一种辉光放电质谱镍检测的制样方法与流程

1.本发明涉及辉光放电质谱检测领域，具体涉及一种辉光放电质谱镍检测的制样方法。


背景技术：

2.辉光放电质谱检测作为直接固体分析技术，具有灵敏度高、分辨率高、基体效应小、全元素分析等优势，是进行高纯金属固体样品分析的最佳手段之一。
3.如cn115524390a公开了一种铌粉末的辉光放电质谱检测方法，所述检测方法包括以下步骤：将铌粉末装入具有载样坑的铟片中，将所述铌粉末进行静压，得到铌样品；所述铌样品在辉光放电质谱内依次进行冷却和溅射，在直流模式下，放电电压为1.4-1.6kv，放电电流为1.8-2.2ma，并调节仪器分辨率于3400-4000，采集待测元素的信号强度，应用相对灵敏度因子计算出所述待测元素的质量分数；所述检测方法在制样过程尽可能避免了杂质的引入，使得待测样品检测度较高，同时辉光放电质谱精度较高，保证了靶材用铌合金的纯度。
4.cn114034762a公开了一种用于辉光放电质谱检测低熔点材料的测试方法，包括如下步骤：步骤一、制作金属载体；步骤二、得到处理后的金属载体；步骤三、得到液态低熔点材料，然后取适量的液态低熔点材料倒入圆形凹槽中；步骤四、将凝固后的待测样品依次用去离子水乙醇润洗表面三次后，然后自然晾干装入样品杯；步骤五、冷却离子源室后，将样品杯连接电极推进离子源室，进行检测其杂质成分。该方案中避免了复杂的前处理，从而提高了分析效率，并且对于高纯低熔点材料成分分析避免了前处理而引入杂质干扰，确保了分析结果的准确性，该方法可同时分析多种元素，具有分析速度快、基体效应小、环保性好等优点，具有广阔的应用前景。
5.然而在针对镍材料的辉光放电质谱检测中，仍存在镍样品检测时存在现有制样方法制样后检测结果不稳定，检测准确度较差的问题。


技术实现要素：

6.鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种辉光放电质谱镍检测的制样方法，以解决现有制样方法制样后检测结果不稳定，检测准确度较差的问题。
7.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
8.本发明提供了一种辉光放电质谱镍检测的制样方法，所述制样方法包括：
9.将待测镍样品和氢氟酸混合，之后加入过氧化氢并进行超声清洗，超声清洗过程中每间隔30-32s滴加过氧化氢，之后依次进行水洗和醇洗，经干燥后得到合格待测镍样品。
10.本发明提供的辉光放电质谱镍检测的制样方法，通过待测镍样品的制样过程进行特定的设计，通过采用先氢氟酸处理之后过氧化氢处理的过程实现了待测镍样品的高效制样处理，有利于辉光放电质谱检测结果的稳定，并提升了辉光放电质谱的检测准确度。
11.本发明中，在超声清洗的过程中间隔滴加过氧化氢为将镍样品表面的杂质氧化成
氧化物，再配合氢氟酸去除这些杂质。
12.作为本发明优选的技术方案，所述待测镍样品中镍的质量百分含量≥95％。
13.优选地，所述待测镍样品为块状镍样品和/或棒状镍样品。
14.作为本发明优选的技术方案，所述混合的过程中待测镍样品和氢氟酸的固液比g/ml为1:(1-1.2)。
15.作为本发明优选的技术方案，所述超声清洗前所加过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为(0.125-0.25):1。
16.作为本发明优选的技术方案，所述超声清洗过程中每次滴加的过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为(0.125-0.25):1。
17.本发明中，所述超声清洗过程中每次滴加的过氧化氢与待测镍样品的液固比是针对每次过氧化氢滴加量的限定而非滴加的全部过氧化氢的量和待测镍样品的液固比。
18.作为本发明优选的技术方案，所述氢氟酸的质量浓度为≥40％。
19.优选地，所述过氧化氢的质量浓度≥30％。
20.作为本发明优选的技术方案，所述超声清洗的时间为3-5min。
21.作为本发明优选的技术方案，所述水洗的时间为10-15s。
22.优选地，所述水洗至少进行2次。
23.作为本发明优选的技术方案，所述醇洗的时间为10-15s；
24.优选地，所述醇洗至少进行2次。
25.作为本发明优选的技术方案，所述制样方法包括：
26.将待测镍样品和氢氟酸混合，之后加入过氧化氢并进行超声清洗，超声清洗过程中每间隔30-32s滴加过氧化氢，之后依次进行水洗和醇洗，经干燥后得到合格待测镍样品；
27.所述待测镍样品中镍的质量百分含量≥95％；所述待测镍样品为块状镍样品和/或棒状镍样品；
28.所述混合的过程中待测镍样品和氢氟酸的固液比g/ml为1:(1-1.2)；所述超声清洗前所加过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为(0.125-0.25):1；所述超声清洗过程中每次滴加的过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为(0.125-0.25):1；所述氢氟酸的质量浓度为≥40％；所述过氧化氢的质量浓度≥30％；所述超声清洗的时间为3-5min；
29.所述水洗的时间为10-15s；所述水洗至少进行2次；
30.所述醇洗的时间为10-15s；所述醇洗至少进行2次。
31.与现有技术方案相比，本发明具有以下有益效果：
32.本发明提供的制样方法，通过对制样过程进行设计，采用特定的清洗过程，利用氢氟酸和过氧化氢相配合，可以去除样品表面不和酸反应的一些杂质，从而实现辉光放电质谱镍检测的高效制样，可以保证辉光放电过程可以较快的达到检测结果的稳定，样品开始检测到结果稳定所需的时间≤50min。
具体实施方式
33.为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
34.本实施例提供的一种辉光放电质谱镍检测的制样方法，所述制样方法包括：
35.将待测镍样品和氢氟酸混合，之后加入过氧化氢并进行超声清洗，超声清洗过程中每间隔30-32s滴加过氧化氢，之后依次进行水洗和醇洗，经干燥后得到合格待测镍样品。
36.其中，超声清洗过程中每间隔30-32s滴加过氧化氢，间隔时间可以是30s、31s或32s等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
37.示例性地，待测镍样品的溶解过程在聚四氟乙烯容器中进行。
38.具体地，所述待测镍样品中镍的质量百分含量≥95％，例如可以是95％、96％、97％、98％、99％或100％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，当样品中镍含量低于95％时，采用本发明的制样方法会导致所得合格待测镍样品在制样过程中局部反应不均匀而导致最终的检测结果不准确。
39.该质量百分范围内的待测镍样品可以是符合要求的镍合金及纯镍。当选用纯镍时可以是高纯镍或超高纯镍；
40.本发明中，所述高纯为纯度≥99.99％。
41.本发明中，所述超高纯为纯度在99.9999％以上。
42.具体地，所述待测镍样品为块状镍样品和/或棒状镍样品。其中块状镍样品或棒状镍样品的尺寸大小依据辉光放电质谱检测设备的要求进行设计即可。
43.具体地，所述混合的过程中待测镍样品和氢氟酸的固液比g/ml为1:(1-1.2)，例如可以是1:1、1:1.05、1:1.1、1:1.15或1:2等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
44.具体地，所述超声清洗前所加过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为(0.125-0.25):1，例如可以是0.125:1、0.145:1、0.165:1、0.185:1、0.205:1、0.225:1或0.25:1等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
45.具体地，所述超声清洗过程中每次滴加的过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为(0.125-0.25):1，例如可以是0.125:1、0.145:1、0.165:1、0.185:1、0.205:1、0.225:1或0.25:1等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
46.具体地，所述氢氟酸的质量浓度为≥40％，例如可以是40％、45％、60％、65％或70％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
47.具体地，所述过氧化氢的质量浓度≥30％，例如可以是30％、32％、34％、36％、38％或40％等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
48.具体地，所述超声清洗的时间为3-5min，例如可以是3min、3.5min、4min、4.5min或5min等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
49.示例性地，超声清洗中的频率控制为25-30khz，功率为100-200w。
50.具体地，超声清洗中的频率控制为25-30khz，例如可以是25khz、26khz、27khz、28khz、29khz或30khz等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
51.具体地，超声清洗中的功率控制为100-200w，例如可以是100w、120w、140w、160w、180w或200w等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
52.具体地，所述水洗的时间为10-15s，例如可以是10s、11s、12s、13s、14s或15s等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
53.本发明中，水洗过程中所用水量保证过程中能覆盖待测镍样品的表面即可，本实例中不做具体限定。所用水可以是自来水，或符合清洗要求的工业回水。
54.具体地，所述水洗至少进行2次，例如可以是2次、3次、4次或5次等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
55.具体地，所述醇洗的时间为10-15s，例如可以是10s、11s、12s、13s、14s或15s等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
56.本发明中，醇洗过程中所用醇的量保证过程中能覆盖待测镍样品的表面即可，本实例中不做具体限定。所用醇可以是乙醇等本领域中常用的醇类洗剂
57.具体地，所述醇洗至少进行2次，例如可以是2次、3次、4次或5次等，但不限于所列举数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
58.本发明中，醇洗后可以采用干燥的方式将样品进行烘干，如采用加热烘干，或采用氮气等惰性气体进行吹干。
59.具体实际的制样实施例如下：
60.实施例1
61.本实施例提供了一种辉光放电质谱镍检测的制样方法，所述制样方法包括：
62.将待测镍样品和氢氟酸混合，之后加入过氧化氢并进行超声清洗，超声清洗过程中每间隔30s滴加过氧化氢，之后依次进行水洗和醇洗，经干燥后得到合格待测镍样品；
63.所述待测镍样品中镍的质量百分含量为95％；所述待测镍样品为块状镍样品；
64.所述混合的过程中待测镍样品和氢氟酸的固液比g/ml为1:1.1；所述超声清洗前所加过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为0.2:1；所述超声清洗过程中每次滴加的过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为0.18:1；所述氢氟酸的质量浓度为为40％；所述过氧化氢的质量浓度为30％；超声清洗中的频率控制为26khz，功率为140w，所述超声清洗的时间为4min；
65.所述水洗的时间为14s；所述水洗进行2次；
66.所述醇洗的时间为14s；所述醇洗进行2次。
67.实施例2
68.本实施例提供了一种辉光放电质谱镍检测的制样方法，所述制样方法包括：
69.将待测镍样品和氢氟酸混合，之后加入过氧化氢并进行超声清洗，超声清洗过程中每间隔32s滴加过氧化氢，之后依次进行水洗和醇洗，经干燥后得到合格待测镍样品；
70.所述待测镍样品中镍的质量百分含量为98％；所述待测镍样品为棒状镍样品；
71.所述混合的过程中待测镍样品和氢氟酸的固液比g/ml为1:1；所述超声清洗前所加过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为0.18:1；所述超声清洗过程中每次滴加的过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为0.2:1；所述氢氟酸的质量浓度为为45％；所述过氧化氢的质量浓度为32％；超声清洗中的频率控制为27khz，功率为180w，所述超声清洗的时间为4min；
72.所述水洗的时间为12s；所述水洗进行2次；
73.所述醇洗的时间为13s；所述醇洗进行2次。
74.实施例3
75.本实施例提供了一种辉光放电质谱镍检测的制样方法，所述制样方法包括：
76.将待测镍样品和氢氟酸混合，之后加入过氧化氢并进行超声清洗，超声清洗过程中每间隔31s滴加过氧化氢，之后依次进行水洗和醇洗，经干燥后得到合格待测镍样品；
77.所述待测镍样品中镍的质量百分含量为97％；所述待测镍样品为棒状镍样品；
78.所述混合的过程中待测镍样品和氢氟酸的固液比g/ml为1:1.2；所述超声清洗前所加过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为0.25:1；所述超声清洗过程中每次滴加的过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为0.125:1；所述氢氟酸的质量浓度为为40％；所述过氧化氢的质量浓度为30％；超声清洗中的频率控制为25khz，功率为200w，所述超声清洗的时间为3min；
79.所述水洗的时间为15s；所述水洗进行3次；
80.所述醇洗的时间为10s；所述醇洗进行2次。
81.实施例4
82.本实施例提供了一种辉光放电质谱镍检测的制样方法，所述制样方法包括：
83.将待测镍样品和氢氟酸混合，之后加入过氧化氢并进行超声清洗，超声清洗过程中每间隔30s滴加过氧化氢，之后依次进行水洗和醇洗，经干燥后得到合格待测镍样品；
84.所述待测镍样品中镍的质量百分含量为99.99％，即为纯镍；所述待测镍样品为块状镍样品；
85.所述混合的过程中待测镍样品和氢氟酸的固液比g/ml为1:1；所述超声清洗前所加过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为0.125:1；所述超声清洗过程中每次滴加的过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为0.25:1；所述氢氟酸的质量浓度为为45％；所述过氧化氢的质量浓度为30％；超声清洗中的频率控制为30khz，功率为100w，所述超声清洗的时间为5min；
86.所述水洗的时间为10s；所述水洗进行2次；
87.所述醇洗的时间为15s；所述醇洗进行3次。
88.实施例5
89.与实施例1的区别仅在于超声清洗过程中不滴加过氧化氢。
90.实施例6
91.与实施例1的区别仅在于超声清洗过程过氧化氢不进行间隔滴加，而是在整个超声清洗过程中依据清洗时间平均分配后整段滴加。
92.实施例7
93.与实施例1的区别仅在于将氢氟酸替换为等量等浓度的硝酸。
94.实施例8
95.与实施例1的区别仅在于将氢氟酸替换为等量等浓度的硫酸。
96.实施例9
97.与实施例1的区别仅在于将超声清洗中滴加的过氧化氢全部在超声清洗前加入。
98.实施例10
99.与实施例1的区别仅在于测镍样品中镍的质量百分含量为75％。
100.采用上述实施例1-10均分别制备5个样品(分别对应记为样品1，样品2，样品3，样品4和样品5)，然后分别采用辉光放电质谱仪进行检测，检测过程依据iso/ts 15338进行，检测中控制放电电压为1kv，放电电流为2ma。表1是5个样品开始检测到结果稳定所需的时间(min)。结果稳定要求最后相隔5min以上的两组数据满足(1000mg/kg＞x＞100mg/kg，差值＜5％，100mg/kg＞x＞1mg/kg，差值＜10％，1mg/kg＞x＞0.1mg/kg，差值＜20％，x为除镍
或镍合金外的单个杂质元素含量)。
101.表1
[0102][0103][0104]
通过上述实施例的结果可知，本发明提供的辉光放电质谱镍检测的制样方法，通过待测镍样品的制样过程进行特定的设计，通过采用先氢氟酸处理之后过氧化氢处理的过程实现了待测镍样品的高效制样处理，有利于辉光放电质谱检测结果的稳定，并提升了辉
光放电质谱的检测准确度。
[0105]
声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
[0106]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0107]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0108]
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

技术特征：
1.一种辉光放电质谱镍检测的制样方法，其特征在于，所述制样方法包括：将待测镍样品和氢氟酸混合，之后加入过氧化氢并进行超声清洗，超声清洗过程中每间隔30-32s滴加过氧化氢，之后依次进行水洗和醇洗，经干燥后得到合格待测镍样品。2.如权利要求1所述制样方法，其特征在于，所述待测镍样品中镍的质量百分含量≥95％；优选地，所述待测镍样品为块状镍样品和/或棒状镍样品。3.如权利要求1或2所述制样方法，其特征在于，所述混合的过程中待测镍样品和氢氟酸的固液比g/ml为1:(1-1.2)。4.如权利要求1-3任一项所述制样方法，其特征在于，所述超声清洗前所加过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为(0.125-0.25):1。5.如权利要求1-4任一项所述制样方法，其特征在于，所述超声清洗过程中每次滴加的过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为(0.125-0.25):1。6.如权利要求1-5任一项所述制样方法，其特征在于，所述氢氟酸的质量浓度为≥40％；优选地，所述过氧化氢的质量浓度≥30％。7.如权利要求1-6任一项所述制样方法，其特征在于，所述超声清洗的时间为3-5min。8.如权利要求1-7任一项所述制样方法，其特征在于，所述水洗的时间为10-15s；优选地，所述水洗至少进行2次。9.如权利要求1-8任一项所述制样方法，其特征在于，所述醇洗的时间为10-15s；优选地，所述醇洗至少进行2次。10.如权利要求1-9任一项所述制样方法，其特征在于，所述制样方法包括：将待测镍样品和氢氟酸混合，之后加入过氧化氢并进行超声清洗，超声清洗过程中每间隔30-32s滴加过氧化氢，之后依次进行水洗和醇洗，经干燥后得到合格待测镍样品；所述待测镍样品中镍的质量百分含量≥95％；所述待测镍样品为块状镍样品和/或棒状镍样品；所述混合的过程中待测镍样品和氢氟酸的固液比g/ml为1:(1-1.2)；所述超声清洗前所加过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为(0.125-0.25):1；所述超声清洗过程中每次滴加的过氧化氢与待测镍样品的液固比g/ml为(0.125-0.25):1；所述氢氟酸的质量浓度为≥40％；所述过氧化氢的质量浓度≥30％；所述超声清洗的时间为3-5min；所述水洗的时间为10-15s；所述水洗至少进行2次；所述醇洗的时间为10-15s；所述醇洗至少进行2次。

技术总结
本发明涉及一种辉光放电质谱镍检测的制样方法，所述制样方法包括：将待测镍样品和氢氟酸混合，之后加入过氧化氢并进行超声清洗，超声清洗过程中每间隔30-32s滴加过氧化氢，之后依次进行水洗和醇洗，经干燥后得到合格待测镍样品。本发明提供的辉光放电质谱镍检测的制样方法，通过待测镍样品的制样过程进行特定的设计，通过采用先氢氟酸处理之后过氧化氢处理的过程实现了待测镍样品的高效制样处理，有利于辉光放电质谱检测结果的稳定，并提升了辉光放电质谱的检测准确度。放电质谱的检测准确度。


技术研发人员：姚力军 潘杰 王学泽 任聪聪 钟伟华
受保护的技术使用者：宁波江丰电子材料股份有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/9/20