江西有色金属  2010, Vol. 24 Issue (1): 43-45
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邝静, 林庆. 脉冲-红外吸收法测定氟化稀土中的氧量[J]. 江西有色金属, 2010, 24(1): 43-45.
KUANG Jing, LIN Qing. Determination of Oxygen Content in Fluorinated Rare Earth by Pulse-infrared Absorption Method[J]. Jiangxi Nonferrous Metals, 2010, 24(1): 43-45.
脉冲-红外吸收法测定氟化稀土中的氧量[PDF全文]
邝静 , 林庆     
赣州有色冶金研究所，江西 赣州 341000
作者简介：邝静(1970-)，女，工程师
收稿日期：2009-12-24
摘要：采用脉冲-红外吸收法测定氟化稀土中氧的质量分数.实验确定了测定氧量的最佳分析条件：采用石墨坩埚，以镍箔为助熔剂，在“6.0kW/25s”的最佳条件下进行定量分析.回收率达到103.45%~105.9%，相对标准偏差为3.98%~5.69%.
关键词：脉冲-红外吸收法    氟化稀土    氧的质量分    
Determination of Oxygen Content in Fluorinated Rare Earth by Pulse-infrared Absorption Method
KUANG Jing , LIN Qing     
Ganzhouu Nonferrous Metallurgy Institute, Ganzhou 341000, China
Abstract: This paper studies the determination of mass fraction of oxygen in fluorinated rare earth by pulse infrared absorption method.experiments showed the following optimized conditions: graphite crucibles as vessel and nickel foil as flux in 6.0kW/25s.The recovery rate reached 103.45% ~ 105.9% and the relative standard deviation falls between 3.98% and 5.69%.
Key words: pulse-infrared absorption method    fluorinated rare earth    mass fraction of oxygen    
0 引言

金属中氧的测定已有不少成熟的方法[1-3]，但是氟化稀土粉末样品中测定氧的方法还不见报道.稀土氟化物是制取稀土金属的直接原料，稀土氟化物中氧的含量多少直接影响稀土金属的质量，利用日本HORIBA公司EMGA-620W氧氮分析仪, 采用国产石墨坩埚，以镍箔为助熔剂，通过分析研究，成功的解决了氟化稀土中氧的测定.

1 试验部分 1.1 分析仪器及试剂

EMGA-620W氧氮分析仪(日本HORIBA公司).仪器工作条件见表 1.

表 1 仪器工作条件
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脉冲加热炉功率：不小于7 kW；灵敏度：1μg/g.

氧化铜；石英棉；无水高氯酸镁；碱石棉；光谱纯石墨坩埚；冰乙酸-硝酸-盐酸混合液：500 mL冰乙酸(密度1.05 g/mL)，187 mL硝酸(密度1.42 g/ mL)，与盐酸10 mL (密度1.19 g/mL)混匀.

镍箔：将镍箔置于冰乙酸-硝酸-盐酸混合液中常温浸泡15 min后，在冷水流中冲洗2-3 min，再在丙酮中清洗，用冷风干燥置于干燥器中备用.

1.2 实验方法

按表 1确定的条件，准备好仪器.对可能影响氟化稀土中氧元素含量的各种因素进行条件实验，选择最佳分析条件.称取0.1 g样品封闭于镍箔中，投入已脱好气的石墨坩埚中，在“6.0 kW/25s”的最佳条件下抽取出CO2进行红外定量分析.

2 结果和讨论 2.1 空白的测定

石墨坩埚是空白的主要来源之一，当脱气功率大于5.5 kW时，空白值比较低并且稳定[4].为使脱气时间和分析时间一致，选择脱气功率为5.5 kW，脱气时间为25 s.镍箔经过预处理干净后按实验方法测定ω (O)，结果分别为0.0016%，0.0020%，0.0018%，0.0019%，0.0016%，0.0017%，平均值为0.0018%.助熔剂的空白值低并且稳定，可以满足测定要求.

2.2 助熔剂用量试验

以1 g镍箔为助熔剂，探讨镍箔与样品量的合适比例，结果见表 2.

表 2 助熔剂用量试验
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上述试验结果表明，当镍箔量在样品量的7~20倍范围内测定结果稳定，试样中的氧提取完全，析出曲线平稳.

2.3 最佳提取条件选择

加热功率是影响试样中熔融氧完全释放的关键因素[5-7].加热功率较低时，试样中的氧释放不完全，加热功率越高时，样品中的氧越易释放.但加热功率太高，坩埚的石墨挥发严重，容易造成结果偏低.选一氟化镝样品进行试验，对加热功率，加热时间，称样量按三因素三水平L9(33)正交表安排[8]，试验结果及其分析列于表 3.

表 3 氟化镝中氧提取条件试验结果表
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正交试验结果分析：选择的三因素中，加热功率、称样量影响较大，加热时间影响最小.氟化镝的加热提取条件以“6.0kW/25s”为最佳.

对氟化铽，氟化钬，氟化钆等氟化稀土分别做了最佳提取条件试验，试验结果及结果的分析分别见表 4、表 5、表 6.

表 4 氟化铽中氧提取条件试验结果
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表 5 氟化钬中氧提取条件试验结果
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表 6 氟化中氧提取条件试验结果表
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其中每个因素的2个水平差别不大，可任取其中之一.

结果表明，加热功率为6.0 kW较好，加热时间可选其中之一.

结果表明，加热功率为6.0 kW，加热时间为25 s的提取条件更佳.

综合上述试验结论，氟化稀土测氧的提取条件为“6.0kW/25s”.

2.4 精密度试验

用上述试验选定的最佳提取条件，以DyF3，TbF3样品进行精密度试验结果见表 7.

表 7 精密度试验结果
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2.5 准确度试验

(1) 取日本标准样品SS-1-30(氧含量为440.3×10-6) 0.4987 g和经过多次测定有分析结果的DyF3样品0.0946 g，用镍箔包裹，按分析步骤测其氧质量分数为0.085809%，计算标准回收率.

(2) 取日本标准样品SS-1-30(氧含量为440.3×10-6) 0.4980 g和经过多次测定有分析结果的TbF3样品0.0816 g，用镍箔包裹，按分析步骤测其氧质量分数为0.062486%，计算标准回收率，见表 8.

表 8 标准回收试验数据结果
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(3) 不同单位、不同方法之间的对比试验见表 9.

表 9 不同单位、不同方法之间对比试验数据结果
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