的分析方法，其特征在于用纯磷标准溶液制作工作曲线。
全文摘要
一种高温合金中磷的分析方法，其特征是试样用混合酸如硝酸和盐酸或硝酸、盐酸和氢氟酸加热溶解(或用微波溶样炉分解)，加高氯酸加热至冒烟，滴加盐酸挥除铬，在碱性介质中，加柠檬酸络合钨，在硝酸介质中，加氢氟酸络合铌、钽、锆、铪和钛等干扰元素，硼酸络合过量的氢氟酸，用N－苯甲酰苯基羟胺和三氯甲烷萃取分离铌、钽、锆、铪、钛、钒和钨等元素，用正丁醇—三氯甲烷混合试剂和钼酸铵萃取磷，用氯化亚锡的盐酸溶液反萃取有机相，在680nm处测量水相的吸光度。本发明方法的优点在于有效地消除了高含量干扰元素的影响，结果准确可靠，测定下限为0.0002％(m/m)。
文档编号G01N21/80GK1880946SQ20051004666
公开日2006年12月20日 申请日期2005年6月14日 优先权日2005年6月14日
发明者陈明 申请人:中国科学院金属研究所