石墨炉原子吸收光谱法测定高温合金中痕量硒

　硒的含量对镍基高温合金材料的力学性能有重要影响，准确测定高温合金中硒的含量是控制合金质量的必要手段，硒的测定有原子荧光法、氢化物发生原子吸收光谱法和极谱法等〔1-2〕，采用石墨炉原子吸收光谱法测定硒的含量也有报道〔3-4〕，主要是对水、生物和环境样品等中的硒，本文采用石墨炉原子吸收光谱法测定高温合金中的硒，试样用盐酸，硝酸溶解后，加入柠檬酸络合钨、钼等元素，用石墨炉原子吸收光谱法直接测定硒，进行了仪器测量条件选择试验，准确度与精密度试验,结果表明，方法简便快速，准确可靠。
1、实验方法
1.1 试剂
盐酸、硝酸、柠檬酸（高纯）。
柠檬酸溶液：200g/L。
硒标准溶液：0.10mg/mL。称取纯硒（>99.99%）0.1000g，以50毫升盐酸溶解后移入1000mL容量瓶，用水稀释至刻度，混匀。使用前稀释至1.0 g /mL及0.1g /mL。
1.2 仪器及测量条件
AAnalyst600型原子吸收光谱仪。AS－800型自动进样系统。高灵敏度石墨管。硒空心阴极灯（PE公司产）。分 析 线波长196.0 nm，分光带宽，0.7nm，进 样 量，20μl，干燥温度1：110℃，时间20 s，干燥温度2：130℃，时间20 s，灰化温度1200℃，时间20 s，原子化温度1900℃，时间5 s，净化温度2450℃，时间3 s

1.3样品处理方法
准确称取0.5000g试样置于150mL烧杯中，加入6mL盐酸，1mL硝酸，低温加热溶解。待试样溶解完全后，加入5mL柠檬酸溶络合钨、钼等易水解元素，移入50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
1.4标准曲线的绘制
准确称取0.5000g样品（基体及主量元素与待测试样含量大致相同，不含硒）数份，分别置于150mL烧杯中，分别加入0.00，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00，6.00mL硒标准溶液（0.10 g/mL），6mL盐酸、1mL硝酸，以下按试样溶液的制备方法进行，测出吸光度，绘制标准曲线。
2、结果与讨论
2.1酸用量的选择
对镍基高温合金试样，一般用盐酸、硝酸即可溶解, 用酸量大，试样溶解速度快，溶解充分，但背景收大，石墨管受腐蚀严重，用酸量小，背景吸收小，石墨管受腐蚀小，但样品溶解不完全，且溶液易水解，为了延长石墨管的使用寿命，减小背景，应尽量控制溶液的酸度，通过试验以样品能溶解完全确定酸用量，用6mL盐酸，1mL硝酸即可将样品完全溶解。
2.2共存元素的干扰试验
按照镍基高温合金中常见元素及其含量配制成单元素试验溶液，溶液的制备按样品处理方法进行，在选定的条件下进行测量，结果见表2
表2 共存元素干扰试验
Table 2 Test of coexist elements interference

介质、共存元素	峰面积响应
二次水	-0.0003
Ni-400 mg	0.0156
Cr-50 mg	-0.0003
Al-20 mg	0.012
Mo-20 mg	-0.0002
Co-50 mg	0.0003
W-50 mg	0.0000

由结果可看出，镍、铝对硒的测定有一定干扰，故实际测定中标准系列与样品的基体及主要元素要匹配。
2.3灰化温度和原子化温度的选择
固定原子化温度（仪器推荐条件），在相同的干燥条件条件下，得到吸光度随灰化温度变化关系，选择灰化温度为1200℃
固定灰化温度（仪器推荐条件），在相同的干燥条件下件下，得到吸光度随原子化温度变化关系，选择原子化温度为1900℃

2.4方法检出限
2.4.1 方法检出限
方法检出限是分析方法和所用仪器进行痕量分析的重要指标，一般指待测元素所产生的信号强度等于其噪声强度标准偏差的3倍时所相应的浓度〔5〕，本试验按照分析方法制备浓度为0.34g/50mL的测试溶液，进行多次测量，求得硒的检出限为8.58pg
2.5样品测定
2.5.1 准确度及精密度试验
称取不含硒的试样0.5000g，分别加入硒0.1，0.2，0.4g，按分析方法进行加入回收及精密度试验，结果见表3。
表3 回收率与精密度试验结果
Tab 3 Test of precision and recovery

加入量 mg	测定平均值（n=8）mg	平均回收率％	RSD
0.1	0.095	95	0.72
0.2	0.177	88.5	0.85
0.4	0.403	100.8	2.08

2.5.2标准样品分析结果
按照分析方法对标准样品中的硒进行分析，结果见表4。
表4 标准样品中硒的分析结果 ％
Tab 4 Analytical results of SRM

牌 号	标准值	本方法测定平均值（n=8）	RSD
K3－7	0.00060	0.00053	7.4
K3－1	0.0001	0.0001	9.5
K3－4	0.000068	0.00007	10

3 结论
本方法采用石墨炉原子吸收法成功地应用于高温合金中硒的分析。通过回收率、精密度试验和标准样品分析结果对照，表明本方法快速准确，易于掌握，精密度符合痕量分析的要求，实际应用效果很好。
参考资料
[1] 赵 祎等，GFAAS测定高温合金中痕量铅、锑、铋、锡、铊和碲，96珠海航空学术交流会论文集[C]，原子能出版社，1996
[2]王海舟，高温合金痕量分析[M]，科学出版社，2002，85-91
[3] 张俊，蔡春花，石墨炉原子吸收光谱法测定饮用水中的硒[J]，理化检验-化学分册，2003（39）2，124
[4]刘秀华，辉永庆，张豫川，石墨炉原子吸收光谱法测定硒的[J]，理化检验-化学分册，2003（39）2，124
[5]穆家鹏，原子吸收分析方法手册[M]，北京，原子能出版社，1989
Determination of Trace Selenium in Superalloys by GFAAS
Pang Xiao-hui Yang Jun-hong Liu ping
(Beijing Institute of Aeronautical, Beijing 100095)
Abstract ：GFAAS was used for the direct determination of Selenium in Superalloys，the instrument parameters were discussed and optimized，the standard solutions are matched to eliminate the influences of matrix and coexist elements .The method applies to the determination of trace Selenium in superalloys. The result is accurate and reliable, which can meet the needs of the practical determination. RSD is less than 10% and the recovery is from 85% to 110%.
Key words： GFAAS Superalloys Trace Selenium.