Al-Si、Al-Mn、Al-Fe中间合金光谱标样的应用研究

Al- Si、Al- Mn、Al- Fe等中间合金是铝熔铸过程中配制各种铝合金所必须的中间产品 ,其化学成分准确与否直接影响合金成分控制乃至产品质量。通过使用我们研制的 Al- Si、Al- Mn、Al- Fe等中间合金标样 ,在杂质元素光谱分析中 ,避免了第三元素影响 ,并可代替化学法分析样品中高含量的 Si(2 4 % )、Mn(19% )、Fe(15 % )等元素 ,实现了光谱全分析。     

X射线荧光光谱结合判别分析识别进口铁矿石产地及品牌

铁矿石是钢铁工业的重要原材料,不同产地、品牌的进口铁矿石在元素组成、含量上存在差异,进口铁矿石掺杂、掺假、以次充好等现象虽集中于个案,却危害经济安全。故建立主要进口国铁矿石产地与品牌的快速识别模型,对支撑进口铁矿石的风险监管,保障贸易便利化。该研究对象为澳大利亚、南非、巴西3个国家共14个品牌的236份进口铁矿石样品,包括皮尔巴拉混合粉(块)、杨迪粉铁矿,纽曼混合粉(块)铁矿、津布巴混合粉铁矿、国王粉、弗特斯克混合粉、昆巴标准粉(块)、卡拉加斯铁矿石等。应用波长色散-X射线荧光光谱无标样分析法测定所有研究样品的元素组成及含量,检出元素包括Fe, O, Si, Ca, Al, Mn, Tb, Ti, Mg, P, K, S, Cr, Na, Sr, Zr, Zn, V, Cu, Gd, Ba, Cl, Ni和Co,共计24种,选择其中Fe, O, Si, Ca, Al, Mn, Tb, Ti, Mg, P, Cr和S共12种所有样品全部检出的元素进行判别分析。采用逐步判别法筛选出Fe, O, Si, Ca, Al, Mn, Ti, Mg, P和S共10个元素含量作为有效变量,建立二维Fisher判别模型,实现对澳大利亚、南非、巴西进口铁矿石的识别,模型对建模样品识别正确率为97.40%,交叉验证正确率为95.30%,对测试样品的识别正确率达到95.50%。针对14种品牌铁矿石,使用Fe, O, Si, Ca, Al, Mn, Ti, Mg, P和S共10种元素含量,建立十维Fisher判别模型,模型对建模样品识别正确率为100%,交叉验证正确率为97.90%,对测试样品的识别正确率达到100%。波长色散-X射线荧光光谱无标样分析虽然是一种半定量分析方法,但分析快速,稳定性好,该方法结合逐步判别-Fisher判别分析,能实现对铁矿石产地与品牌的识别。     

冠菌素和茉莉酸甲酯处理对金银花矿质元素影响研究

应用ICP-AES技术,测定并分析冠菌素和茉莉酸甲酯处理对金银花矿质元素含量、累积量和比例的影响。结果表明:(1)冠菌素处理使金银花K,Mg,Na,Zn,B,Si含量分别不同程度提高,P,Ca,Fe,Mn含量分别不同程度降低;(2)茉莉酸甲酯处理后金银花K,Na,Zn,B,Si含量分别不同程度增加,P,Ca,Mg,Fe,Mn含量分别不同程度降低;(3)冠菌素和茉莉酸甲酯处理后金银花K∶P和Na∶Zn升高,Ca∶Mg,Fe∶Mn,B∶Si降低。研究结果明确了冠菌素和茉莉酸甲酯处理对金银花矿质元素的影响,并为生长调节剂的合理使用提供科学依据。     

激光诱导击穿光谱定量化标定谱线自动选择方法

选择合适的特征谱线是以内标法对激光诱导击穿光谱进行定量化分析的前提,需要科研工作者精心分析和比较,往往耗费大量精力和时间,而且还不能保证结果最优。基于遗传算法为内标法提出了一种从原始光谱中自动选择分析线和参考线的方法,使用该方法从低合金钢样的LIBS光谱中为锰(Mn)、镍(Ni)、铬(Cr)、硅(Si)和铁(Fe)元素分别选择了用于内标法定量分析的分析线和参考线。优选得到的最优谱线为,Mn的分析线和相应的参考元素Fe的参考线分别是403.306 8和368.745 7 nm,Si的分析线和相应的参考元素Fe的参考线分别是288.157 7和427.176 1 nm,Cr的分析线和相应的参考元素Fe的参考线分别是286.510 0和272.753 9 nm,Ni的分析线和相应的参考元素Fe的参考线分别是352.453 6和358.698 5 nm。最后基于优选得到的谱线以内标法对这些元素分别进行了定量分析,结果证明,使用这种谱线选择方法能够自动从原始光谱中找到最优特征谱线,使内标法定量分析得到最好的结果。     

ICP—AES法测定《百年乐》中多种元素

本实验采用HNO_3-HClO_4湿法消化试样,ICP-AES法测定样品中的P、Sn、Se、Mg、Ca、Na、K、S、Zn、Mn、Si、Fe、Ti、Sr、Ba、Ge等元素。方法简便迅速,回收率92.8-105%,相对标准偏差0.26-3.05%。     

CuHg_2Ti型Ti_2Cr基合金的电子结构、能隙起源和磁性研究

利用第一性原理计算方法,研究了CuHg2Ti结构下Ti2CrK(K=Sb,Ge,Sn,Sb,Bi)系列合金的电子结构、能隙起源和磁性.研究发现:Ti2CrK(K=Si,Ge)合金是普通半导体材料;Ti2CrK(K=Si,Bi)合金是亚铁磁性半金属材料,其半金属性能隙受到Sb和Bi原子s态的直接影响;Ti2CrSn合金是完全补偿的亚铁磁性半导体.基于Ti2CrSn合金两个自旋方向上的能隙起源不同,通过Si和Ge替换掺杂同族Sn元素调制能隙的宽度,获得了完全补偿亚铁磁性自旋无能隙材料;通过Fe和Mn替换掺杂过渡族Cr元素获得了一系列半金属材料.Ti2Cr1-xFexSn和Ti2Cr1-xMnxSn合金都具有亚铁磁性.所研究的这些半金属性合金的分子磁矩Mtotal与总的价电子数Zt服从Mtotal=Zt-18规则.     

应用ICP-MS测定双低与双高油菜籽的矿质元素含量

油菜籽中含有丰富的人体及动物必需的矿质元素,但有关不同品种油菜籽矿质元素含量差异的研究较少。选取我国长江流域冬油菜主产区正在种植的33个双低品种和12个传统双高品种,借助ICP-MS对比分析了两类甘蓝型油菜籽的矿质元素含量。检测结果表明,油菜籽中富含P,K,Ca,Mg,S,Fe,Mn等矿质元素,不同品种油菜籽矿质元素含量有一定差别。双低油菜籽中P,K,Ca,Mg和S的平均含量分别为6.26,10.17,6.75,4.82和4.52 mg·g-1,Fe,Mn,Cu,Zn和B含量为96.20,37.10,3.84,41.61和12.16 μg·g-1;双高油菜籽中P,K,Ca,Mg,S和微量元素Fe,Mn,Cu,Zn,B的平均含量分别为5.97,10.14,6.31,4.50,9.06 mg·g-1和77.03,49.86,3.72,40.58,11.79 μg ·g-1。在测定的10种元素中双低品种有八种(P,K,Ca,Mg,Fe,Cu,Zn和B)高于双高品种,其中Ca,Mg和Fe含量的差异达到显著水平。油菜籽在矿质元素含量上的差异可作为推广应用双低品种的必要因素之一。     

原子发射光谱法直接测定焦炭中的15种微量杂质元素

采用原子发射光谱直接测定了焦炭中Si、Mn、Mg、Pb、Sn、Fe、Ni、Al、Ti、Mo、Ca、V、Cu、Zn、Ag等15种微量杂质元素。方法不需要高温灰化及冗长的样品前处理技术,直接粉末进样分析,操作简便、快速,能够满足焦炭中常规杂质分析的需要。     

X射线荧光光谱结合BP神经网络识别进口铜精矿产地

铜精矿是冶炼铜及其合金的基础工业原料,不同产地进口的铜精矿在元素组成、含量上存在着差异,进口铜精矿伪报、掺杂、有害元素超标案件多发,危害国家经济安全。因此建立入境铜精矿产地识别模型,将有助于风险分级,预警。该研究对象为智利、秘鲁、菲律宾、西班牙、纳米比亚、伊朗、马来西亚和阿尔巴尼亚8个国家进口铜精矿的280批次铜精矿样品。应用波长色散-X射线荧光光谱无标样分析法测定所有研究样品的元素组成及含量,结果表明铜精矿样品的检出元素共计53种。选择O, Mg, Al, Si, P, S, K, Ca, Ti, Fe, Cu, Zn, Mn, As, Mo, Ag和Pb共17种元素含量作为变量,建立进口铜精矿国别的BP神经网络预测模型。采用F-score筛选出O, Mg, Al, Si, P, S, K, Ca, Cu, Zn, Mo, Ag和Pb共13个元素的含量作为特征变量,分别建立进口铜精矿国别的Fisher判别分析预测模型和BP神经网络预测模型。3种预测模型的结果如下:采用F-score筛选变量的Fisher判别分析模型对建模样品的识别准确率为94.2%,交叉验证准确率为92.9%,对预测样品的识别准确率为96.7%;输入层为17与13个变量的BP神经网络的训练集,校正集,验证集,建模集以及预测样品的准确识别率分别为:100%, 97.1%, 94.1%, 98.2%, 100%与100%, 97.1%, 100%, 99.6%, 100%。比较3次建模的结果可知,经过F-score筛选变量后用BP神经网络所建模型的准确识别率最高,该方法不仅可以减少建模的输入变量还可以提高识别准确度。波长色散-X射线荧光光谱无标样分析虽是半定量分析方法,但具有分析速度快和稳定性好的优点,利用该方法结合F-score筛选变量用于BP神经网络模式识别可以实现对铜精矿的国别识别。     

合金工具钢的X射线荧光光谱分析

本文介绍了用X射线荧光光谱仪测量合金工具钢中Mn,Cr,V,W,Ti,Nb,Co,Zr,Ni,Mo,S,P,Si和Cu十四个元素的方法,度样经砂轮抛光酒精棉擦拭后直接测量,结果与内控标样吻合,方法的精密度（n=8)除W,Tr,Nb和Zr外,大多数元素在0．13－9．59％,适应铬钒钢,锰钢,模具钢,中低合金钢等多种钢种的分析。     

黄芩、黄芩茶及其水溶液中矿质元素含量分析

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定了1年～3年生黄芩根、茎、叶、茶、茶水中几种矿质元素的含量,结果表明,黄芩根、茎、叶中富含K,Ca,Mg,P,Al,Fe等矿质元素,黄芩叶中Zn,Mn,Cu,Fe,Al,P,Mg,Ca,K的含量比例为1∶ 3∶ 6:15∶ 18∶ 19∶41∶ 333∶423;黄芩茎叶内Fe,Mn...     

激光诱导击穿光谱法对钢铁偏析样品的分析

经典判断钢铁样品是否存在偏析带方法有金相显微及硫印方法,其缺点在于分析速度慢,且无法提供元素的含量分布信息。文中在最佳实验条件下,采用激光诱导击穿光谱(LIBS),在空间横向分辨率约为100 μm左右对两块钢铁中低合金板坯及均匀样品扫描分析,在建立校准曲线的基础上,将元素强度二维分布转化为含量二维分布。研究表明,编号为86#样品C,Si,Mn,P,S及Cu等元素存在明显的偏析,编号为174#样品C,Si,P,Ti等元素存在明显的偏析,并对偏析带的宽度进行估算,其偏析带的位置及宽度与金相显微分析方法相吻合。对均匀样品扫描分析,C,Si,Mn,P,S等元素均匀分布,不存在偏析带,通过元素强度或含量二维分布图可间接反映样品的均匀性。与传统的金相分析方法相比较,LIBS不仅可快速准确体现样品偏析带位置及宽度,而且还可同时提供元素含量分布(如C,Si,Mn,P,S等元素)等方面的信息。此方法可用于快速对钢铁样品是否存在偏析带及其宽度进行表怔,从而为钢铁冶炼工艺的改进提供理论依据。     

用电弧摄谱法测定3003铝合金中的微量铅

本文研究了ＡＡ３００３铝合金微量铅０．００５％的光谱分析方法。本法利用沸点４２００℃的光谱纯碳电极为辅助电极；采用Ｅ６０１，Ｅ６０３，Ｅ６０５，Ｅ６０７多元素标样组成工作曲线。在相适应的电弧温度的作用下，以交流电弧为光源的分析间隙的发光蒸气云中，形成了Ａｌ－Ｃ为主体的二元主体组分浓度，使多元素标样与３００３合金样品与蒸发与激发行为趋于一致，消除了组分和晶体结构的影响，解决了微量铅０．００５％分析准     

微波消解-ICP-AES法测定铁矿中P和S

采用微波加热 ,在高温高压下酸消解样品 ,应用电感耦合等离子体原子发射光谱法 (ICP- AES)同时测定铁矿中杂质元素 P和 S。选用紫外区谱线 P178.2 2 1nm、S180 .6 6 9nm,避免了基体中大量存在的 Fe、Si、Al、Cu、Mn、Ca等元素的光谱干扰。通过用纯氮吹扫光谱仪光路的方法消减空气中氧对紫外线的吸收 ,获得了足够的灵敏度。该方法简便、快速、稳定可靠 ,P、S检出限分别为 0 .0 6 7、0 .0 78μg· m L-1,回收率为89.6 %— 10 0 .7% ,RSD为 1.35 %— 5 .0 5 % ,线性范围为 0 .1— 2 0 0 μg·m L-1。     

X射线荧光光谱结合判别分析识别铁矿石产地及品牌：应用拓展

铁矿石是钢铁工业的重要原材料,我国是铁矿石进口需求型国家,是世界铁矿石消费第一大国。海关对进口铁矿石检验的主要目标是预防进口铁矿石中涉及安全、卫生、环保、欺诈等方面的风险。对进口铁矿石产地及品牌进行符合性验证,可以快速筛选掺杂、掺假、以次充好,支撑进口铁矿石的风险管理,保障贸易便利化。在前期研究基础上进行应用拓展,研究对象为澳大利亚、南非、巴西、哈萨克斯坦、印度5个国家、21个品牌的422份进口铁矿石样品。考察了波长色散-X射线荧光光谱无标样分析方法的准确度,对于测量过程中未检出的元素含量,选择了用检测限替代缺失值。对于测量过程中的异常值,使用基于剩余方差的F检验进行异常值的剔除,皮尔巴拉混合块、纽曼混合块铁矿、纽曼混合粉铁矿各有一组数据计算得出的F统计量大于F检验临界值（a=0.01）,因此将这3组数据剔除。采用逐步判别法筛选出Fe,O,Si,Ca,Al,Mn,Ti,Mg,P,Na,Cr,K,Sr,S,Zn,V,Cu,Ba,Ni,Mo,Pb共21个元素的含量作为产地识别模型的特征变量,建立四维Fisher判别模型,实现了对铁矿石产地的识别;采用逐步判别法筛选出Fe,O,Si,Ca,Al,Mn,Ti,Mg,P,Na,Cr,K,Sr,S,Zr,Zn,V,Cu,Ba,Cl,Ni,Mo和Pb共23种元素含量作为品牌识别模型的特征变量,建立二十维Fisher判别模型,实现对21种品牌铁矿石的识别。考察了特征元素对分类识别模型的贡献,并分析了误判品牌铁矿石的元素特征。总结出进口铁矿石产地及品牌判别分析模型的整体数据处理流程。     

Mn和Fe过渡金属离子掺杂天然方钠石近红外发光特性

采用高温固相法制备了Na8 Al6 Si6 O24 Cl2∶M n和Na8 Al6 Si6 O24 Cl2∶Fe近红外发光材料。测定了荧光粉的X射线粉末衍射（XRD ），及室温下的光致近红外发射光谱和激发光谱。在400 nm紫外光和602 nm可见光的激发下，Na8 Al6 Si6 O24 Cl2∶M n粉末中的M n5＋（3 A2-3 T2，3 A2-1 E）发射了主发射峰位于1200 nm的近红外光谱。实验发现，M n和S共掺提高了该粉末的近红外发光强度，文中对此提出了S2--M n5＋之间的能量传递机理。在334和500 nm的激发下，Na8 Al6 Si6 O24 Cl2∶Fe粉末中的Fe2＋（3 T1-5 E）发射了主发射峰位于1000 nm的红外光谱，该现象对提高硅太阳能电池的效率可能具有积极意义。     

5个非洲菊品种9种营养元素的分布规律初探

为了研究非洲菊中营养元素的分布规律,采用湿法消解ICP-AES测定5个非洲菊品种的9种营养元素.结果显示:9种元素呈现K＞Ca＞P＞Mg＞Fe＞B＞Mn＞Zn＞Cu的趋势.1号品种叶中Ca、Mg、Mn、Zn含量最高.2号品种叶中Cu含量最高,花中P含量最高;蕾中Ca、Mg含量最低.3号品种蕾中K含量最高;叶中P含量最低.4号品种花中B含量最高;叶中K含量最低.5号品种叶中Fe含量最高,Cu含量最低;蕾中Mn含量最低,花中Zn、B含量最低.这些结果对合理施肥具有指导作用.     

微波消解-ICP-OES,AAS和AFS测定大蒜不同部位20种元素含量

将大蒜植株分为根、茎(下)、茎(中)、茎(上)、嫩叶和老叶6个不同部位,采用微波消解方法对各个部位进行了预处理,并用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、原子吸收光谱法(AAS)和原子荧光光谱法(AFS)测定了其中Al,As,B,Ca,Cd,Cr,Cu,Fe,Hg,K,Mg,Mn,Na,Ni,P,Pb,S,Se,Sr和Zn共20种元素的含量,另外,还测定了从同一处土壤中采收的大蒜头中相应元素的含量.研究结果表明:大蒜植株嫩叶和大蒜头中Cu,Fe,Mn,S,Se,Zn等元素含量较高而As,Cd,Hg,Pb等元素含量较低,是提取大蒜生物活性物质的绝好材料;一些元素在大蒜植株不同部位的含量分布模式能高度反映植物生理特性或环境污染状况.     

LED组合光谱对水培生菜矿物质吸收的影响

在植物工厂全密闭环境中水培种植大速生生菜,以光谱比例可调节的LED灯板为植物生长光源,应用电感耦合等离子体原子发射光谱技术(ICP-AES),研究了红蓝LED组合光谱下生菜对K,P,Ca,Mg,Na,Fe,Mn,Zn,Cu,B,Mo等11种营养元素的吸收特性。结果表明：(1)与叶绿素生理吸收波峰(峰值450和660 nm)对应的单一或组合光谱均可增强水培生菜根对Na, Fe, Mn, Cu, Mo元素的吸收能力,且单一红光光谱的促进作用最为显著,四种元素含量分别为荧光灯全光谱下的7.8, 4.2, 5.3, 11.0倍;(2)根对K和B元素的吸收量在荧光灯全光谱下达到最大分别为10.309 mg·g-1和32.6 μg·g-1,而在红、蓝单一或组合光谱下吸收能力降低;(3)单一蓝色光谱下根对Ca和Mg元素的吸收受到抑制,分别比荧光灯对照降低35%,33%;(4)生菜在30%蓝光+70%红光的光谱条件下生物量最高,而在20%蓝光+80%红光条件下对Ca, Mg, Na, Fe, Mn, Zn, B七种元素的累积量达到最大值。试验结果为水培生菜光源光谱选择及营养液配方调节提供了理论依据。     

ICP-AES法测定铁钕合金中主量元素钕及7种杂质元素的研究

用ICP－AES法同时测定了铁钕合金中主量元素钕及Al、Si、Mn、Cr、Mg、Zr、Ca等7种杂质元素。研究了基体元素铁、主量元素钕对杂质元素的光谱干扰,选择了合适的分析线和内标线,测定了分析方法的检出限,回收率为87％－113％。方法准确、快速、简便,结果令人满意。