[发明专利]发射光谱的表观浓度法

说明书

本发明属于一种原子发射光谱定量测定金属样品中多元素的方法，特别适合于钢铁样品的分析。

目前，用常规光源（如火花、电弧等）的发射光谱法直接分析钢铁和其它金属样品时，样品中共存元素的干扰和基本元素浓度的变化严重影响分析结果的精密度和准确度。

现有的发射光谱定量技术中，采用内标-浓度比法或定时积分法来克服基体元素浓度变化的影响;采用分别钢种（或品种）建立工作曲线的方式来补偿共存元素的干扰，或者采用内控样校正法或干扰系数计算校正法来校正共存元素的干扰。

干扰系数校正法的计算方法如下：

1.计算干扰校正量：

d＝aw+b（1）

式中，d-干扰校正量：

w-干扰元素的真实浓度;

a、b-干扰校正量与干扰元素浓度之间的一元回归系数，一般取b＝0，则a称为干扰系数。

2.校正分析结果：

C＝C_i-d（2）

式中，C_i-由基准工作曲线获得的被测元素的测定浓度;

d-由（1）式计算的干扰校正量;

C-校正后的准确浓度。

当一个被测元素同时受到多个共存元素干扰时。可用（3）式代替（1）和（2）式作为干扰校正计算：

（3）

式中：a_i-干扰元素i的干扰系数;

W_i-干扰元素i的真实浓度。

可见日常分析中应用该方法需要三个前提条件：

①各干扰元素的干扰系数（ai）;

②基准工作曲线，用以获得被测元素的测定浓度（C_i）;

③各干扰元素的真实浓度（W_i）。

上述条件①现有技术已容易满足。因为获取干扰系数的实验方法已较成熟，而且有公知的干扰系数可采用。

上述条件②普通分析实验室难以满足，因为建立基准工作曲线需要多种系列的基准参考试样（一般是二元合金或三元合金），在这类参考试样中被测元素所能受到的共存元素干扰可以忽略;而现有的市售或自制的标准试样是按一定钢种或牌号的金属产品的化学组成融制的，共存元素干扰一般都不可忽略。若各单位都要研制和使用基准参考试样，势必耗费大量工时和资金。

上述条件③在光谱分析中存在固有的困难，因为被分析的未知样品中所有元素均为未知。一般的作法是将干扰元素的测定浓度代替真实浓度代入公式（1）、（3）作近似计算，这样就引入了新的误差因素，严重时会导致校正计算失败。尤其是未知样品的基体元素浓度变化较大时，需要对共存元素干扰和基体元素浓度变化都加以校正，更增加了计算的困难。现有的方法是将基体元素浓度变化不大的样品（如碳钢、低合金钢）和变化较大的样品（如不锈钢等）分开，用两类工作曲线分别进行分析。这又给交替分析各钢种样品带来工作上的困难，并增加了分析时间。

现有的钢铁样品共存元素干扰研究工作中，用一种浓度强度关系图来验证干扰系数的正确性。这种关系图中横坐标是一个包含被测元素的真实浓度（C）、干扰总量（∑a_iw_i）和基体元素铁的浓度（Fe）在内的综合浓度量〔（C+∑a_iw_i）/Fe〕，纵坐标是分析线对的相对强度。如果用这种浓度-强度关系图来作为新的工业曲线模型，只要其所包含的各个浓度分量正确，它将等效于基准工作曲线。但是，若用这样的工作曲线来分析未知样品，得到的将是一个复杂的浓度量，它实际上是样品中所有元素的真实浓度的函数。如果没有恰当的计算方法从这个复杂的浓度中精确、简便、快速地求得被测元素的真实浓度，这样的工作曲线模型无法用于日常分析。

本发明的目的是提供一种原子发射光谱定量测定金属样品中多元素的方法-表现浓度法。这种方法能综合校正共存元素干扰和基体元素浓度变化的影响，提高分析结果的精密度和准确度。这种方法可以采用普通的标准样品建立表观浓度工作曲线，该工作曲线可用于分析不同牌号或品种的金属样品，也可用于分析非标准的特殊样品。