一種測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的方法
【專(zhuān)利摘要】一種測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的方法，步驟為：配制系列濃度銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，以能量色散型X射線熒光光譜儀為檢測(cè)儀器，假定一定樣本量，采用強(qiáng)度校正的數(shù)學(xué)校正法建立分析方法，按照試料的假定樣本量和試液的定容體積將銅標(biāo)準(zhǔn)溶液中Cu的質(zhì)量濃度換算成質(zhì)量百分比濃度，記錄每次進(jìn)樣的Cu熒光強(qiáng)度，做出Cu元素的校準(zhǔn)曲線；將待測(cè)的煙火藥劑配制試液，記錄儀器上顯示的Cu元素的熒光強(qiáng)度，以該熒光強(qiáng)度根據(jù)校準(zhǔn)曲線讀出與其對(duì)應(yīng)的Cu質(zhì)量百分比濃度值，計(jì)算試樣中銅的含量，本方法通過(guò)優(yōu)化試樣溶解條件和X射線熒光光譜儀器的各參數(shù)條件，能消除或基本消除試樣中各元素間的基體效應(yīng)。方法操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)周期短，準(zhǔn)確度好，精密度高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及能量色散型X射線熒光光譜法測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的方 法，屬于分析測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的檢測(cè)方法是基于EDTA絡(luò)合滴定的傳 統(tǒng)化學(xué)分析方法，目前常用的方法標(biāo)準(zhǔn)是《煙花爆竹用煙火藥劑第4部分:銅含量的測(cè)定》 (SN/T1732.4-2014)。此標(biāo)準(zhǔn)方法的基本原理:試料經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，用硝酸充分溶解、過(guò)濾， 通過(guò)調(diào)試液的pH值、加沉淀劑和濃氨水把試液中的二價(jià)銅離子分離，用EDTA絡(luò)合滴定法在 ρΗΙΟ.Ο的條件下以PAN為指示液，用硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定試液由黃色至藍(lán)色即為終點(diǎn)。
[0003] 上述標(biāo)準(zhǔn)方法存在以下不足：
[0004] (1)檢測(cè)周期較長(zhǎng)，一般熟練技術(shù)人員需要2個(gè)工作日才能完成一次檢測(cè)。
[0005] (2)容易造成誤差，對(duì)于操作的精度和實(shí)驗(yàn)人員要求高，操作步驟中多處涉及洗 滌、轉(zhuǎn)移、溶解、過(guò)濾、滴定等容易引入不確定性的操作步驟，每次試驗(yàn)操作人員必須格外小 心和細(xì)致，否則非常容易引入人為的誤差不確定度。
[0006] (3)操作步驟較為繁瑣，試樣先后用無(wú)水乙醇和丙酮多次洗滌后，用硝酸溶解后過(guò) 濾、收集濾渣，然后再用濃氨水充分溶解濾渣中的二價(jià)銅離子，再經(jīng)歷洗滌和定容，最后取 一定樣液加入過(guò)量Η)ΤΑ，用CuS0 4返滴定過(guò)量的EDTA，計(jì)算出銅的量。
[0007] 能量色散型X射線熒光光譜儀目前所開(kāi)發(fā)的方法多用于樣品的無(wú)損定性分析。針 對(duì)固體樣品半定量和定量元素檢測(cè)，絕大多數(shù)樣品采用無(wú)損檢測(cè)法、粉末壓片法和熔融法 直接測(cè)定（如：《貴金屬含量的測(cè)定X射線熒光光譜法》(GB/T 18043-2008)采用的是無(wú)損檢 測(cè)法，《氧化鋁化學(xué)分析方法及物理性能測(cè)定方法第30部分X射線熒光光譜法測(cè)定元素含 量》(GB/T6609.30-2009)采用的是熔融法，《EDXRF法直接測(cè)定W-Fe-Ni-Co合金混合料組 分》(《核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)》2007年05期)采用的是壓片法，《電子電氣產(chǎn)品中限用物質(zhì)鉛、 汞、鉻、鎘和溴的快速篩選X射線熒光光譜法》(GB/Z 21277-2007)采用的是壓片法或熔融 法)。
[0008] 由于不同種類(lèi)的煙花爆竹制品使用的煙火藥劑化學(xué)組成各不相同且組成非常復(fù) 雜，由少則五、六種，多則十多種化合物混合而成。煙火藥劑中各元素間存在著復(fù)雜的基體 效應(yīng)(包括元素間吸收-增強(qiáng)效應(yīng)和物理-化學(xué)效應(yīng)），無(wú)法直接采用粉末壓片法和熔融法的 樣品前處理方法通過(guò)能量色散型X射線熒光光譜儀(EDXRF)測(cè)定基體背景復(fù)雜多變的煙火 藥劑固體粉末樣品。再者，由于煙花爆竹用煙火藥劑具有易燃易爆特性，難以對(duì)其進(jìn)行壓片 或熔融法進(jìn)行前處理。因此，至今為止也未見(jiàn)有能量色散型X射線熒光光譜法檢測(cè)煙花爆竹 用煙火藥劑中銅含量的公開(kāi)文獻(xiàn)報(bào)道。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量 的方法，操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)周期短、精度高。
[0010] 本發(fā)明所述的基體效應(yīng)靶向控制X熒光光譜技術(shù)測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含 量的方法，包括以下步驟：
[0011] S1、繪制校準(zhǔn)曲線
[0012] S11、配置多份濃度不等的銅工作液，配置過(guò)程中用硝酸對(duì)高純氧化銅進(jìn)行溶解；
[0013] S12、將步驟S11中配制的多份銅工作液中Cu的質(zhì)量濃度換算成Cu的質(zhì)量百分比濃 度，通過(guò)下述公式換算：
[0015] 其中：Cu%表示銅工作液中Cu的質(zhì)量百分比濃度，單位為％ ;c表示銅工作液中Cu 的質(zhì)量濃度，單位為g/L; 0.5表示假定樣本量定容的體積，單位為L(zhǎng); 2表示校準(zhǔn)曲線假定的 樣本量，單位為g;
[0016] S13、以能量色散型X射線熒光光譜儀為檢測(cè)儀器，以2.0g為校準(zhǔn)曲線假定的樣本 量，采用X熒光光譜法定量分析的強(qiáng)度校正法建立分析方法;將步驟S11中配制的多份銅工 作液逐一進(jìn)樣，記錄每次進(jìn)樣的Cu元素的熒光強(qiáng)度；
[0017] S14、以各銅工作液中Cu的質(zhì)量百分比濃度為橫坐標(biāo)，以與步驟S13中Cu的質(zhì)量百 分比濃度相應(yīng)工作液的熒光強(qiáng)度(或計(jì)算后的Cu的質(zhì)量百分比濃度)為縱坐標(biāo)，繪制Cu元素 的校準(zhǔn)曲線；
[0018] S2、測(cè)定煙火藥劑中的銅含量
[0019] S21、配置試樣液：以煙火藥劑為試樣，稱(chēng)取m克試樣，加一定量的水，微沸數(shù)分鐘后 過(guò)濾，用水多次洗滌后用一定量的硝酸溶解濾渣并過(guò)濾，濾液用水定容配制成體積為V的試 樣液，并保證定容后的溶液中Cu元素的濃度在校準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)；
[0020] S22、按步驟S13的檢測(cè)條件，將試樣液裝入樣品杯，保證試樣液厚度多15mm，記錄 能量色散型X射線熒光光譜儀上顯示的Cu的熒光強(qiáng)度；以該熒光強(qiáng)度根據(jù)上述確定的校準(zhǔn) 曲線讀出與其對(duì)應(yīng)的Cu的質(zhì)量百分比濃度值；
[0021] S23、計(jì)算試樣中銅的含量：
[0022] 按以下公式計(jì)算試樣中單質(zhì)銅的質(zhì)量百分比濃度ω :
[0024] 其中，ω表示試樣中單質(zhì)銅的質(zhì)量百分比濃度，單位為％;(〇〇表示步驟S22中所讀 取的試樣液的Cu質(zhì)量百分比濃度值，單位為％;2表示校準(zhǔn)曲線假定的樣本量，單位為g;m表 示試樣實(shí)際稱(chēng)量的質(zhì)量，單位為g; V表示試樣溶解后定容的體積，單位為mL; 500表示假定樣 本量定容的體積，單位為mL。
[0025] 進(jìn)一步地，S11中配置銅工作液的方法為:稱(chēng)取一定量的高純氧化銅或其他銅元素 參考物質(zhì)，加入適量的硝酸進(jìn)行溶解，然后定容至一定體積，銅工作液中Cu的質(zhì)量濃度為 0.10g/L~0.82g/L。此濃度范圍是
【申請(qǐng)人】進(jìn)行了大量的驗(yàn)證試驗(yàn)，充分考慮了試液中各元 素間實(shí)際存在的基體效應(yīng)相互影響作用的基礎(chǔ)上確定的，改動(dòng)該數(shù)值將會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的 準(zhǔn)確度及精密度。
[0026] 進(jìn)一步地，SI 1中所述硝酸體積為50mL~80mL，質(zhì)量百分比濃度為10 %~30 %。 [0027]進(jìn)一步地，S13的檢測(cè)條件為:采用孔徑為8.8mm~14mm的X射線光管準(zhǔn)直器，能夠 濾掉能量小于8.980KeV的X射線的濾光片，設(shè)置電壓為16KV~24KV，分析時(shí)間為30s~80s， 能量范圍為〇~40KeV，計(jì)數(shù)率為中，氣體環(huán)境為空氣，電流為自動(dòng)，基體效應(yīng)為不考慮。 [0028]優(yōu)選地，S13中能量色散型X射線熒光光譜的試驗(yàn)檢測(cè)條件為:設(shè)置濾鏡為中Pd，電 壓為20KV，分析時(shí)間為50s，能量范圍為0~20KeV。
[0029] 進(jìn)一步地，S21中配置試樣液時(shí)，稱(chēng)取試樣時(shí)精確到0. lmg，置于燒杯內(nèi)，加入50mL ~80mL水，加熱微沸8min左右，趁熱過(guò)濾，用水多次洗滌，將濾渣收集至另一燒杯，加入硝 酸，放置電爐上加熱微沸30min，趁熱用濾紙過(guò)濾，將濾液收集至容量瓶，待容量瓶中的溶液 冷卻至室溫后加水定容至刻度，得到試樣液。
[0030] 進(jìn)一步地，S21中硝酸與試樣的量的體積質(zhì)量比為20mL/g~30mL/g，硝酸的質(zhì)量百 分比濃度為40 %~60 %。
[0031] 優(yōu)選地，S22中，試樣液厚度為15mm~30mm。
[0032]進(jìn)一步地，m的取值范圍為1.9g~2. lg，該取值區(qū)間的確定是此濃度范圍是
【申請(qǐng)人】 進(jìn)行了大量的驗(yàn)證試驗(yàn)，充分考慮了試液中各元素間實(shí)際存在的基體效應(yīng)相互影響作用的 基礎(chǔ)上確定的，改動(dòng)該數(shù)值將會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。
[0033] 方法的基本原理：
[0034] 針對(duì)煙花爆竹用煙火藥劑化學(xué)組成的特點(diǎn)，建立專(zhuān)門(mén)的數(shù)學(xué)模型，整體優(yōu)化能直 接影響測(cè)定結(jié)果的各個(gè)因素，其中包括:溶解試料的溶劑種類(lèi)和化學(xué)組成、試料溶解條件、 試液定容體積、用于建立分析方法的基體效應(yīng)數(shù)學(xué)校正法類(lèi)型、制作校準(zhǔn)曲線的試料假定 樣本量、系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的基體組成、濃度范圍和標(biāo)準(zhǔn)溶液點(diǎn)值的間隔和數(shù)量、試料實(shí)際稱(chēng)樣 量和能量色散型X熒光光譜儀器的基體效應(yīng)相互作用形式、電壓、電流、濾光片的選擇、分析 時(shí)間、計(jì)數(shù)率、氣體環(huán)境、能量范圍等各項(xiàng)工作參數(shù)和樣品杯中試液的厚度等。
[0035] 首先，用水溶解試料，使得試料中的KC104和KC103等水溶性化合物與目標(biāo)測(cè)定元素 Cu進(jìn)行分離，從而減少樣品測(cè)試液中基體效應(yīng)的影響
[0036] 其次，選擇硝酸作為溶劑溶解試料，一方面是基于硝酸能充分的溶解試料中的CuO 等含Cu元素的成分，另一方面是硝酸中僅含有H、N和0三種元素，不會(huì)對(duì)測(cè)試產(chǎn)生基體效應(yīng) 的干擾；
[0037] 再次，整體優(yōu)化試料溶解條件、試液定容體積、用于制作校準(zhǔn)曲線基體效應(yīng)數(shù)學(xué)校 正法類(lèi)型、試料溶解條件、試液定容體積、用于建立分析方法的基體效應(yīng)數(shù)學(xué)校正法類(lèi)型、 制作校準(zhǔn)曲線的試料假定樣本量、系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的基體組成、濃度范圍和標(biāo)準(zhǔn)溶液點(diǎn)值的 間隔和數(shù)量、試料實(shí)際稱(chēng)樣量和能量色散型X熒光光譜儀器的基體效應(yīng)相互作用形式、電 壓、電流、濾光片的選擇、分析時(shí)間、計(jì)數(shù)率、氣體環(huán)境、能量范圍等各項(xiàng)工作參數(shù)和樣品杯 中試液的厚度等各個(gè)因素，通過(guò)整體設(shè)計(jì)試料的假定樣本量、實(shí)際樣品的樣本量、X射線熒 光光譜儀的各項(xiàng)測(cè)試參數(shù)、用于制作校準(zhǔn)曲線的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的基體組成及其濃度控制范 圍等關(guān)鍵測(cè)試因素，建立專(zhuān)門(mén)針對(duì)煙花爆竹用煙火藥劑中Cu元素測(cè)定的校準(zhǔn)曲線，在該測(cè) 試條件下，由于樣品試液中的其他金屬元素濃度較低，H、0和N等元素均屬于X射線熒光光譜 儀不敏感的輕元素，而Cu元素的基體效應(yīng)在校準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)區(qū)間濃度范圍可忽略不計(jì)，從 而實(shí)現(xiàn)靶向控制試液中各元素間的基體效應(yīng)；
[0038] 最后，可根據(jù)各種類(lèi)型煙花爆竹用煙火藥劑樣品的差異性確定是否調(diào)整樣本量， 基于該校準(zhǔn)曲線進(jìn)行Cu元素的定量分析。
[0039] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法的有益效果在于：
[0040] 1、利用溶液法消除或基本消除基體效應(yīng)，因而可以直接用能量色散型X射線熒光 光譜法準(zhǔn)確測(cè)定出煙花爆竹用煙火藥劑中的銅含量;采用溶液法消除或基本消除基體效應(yīng) 及其優(yōu)點(diǎn)具體表現(xiàn)在：
[0041] (1)液體試樣消除了固體樣品所固有的不均勻性和物理-化學(xué)效應(yīng)，得到的分析結(jié) 果更能代表整個(gè)分析樣品；
[0042] (2)基于溶劑的大量稀釋?zhuān)嚇雍蜆?biāo)樣的組成接近溶劑的組成，而溶劑主要由輕元 素組成，吸收-增強(qiáng)效應(yīng)變得非常小，基體效應(yīng)基本上可以不考慮；而且，由于X射線穿透深 度較深，熒光輻射吸收較小，所以能得到較高的絕對(duì)靈敏度；
[0043] (3)標(biāo)樣難于獲得的試樣如果制成溶液，校準(zhǔn)曲線可以采用基準(zhǔn)試劑合成，估計(jì)背 景等因素的空白樣品也容易制得；
[0044] (4)試樣經(jīng)硝酸溶解定容到一定體積，試樣液中除Cu元素以外的H、0元素和其他的 一些雜質(zhì)元素對(duì)Cu元素產(chǎn)生的基體效應(yīng)很小，可以忽略不計(jì)。
[0045] 2、本發(fā)明所述方法操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)周期短，在建立好校準(zhǔn)曲線后，整個(gè)測(cè)定過(guò)程只 包括樣品稱(chēng)量、溶解、轉(zhuǎn)移定容、上機(jī)測(cè)試等4個(gè)簡(jiǎn)單步驟，總耗時(shí)不超過(guò)2h，勞動(dòng)強(qiáng)度較低 且對(duì)操作人員要求不高。
[0046] 3、采用本發(fā)明所述方法進(jìn)行檢測(cè)，準(zhǔn)確度好，精密度高。
【附圖說(shuō)明】
[0047] 圖1為發(fā)明實(shí)施例1得到的Cu的質(zhì)量百分比濃度-熒光強(qiáng)度的校準(zhǔn)曲線
【具體實(shí)施方式】
[0048] 下面結(jié)合附圖及其具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)詳細(xì)說(shuō)明，但并不限制本本發(fā)明方法 的保護(hù)范圍。
[0049] 實(shí)施例1:
[0050] 1)準(zhǔn)確稱(chēng)取1.31g高純氧化銅粉(精確到O.lmg)，置于300mL燒杯中，加入50mL~ 80mL濃度為10%~30%的硝酸，將燒杯置于電爐上加熱25min~35min，待溶液冷卻至室溫 后轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶，加水定容至刻度；
[0051 ] 2)配制8份銅工作液：分別移取上述定容后的銅工作液5mL、1 OmL、15mL、2 OmL、 25mL、30mL、35mL和40mL于一組lOOmL容量瓶中，加水稀釋至刻度，混勻，分別編號(hào)為工1、工 2、工3、工4、工5、工6、工7和工8,它們中Cu濃度見(jiàn)表1;
[0052] 3)以能量色散型X射線熒光光譜儀（美國(guó)熱電公司（Thermo Electron Corporation)生產(chǎn)，型號(hào)為QUANT'X EDXRY Analyzer)為檢測(cè)儀器，以2.0g為校準(zhǔn)曲線假定 的樣本量，將步驟配制的多份銅工作液中Cu的質(zhì)量濃度按下述公式換算成Cu的質(zhì)量百分比 濃度，結(jié)果見(jiàn)表1;
[0054] 其中，Cu%表示銅工作液中Cu的質(zhì)量百分比濃度，單位為％ ;c表示表示銅工作液 中Cu的質(zhì)量濃度，單位為g/L; 0.5表示假定樣本量定容的體積，單位為L(zhǎng); 2表示校準(zhǔn)曲線假 定的樣本量，單位為g。
[0055] 表1銅工作液中Cu濃度及對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度
[0058] 4)在能量色散型X射線熒光光譜儀安裝8.8mm X射線光管準(zhǔn)直器，確保探測(cè)器的溫 度降至190K后準(zhǔn)備建立測(cè)定方法;采用X熒光光譜法定量分析的強(qiáng)度校正法建立分析方法， 并采用中Pd濾鏡，設(shè)置電壓為20KV，分析時(shí)間為50s，能量范圍為0~20KeV，計(jì)數(shù)率為中，氣 體環(huán)境為空氣，電流為自動(dòng)，基體效應(yīng)為不考慮。所述能量色散型X射線熒光光譜儀的各方 法參數(shù)如表2所示；
[0059] 表2能量色散型X射線熒光光譜儀參數(shù)
[0060]
[0061] 5)以表1中換算后的Cu質(zhì)量百分比濃度為原始數(shù)據(jù)開(kāi)始逐一進(jìn)樣采譜，每次進(jìn)樣 的樣液厚度為15_，記錄每次進(jìn)樣的Cu的熒光強(qiáng)度，以各銅工作液中Cu的質(zhì)量百分比濃度 為橫坐標(biāo)，以與上述Cu的質(zhì)量百分比濃度對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，作出校準(zhǔn)曲線，如圖1 所示。
[0062] 實(shí)施例2:采用本發(fā)明所述方法對(duì)煙花爆竹用煙火藥劑參考物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定的對(duì)照 試驗(yàn)
[0063] 以表3中所列的煙火藥劑參考物質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)，其中參考物質(zhì)的銅標(biāo)稱(chēng)含量如表3所 示;采用本發(fā)明所述方法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，參考物質(zhì)按下述方法配制試樣液后再進(jìn)行銅含量測(cè) 定。
[0064] 1)配制試樣液：
[0065] 以編號(hào)1的參考物質(zhì)為試樣配制試樣液，稱(chēng)取1.9g~2. lg試樣3份，稱(chēng)取時(shí)精確到 0. lmg，第1份試樣置于300mL燒杯中，加入50mL~80mL水，加熱微沸8min左右，趁熱過(guò)濾，用 水多次洗滌，將濾渣收集至另一燒杯，并按20mL/g~30mL/g試樣的量加入硝酸，硝酸的質(zhì)量 百分比濃度為40 %~60 %，放置電爐上加熱微沸30min，趁熱用濾紙過(guò)濾，將濾液收集至 500mL容量瓶，待容量瓶中的溶液冷卻至室溫后加水定容至刻度得到第1份試樣液;重復(fù)上 述方法，得到1號(hào)參考物質(zhì)的3份試樣液；
[0066] 2)參考物質(zhì)中銅的測(cè)定：
[0067]按實(shí)施例1步驟4)的檢測(cè)條件，將編號(hào)1的參考物質(zhì)的3份試樣液逐一進(jìn)樣，進(jìn)樣的 樣液厚度為15mm，記錄儀器上顯示的Cu的熒光強(qiáng)度，以該熒光強(qiáng)度根據(jù)實(shí)施例1確定的校準(zhǔn) 曲線讀出與其對(duì)應(yīng)的Cu質(zhì)量百分比濃度值；
[0068]然后按以下公式計(jì)算編號(hào)1的參考物質(zhì)中銅的質(zhì)量百分比濃度：
[0070] 其中，ω表示試樣中銅的質(zhì)量百分比濃度，單位為％;^^表示根據(jù)校準(zhǔn)曲線讀出 的Cu質(zhì)量百分比濃度值，單位為％;2表示校準(zhǔn)曲線假定的樣本量，單位為g;m表示試樣實(shí)際 稱(chēng)量的質(zhì)量，單位為g; V表示試樣溶解后定容的體積，單位為mL; 500表示假定樣本量定容的 體積，單位為mL。
[0071] 取其中三次計(jì)算結(jié)果值的平均值為編號(hào)1的參考物質(zhì)的銅含量，結(jié)果如3所示，并 計(jì)算其回收率，結(jié)果見(jiàn)表3。
[0072] 按上述步驟1)和步驟2)的方法，分別配制編號(hào)2-8的參考物質(zhì)的試樣液，計(jì)算它們 的銅含量及回收率，結(jié)果見(jiàn)表3。
[0073]表3對(duì)照試驗(yàn)數(shù)據(jù)
[0075] 由表3可知，本發(fā)明所述方法對(duì)不同煙花爆竹用煙火藥劑不同含量的銅元素測(cè)定 具有良好的準(zhǔn)確度。
[0076] 實(shí)施例3:采用本發(fā)明所述方法對(duì)煙火藥劑參考物質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果的精密度試驗(yàn)
[0077] 本實(shí)施例中以三個(gè)不同含銅量的煙火藥劑參考物質(zhì)為試樣進(jìn)行試驗(yàn)，編號(hào)為1、2 和3〇
[0078] 1)配制試樣液：
[0079]以編號(hào)1的參考物質(zhì)為試樣配制試樣液，稱(chēng)取1.9g~2. lg試樣4份，稱(chēng)取時(shí)精確到 0. lmg，第1份試樣置于300mL燒杯中，加入50mL~80mL水，加熱微沸8min左右，趁熱過(guò)濾，用 水多次洗滌，將濾渣收集至另一燒杯，并按20mL/g~30mL/g試樣的量加入硝酸，硝酸的質(zhì)量 百分比濃度為40 %~60 %，放置電爐上加熱微沸30min，趁熱用濾紙過(guò)濾，將濾液收集至 500mL容量瓶，待容量瓶中的溶液冷卻至室溫后加水定容至刻度得到第1份試樣液;重復(fù)上 述方法，得到1號(hào)參考物質(zhì)的4份試樣液。
[0080] 2)參考物質(zhì)中銅含量的測(cè)定：
[0081] 按實(shí)施例1步驟4)的檢測(cè)條件，將編號(hào)1的參考物質(zhì)的4份試樣液逐一進(jìn)樣，每份試 樣液測(cè)定11次，每次進(jìn)樣使樣液厚度為15mm，記錄儀器上顯示的Cu的熒光強(qiáng)度，以該熒光強(qiáng) 度根據(jù)實(shí)施例1確定的校準(zhǔn)曲線讀出與其對(duì)應(yīng)的Cu質(zhì)量百分比濃度值；
[0082] 然后按以下公式計(jì)算編號(hào)4的參考物質(zhì)中銅的質(zhì)量百分比濃度，結(jié)果如表4所示。
[0084]其中，ω表示試樣中銅的質(zhì)量百分比濃度，單位為％;^^表示根據(jù)校準(zhǔn)曲線讀出 的Cu質(zhì)量百分比濃度值，單位為％;2表示校準(zhǔn)曲線假定的樣本量，單位為g;m表示試樣實(shí)際 稱(chēng)量的質(zhì)量，單位為g; V表示試樣溶解后定容的體積，單位為mL; 500表示假定樣本量定容的 體積，單位為mL。
[0085]按上述步驟1)和步驟2)的方法，分別配制編號(hào)5和6的參考物質(zhì)的試樣液，并計(jì)算 它們的銅含量，結(jié)果見(jiàn)表4。
[0086]表4精密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)
[0087]
[0089] 由表4可知，本發(fā)明所述方法對(duì)不同銅含量的煙火藥劑銅元素測(cè)定具有良好的精 密度，最大允許差為0.4%。
[0090] 實(shí)施例4:實(shí)際煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的測(cè)定
[0091] 1、用于檢測(cè)的煙花爆竹樣品：
[0092] 1#:樣品來(lái)自廣西浦北縣某煙花廠生產(chǎn)的24發(fā)組合禮花，其效果藥中的銅來(lái)源于 氧化銅原材料。
[0093] 2#:樣品來(lái)自廣西靈山縣某煙花廠生產(chǎn)的5寸禮花彈類(lèi)樣品，其效果藥中的銅來(lái)源 于氧化銅原材料。
[0094] 2、采用本發(fā)明所述方法對(duì)上述煙花樣品進(jìn)行檢測(cè)：
[0095] 因?yàn)椴捎脤?shí)施例1確定的校準(zhǔn)曲線，因此，省去繪制校準(zhǔn)曲線這一步驟，直接進(jìn)行 配制試樣液進(jìn)行上機(jī)測(cè)定的步驟，具體如下：
[0096] 1)配制試樣液：
[0097]分別稱(chēng)取1#煙火藥劑樣品1.9g~2. lg試樣3份，稱(chēng)取時(shí)精確到0. lmg，第1份試樣置 于300mL燒杯中，加入50mL~80mL水，加熱微沸8min左右，趁熱過(guò)濾，用水多次洗滌，將濾渣 收集至另一燒杯，并按2〇1111^~3〇1111^試樣的量加入硝酸，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為40% ~60 %，放置電爐上加熱微沸30min，趁熱用濾紙過(guò)濾，將濾液收集至500mL容量瓶，待容量 瓶中的溶液冷卻至室溫后加水定容至刻度得到第1份試樣液;重復(fù)上述方法，得到1號(hào)參考 物質(zhì)的3份試樣液。
[0098] 2)煙火藥劑中銅含量的測(cè)定：
[0099] 按實(shí)施例1步驟4)的檢測(cè)條件，將1#煙火藥劑樣品的3份試樣液逐一進(jìn)樣，裝入樣 品杯的溶液厚度為15mm，記錄儀器上顯示的Cu的熒光強(qiáng)度，以該熒光強(qiáng)度根據(jù)實(shí)施例1確定 的校準(zhǔn)曲線讀出與其對(duì)應(yīng)的Cu質(zhì)量百分比濃度值；
[0100] 然后按以下公式計(jì)算1#煙火藥劑樣品中銅的質(zhì)量百分比濃度，結(jié)果如表5所示。
[0102] 其中，ω表示試樣中銅的質(zhì)量百分比濃度，單位為％;(〇〇表示根據(jù)校準(zhǔn)曲線讀出 的Cu質(zhì)量百分比濃度值，單位為％;2表示校準(zhǔn)曲線假定的樣本量，單位為g;m表示試樣實(shí)際 稱(chēng)量的質(zhì)量，單位為g; V表示試樣溶解后定容的體積，單位為mL; 500表示假定樣本量定容的 體積，單位為mL。
[0103] 按上述1#煙火藥劑樣品試樣液的配制方法，分別配制2#煙火藥劑樣品的試樣液， 并計(jì)算其銅含量，結(jié)果見(jiàn)表5。
[0104] 在用本方法測(cè)定上述煙火藥劑樣品的同時(shí)，也采用現(xiàn)有的傳統(tǒng)化學(xué)分析方法一一 (《煙花爆竹用煙火藥劑第4部分:銅含量的測(cè)定》（SN/T 1732.4-2014))對(duì)上述樣品進(jìn)行了 檢測(cè)，結(jié)果如下述表5所示。
[0105] 表5實(shí)際煙花爆竹用中銅含量的測(cè)定數(shù)據(jù)表
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的方法，其特征在于，包括如下步驟： 51、 繪制校準(zhǔn)曲線 511、 配置多份濃度不等的銅工作液，配置過(guò)程中用硝酸對(duì)高純氧化銅進(jìn)行溶解； 512、 將步驟S11中配制的多份銅工作液中Cu的質(zhì)量濃度換算成Cu的質(zhì)量百分比濃度， 通過(guò)下述公式換算：其中：Cu%表示銅工作液中Cu的質(zhì)量百分比濃度，單位為％ ;c表示銅工作液中Cu的質(zhì) 量濃度，單位為g/l;0.5表示假定樣本量定容的體積，單位為レ2表示校準(zhǔn)曲線假定的樣本 量，單位為g; 513、 W能量色散型X射線巧光光譜儀為檢測(cè)儀器，W2.0g為校準(zhǔn)曲線假定的樣本量，采 用X巧光光譜法定量分析的強(qiáng)度校正法建立分析方法;將步驟S11中配制的多份銅工作液逐 一進(jìn)樣，記錄每次進(jìn)樣的化的巧光強(qiáng)度； 514、 W各銅工作液中Cu的質(zhì)量百分比濃度為橫坐標(biāo)，W與步驟S13中Cu的質(zhì)量百分比 濃度相應(yīng)工作液的巧光強(qiáng)度(或計(jì)算后的化的質(zhì)量百分比濃度)為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線； 52、 測(cè)定煙火藥劑中的銅含量 521、 配置試樣液：W煙火藥劑為試樣，稱(chēng)取m克試樣，加一定量的水，微沸數(shù)分鐘后過(guò) 濾，用水多次洗涂后用一定量的硝酸溶解濾渣并過(guò)濾，濾液用水定容配制成V的試樣液，并 保證定容后的溶液中化元素的濃度在校準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)； 522、 按步驟S13的檢測(cè)條件，將試樣液裝入樣品杯，保證試樣液厚度>15mm，記錄能量 色散型X射線巧光光譜儀上顯示的Cu元素的巧光強(qiáng)度；W該巧光強(qiáng)度根據(jù)上述確定的校準(zhǔn) 曲線讀出與其對(duì)應(yīng)的Cu元素的質(zhì)量百分比濃度值； 523、 計(jì)算試樣中銅的含量： 按W下公式計(jì)算試樣中銅的質(zhì)量百分比濃度ω :其中，ω表示試樣中銅的質(zhì)量百分比濃度，單位為％;〇〇表示步驟S22中所讀取的試樣 液的Cu質(zhì)量百分比濃度值，單位為％ ; 2表示校準(zhǔn)曲線假定的樣本量，單位為g;m表示試樣實(shí) 際稱(chēng)量的質(zhì)量，單位為g; V表示試樣溶解后定容的體積，單位為mL; 500表示假定樣本量定容 的體積，單位為mL。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的方法，其特征在于， S11中配置銅工作液的方法為:稱(chēng)取一定量的高純氧化銅或其他銅元素參考物質(zhì)，加入適量 的硝酸進(jìn)行溶解，然后定容至一定體積，銅工作液中化的質(zhì)量濃度為0. lOg/L~0.82g/L。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的方法，其特征在于， S11中所述硝酸體積為50mL~80mL，質(zhì)量百分比濃度為10%~30%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的方法，其特征在于， S13的檢測(cè)條件為:采用強(qiáng)度校正的數(shù)學(xué)校正法建立分析方法、孔徑為8.8mm~14mm的X射線 光管準(zhǔn)直器和能夠?yàn)V掉能量小于8.980KeV的X射線的濾光片，設(shè)置電壓為16KV~24KV，分析 時(shí)間為30s~80s，能量范圍為ο~40KeV，計(jì)數(shù)率為中，氣體環(huán)境為空氣，電流為自動(dòng)，基體效 應(yīng)為不考慮。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的方法，其特征在于： S13中能量色散型X射線巧光光譜的試驗(yàn)檢測(cè)條件為:設(shè)置濾鏡為中Pd，電壓為20KV，分析時(shí) 間為50s，能量范圍為0~20KeV。6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的方法，其特征在 于，S21中配置試樣液時(shí)，稱(chēng)取試樣時(shí)精確到0.1 mg，置于燒杯內(nèi)，加入50血~80血水，加熱微 沸8min左右，趁熱過(guò)濾，用水多次洗涂，將濾渣收集至另一燒杯，加入硝酸，放置電爐上加熱 微沸30min左右，趁熱用濾紙過(guò)濾，將濾液收集至容量瓶，待容量瓶中的溶液冷卻至室溫后 加水定容至刻度;得到試樣液。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的方法，其特征在于， S21中硝酸與試樣的量的體積質(zhì)量比為20mL/g~30mL/g，硝酸濃度為40%~60%。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的方法，其特征在于， S22中，試樣液厚度為15mm~30mm。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種測(cè)定煙花爆竹用煙火藥劑中銅含量的方法，其特征在于， m的取值范圍為1.9g~2.1g。
【文檔編號(hào)】G01N23/223GK106093098SQ201610777422
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月31日
【發(fā)明人】吳俊逸
【申請(qǐng)人】吳俊逸