專利名稱：：五氧化二釩的消解及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種五氧化二釩(V205)的消解及檢測方法，更具體地講，本發(fā)明涉及一種V205的微波消解方法和采用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法進(jìn)行4全測的方法。
背景技術(shù)：
：V20s廣泛應(yīng)用于冶金、化工、國防軍工等
技術(shù)領(lǐng)域：
，近年來V205生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展迅猛。特別是純度為99.5%以上的高純V205，由于其優(yōu)異的性能而深得用戶青睞。為了滿足高純V20s生產(chǎn)工藝的技術(shù)開發(fā)和完善，設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化，控制原料及產(chǎn)品中雜質(zhì)元素的含量，從而提升V20s的品位等要求，迫切需要一套能夠快速準(zhǔn)確地檢測分析高純V20s中微量、痕量、甚至超痕量雜質(zhì)元素的檢驗方法。目前，^^測V205中雜質(zhì)元素的分析方法有1987年頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)①、GB/T7315.2-1987鉬藍(lán)分光光度法測定硅量；②、GB/T7315.3-1987鄰二氮雜菲分光光度法測定鐵量；③、GB/T7315.4-1987共沉淀-萃取鉬藍(lán)分光光度法測定磷量；、GB/T7315.7-1987AgDDTC(二乙基二硫代氨基曱酸銀)分光光度法測定砷量；⑤、GB/T7315.8-1987原子吸收分光光度法測定氧化鉀和氧化鈉量；⑥、GB/T7315.1-1987高錳酸鉀氧化-硫酸亞鐵銨滴定法測定V2。5量。但是這些國家標(biāo)準(zhǔn)已落后于當(dāng)前檢測技術(shù)的發(fā)展和對V205產(chǎn)品日益提高的品質(zhì)要求，僅能檢測極個別雜質(zhì)元素，且測定范圍非常窄，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定只能檢驗Si:0.100-0.700%;Fe:0.05-0.50%;As:0.005-0.030%;K20/Na20:0.30-2.00%。這套分析方法現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)不到V20s技術(shù)指標(biāo)的要求，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前對丫205產(chǎn)品質(zhì)量控制日趨嚴(yán)格的需要，更是對高純V205中眾多需要檢測的痕量雜質(zhì)元素的分析檢驗無能為力。且以化學(xué)滴定法測定V205含量從而計算產(chǎn)品品位的方法，由于方法本身允許誤差為±0.4%，對于99.5%以上品位的v2o5其檢驗數(shù)據(jù)毫無意義。檢驗V205中雜質(zhì)元素目前還有少量ICP-AES(電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法)或XRF(X射線熒光光譜法)等儀器檢測分析方法。由于XRF法一般只能測定含量在0.1%以上的雜質(zhì)元素，故主要用于常量雜質(zhì)的分析檢測；雖然ICP-AES法對V205中雜質(zhì)元素的檢測下限能夠達(dá)到0.001%的水平，可滿足普通V205產(chǎn)品中部分微量雜質(zhì)元素檢驗之需，但對于檢測高純V205中含量在ppm級(10-6級，也即0.0001%)的痕量雜質(zhì)元素也是無能為力。綜合比較當(dāng)前各種先進(jìn)的儀器分析手段的技術(shù)性能指標(biāo)，ICP-MS(檢測下限可達(dá)ppb級，即10力)能夠同時、直接檢驗丫205樣品中濃度范圍在1%~0.00001。/。之間的數(shù)十種雜質(zhì)元素。但是，ICP-MS在高純￥205檢驗領(lǐng)域中的應(yīng)用卻遇到了樣品消解前處理的難題。目前使用的V20s樣品消解方法存在非常多的缺陷，不僅消解過程中存在部分待測雜質(zhì)元素消解不完全，或易揮發(fā)損失，或試劑空白影響大、易被沾污等不利因素，而且所制備的V20s樣品溶液在基體、鹽類濃度、酸度等方面均無法滿足ICP-MS的檢測要求。因此，缺少適宜的V20s樣品消解前處理方法，這制約了ICP-MS技術(shù)在高純V205產(chǎn)品;險測分析領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。具體地講，目前如國家標(biāo)準(zhǔn)等傳統(tǒng)化學(xué)分析法常采用在近千度的高溫下堿熔融消解V205的方法，雖然能夠?qū)205基體及待測雜質(zhì)元素消解完全，但是試劑空白、背景影響、基體效應(yīng)、鹽類濃度、酸度、元素?fù)p失和污染、多原子離子的質(zhì)譜干擾等各種干擾因素均大大超過了ICP-MS所能容忍的范圍。目前ICP-AES則多采用以大劑量鹽酸、硝酸長時間加熱煮沸的方式緩慢地消解V20s，但此類方法也存在有諸多缺陷①、許多指標(biāo)雖優(yōu)于堿熔融法，但尚未完全滿足ICP-MS對試液低酸低鹽等要求，較高的酸度對ICP-MS的進(jìn)樣錐、渦輪分子泵等部件腐蝕嚴(yán)重，并增大了基體效應(yīng)、空白本底等影響；②、在敞開體系下漫長的酸介質(zhì)消解過程中，As、Hg、Cd、Pb等雜質(zhì)元素易揮發(fā)損失或受到污染，尤其如八1203、Si02等雜質(zhì)元素?zé)o法消解完全，嚴(yán)重影響測定結(jié)果；③、H2S04對ICP-MS測定會產(chǎn)生極大不利影響因素，故不宜檢測需要以硫酸消解、在擰檬酸等有機(jī)介質(zhì)中才能穩(wěn)定保存的Nb、Zr等元素；④、ICP-MS對消解溶劑有嚴(yán)格要求,以H2S04、HC1消解￥205樣品增加了多原子離子等質(zhì)譜干擾，不宜測定As、Ti、Cr、Zn、Cu等元素，如40Ar35Cl+干擾"As+，"S'602+干擾65Zn+,32S'6Q+干擾4STr，32S"02H+干擾65Ql+等。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的在于提供一種簡單高效、快速地消解V20s樣品的方法。本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠?qū)2o5樣品中的質(zhì)量百分比在1%~0.00001%范圍內(nèi)的Hg、As、Cd、Pb、Sn、B、Ca、Co、Cr、Fe、Mn、Ti、P、K、Na、Mg、Ni、Ba雜質(zhì)進(jìn)行分析檢驗的檢測方法。本發(fā)明的又一目的在于提供一種能夠?qū)205樣品中的質(zhì)量百分比在1%~0.00001%范圍內(nèi)的Hg、As、Cd、Pb、Sn、B、Ca、Al、Si、Nb、Zr、Co、Cr、Fe、Mn、Ti、P、K、Na、Mg、Ni、Ba雜質(zhì)進(jìn)4亍分析4t驗的4全測方法。根據(jù)本發(fā)明的V20s的消解方法包括以下步驟取V20s樣品于容器中，向容器中加入硝酸，在常溫條件下進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，之后將容器密閉，然后進(jìn)行微波消解。才艮據(jù)本發(fā)明的一方面，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為65%~68%，并且當(dāng)V205樣品的質(zhì)量為0.1000g0.5000g時，硝酸的用量為2mL8mL。預(yù)反應(yīng)的步驟可包括將容器在常溫下放置2分鐘~5分鐘。微波消解過程中容器內(nèi)的壓力可設(shè)置在800psi以下，微波消解的步驟可包括用4分鐘將容器內(nèi)的物料升溫至120°C~140。C并保溫1分鐘~2分鐘，然后用2分鐘升溫至180°C~210。C并保溫8分鐘~12分鐘。本發(fā)明的V205的消解方法還可包括在預(yù)反應(yīng)之后且在將容器密閉之前，向容器中加入氫氟酸。所述氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度可為40%~47%,并且當(dāng)￥205樣品的質(zhì)量為0.1000g~0.5000g時，硝酸的用量為2mL8mL,氫氟酸的用量為0.2mL~1.0mL。如果后續(xù)的ICP-MS測定需要采用內(nèi)標(biāo)校正法，則本發(fā)明的消解方法還包括在將容器密閉之前向容器中加入內(nèi)標(biāo)元素的步驟。根據(jù)本發(fā)明的一種丫205的檢測方法包括以下步驟按照本發(fā)明的V205的消解方法來消解V20s樣品；采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、火焰原子吸收光譜法、石墨爐原子吸收光譜法中的一種或多種方法對已經(jīng)消解的V205樣品進(jìn)行分析，從而得到V205樣品中元素的含量。根據(jù)本發(fā)明的另一V205的檢測方法包括以下步驟取V205樣品于容器中，向容器中加入硝酸和內(nèi)標(biāo)元素，在常溫條件下進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，之后將容器密閉，然后進(jìn)行微波消解，得到消解溶液；用水沖洗容器的內(nèi)壁，得到用水稀釋后的消解溶液；采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法直接對用水稀釋后的消解溶液進(jìn)行分析，從而得到V20s樣品中元素的含量。內(nèi)標(biāo)元素的加入時機(jī)不受限制，只要在密閉容器之前即可。在根據(jù)本發(fā)明的v2o5的消解方法中，所使用的消解溶劑僅由一種或兩種對ICP-MS測定影響最小的酸試劑所組成，同時密閉狀態(tài)下消解避免了揮發(fā)損失和污染；采用^1波進(jìn)行消解，15分鐘左右將各種品位V205樣品徹底消解完全，簡捷高效，溶液簡單，酸度低，鹽量低。本發(fā)明的V205的消解方法與ICP-MS檢測方法相配合，可檢測各種純度的V205樣品中濃度范圍在1%~0.00001%之間的二十余種影響產(chǎn)品品質(zhì)的雜質(zhì)元素，而且通過計算雜質(zhì)元素的總量，以100%減去雜質(zhì)總量即得到V205百分含量，比以化學(xué)方法直接測定更加準(zhǔn)確可靠、精密度更高，有利于更好地判定產(chǎn)品的等級、品位。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的V205的消解及檢測方法進(jìn)行進(jìn)一步的描述。根據(jù)本發(fā)明的￥205的消解方法包括以下步驟取V205樣品于容器中，向容器中加入硝酸，在常溫條件下進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，之后將容器密閉，然后進(jìn)行微波消解。這里，V20s樣品包含￥205和多種雜質(zhì)(例如，Hg、As、Cd、Pb、Sn、Bi、Ca、Al、Si、Nb、Zr、Co、Cr、Fe等二十余種)，每種雜質(zhì)的質(zhì)量百分比可在1%~0.00001%的范圍內(nèi)。本發(fā)明所采用的微波消解容器可以為微波密閉消解罐，但不局限于此，也可以使用耐酸、耐壓并且適于微波加熱的其它容器。所用的硝酸濃度越低所需要加入酸的量越多，而微波密閉消解罐容積有限，一般要求試劑和沖洗罐壁所用蒸餾水的用量總共不超過30mL，而且酸濃度越低反應(yīng)時間越長，故硝酸優(yōu)選地為未經(jīng)稀釋的最濃酸。優(yōu)選地，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為65%-68%，但本發(fā)明不限于此，例如可以使用濃度小于65%的硝酸。硝酸的加入量根據(jù)V205待測樣品的質(zhì)量確定，對于O.lOOOg~0.5000g的V20s樣品，使用2mL8mL濃度為65%-68%的硝酸；可以將容器在常溫下放置2分鐘5分鐘進(jìn)行預(yù)反應(yīng)；微波消解分兩個步驟逐次完成，具體包括用4分鐘將容器內(nèi)的物料升溫至120°C~140。C并保溫1分鐘2分鐘，然后用2分鐘升溫至18(TC-21(rC并保溫8分鐘12分鐘，同時保持容器內(nèi)的壓力為800psi以下。這里，如果酸的用量太小，則樣品消解不完全；如果硝酸的用量太大，則增加了基體效應(yīng)的影響，同時也大大增加了對儀器樣品導(dǎo)入系統(tǒng)的腐蝕，維護(hù)頻率和成本也大為上升，所以選擇濃度為65%-68%的硝酸的用量為2mL8mL。如果向V20s樣品中加入硝酸后立即密閉容器并進(jìn)行微波消解，則微波消解過程中反應(yīng)劇烈而存在爆炸的危險。因此，本發(fā)明的方法通過設(shè)置預(yù)反應(yīng)的步驟，避免微波消解過程中容器內(nèi)壓力過高。微波消解容器內(nèi)的壓力適于保持在800psi以下，可根據(jù)消解容器內(nèi)期望的壓力、硝酸濃度、￥205樣品量等因素在上述范圍內(nèi)選擇預(yù)反應(yīng)的時間。需要注意的是，雖然預(yù)反應(yīng)是在容器敞開的狀態(tài)下進(jìn)行的，但是因為反應(yīng)物的溫度不是太高(不超過70°C)，因此預(yù)反應(yīng)并不會造成需要檢測的元素的揮發(fā)。硝酸的主要作用在于消解釩基體和除Si、Al、Nb、Zr之外的雜質(zhì)元素。在不需要檢測V20s樣品中的雜質(zhì)元素Si、Al、Nb、Zr的情況下，可以只加硝酸進(jìn)行消解。如果需要檢測上述四種雜質(zhì)元素的中的任一種，則本發(fā)明的消解方法還包括在預(yù)反應(yīng)之后且在密閉容器之前向容器中加入氫氟酸的步驟。之所以選擇在預(yù)反應(yīng)之后加入氫氟酸，是因為氫氟酸會與硅的氧化物反應(yīng)生成易揮發(fā)的SiF4，從而造成Si元素的損失。為了避免該損失，預(yù)反應(yīng)之后加入氬氟酸，然后立即密閉容器進(jìn)行微波消解。與硝酸的濃度選擇類似，氫氟酸優(yōu)選地為未經(jīng)稀釋的最濃酸。優(yōu)選地，氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為40%-47%，j旦本發(fā)明不限于此，例如可以使用濃度小于40%的氫氟酸。在使用硝酸和氫氟酸消解V20s樣品的情況下，酸的加入量根據(jù)V20s待測樣品的質(zhì)量確定，對于0.1000g0.5000g的V20s樣品，使用2mL8mL濃度為65%-68%的硝酸和0.2rnL~1.0mL濃度為40%-47%的氫氟酸；可以將容器在常溫下放置2分鐘~5分鐘進(jìn)行預(yù)反應(yīng)；微波消解分兩個步驟逐次完成，具體包括用4分鐘將容器內(nèi)的物料升溫至120°C~140。C并保溫1分鐘~2分鐘，然后用2分鐘升溫至180°C21(TC并保溫8分鐘~12分鐘，同時保持容器內(nèi)的壓力為800psi以下。這里，如果酸的用量太小，則樣品消解不完全；如果酸的用量太大，則增加了基體效應(yīng)的影響，同時也大大增加了對儀器樣品導(dǎo)入系統(tǒng)的腐蝕，維護(hù)頻率和成本也大為上升，所以選擇濃度為65%-68%的硝酸的用量是2mL8mL，濃度為40%-47%的氫氟酸的用量是0.2mL1.0mL。如果后續(xù)的ICP-MS測定需要采用內(nèi)標(biāo)4交正法，則在密閉前加入內(nèi)標(biāo)元素。內(nèi)標(biāo)元素可選用Rh、Sc或其它V205樣品中不存在且對測定無干擾的元素。內(nèi)標(biāo)元素加入量根據(jù)雜質(zhì)元素的濃度水平和稀釋定容的比例而定。待測雜質(zhì)元素濃度較低時，內(nèi)標(biāo)元素的濃度可與其相當(dāng)(如樣品中含有0.001%的雜質(zhì)元素，稱樣量為O.lg時，雜質(zhì)元素的絕對量為1000ng,此時加入500ng/mL內(nèi)標(biāo)溶液2mL,內(nèi)標(biāo)元素的絕對量也為1000ng);待測雜質(zhì)元素濃度較高時，內(nèi)標(biāo)元素的濃度卻不要求與其相當(dāng)，根據(jù)儀器靈敏度選取適中值即可。待測雜質(zhì)含量高時，為了減少基體效應(yīng)影響可能增大稀釋定容的體積，則加入的內(nèi)標(biāo)量要相應(yīng)增加。對于如上所述的0.1000g0.5000gV205樣品，一般可加入500ng/mL的Rh、Sc標(biāo)準(zhǔn)溶液各2mL~5mL。這里，標(biāo)準(zhǔn)溶液可以為市售的用于ICP-MS的標(biāo)準(zhǔn)溶液，或者根據(jù)各種國內(nèi)國外相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法來配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用單質(zhì)或氧化物均可。微波消解結(jié)束后，轉(zhuǎn)移消解溶液并稀釋定容于100mL200mL，取定容后的溶液進(jìn)行ICP-MS測定。此外，因為利用ICP-MS儀器測定的是待測元素與內(nèi)標(biāo)元素信號強(qiáng)度的比值，不管如何濃縮或稀釋，其濃度增加或減少的倍數(shù)相同即強(qiáng)度比值不受影響，所以在本發(fā)明中使用內(nèi)標(biāo)元素的情況下，消解結(jié)束后可以用水沖洗容器內(nèi)壁，得到用水稀釋后的溶液，然后采用ICP-MS法直接分析該稀釋后的溶液，從而減少中間環(huán)節(jié)和沾污才幾會。在如上所述消解0.1000g~0.5000gV20s樣品的情況下，可用10mL~30mL蒸餾水沖洗容器器壁。在不使用內(nèi)標(biāo)校正法的情況下，不添加內(nèi)標(biāo)元素。^旦為消除基體效應(yīng)等的干擾影響，可采用基體匹配外標(biāo)法、標(biāo)準(zhǔn)加入校準(zhǔn)法或同位素稀釋法用ICP-MS儀器對消解溶液進(jìn)行測定。除了采用ICP-MS法對消解溶液進(jìn)行檢測之外，還可以采用ICP-AES、F-AAS(火焰原子吸收光語法)、GF-AAS(石墨爐原子吸收光譜法)等各種現(xiàn)代精密分析儀器對消解溶液進(jìn)行檢測。為徹底完全地消解V205基體以及含有的各種雜質(zhì)元素，同時最大限度地滿足ICP-MS對消解所制備的樣品進(jìn)行檢測的各項指標(biāo)要求，本發(fā)明充分利用微波的穿透性、內(nèi)夕l、一體同時加熱的特點以及微波高頻磁場中帶電粒子之間的相互高速碰撞，消解反應(yīng)迅速、完全。消解配方通過優(yōu)選試驗，僅采用對后續(xù)ICP-MS測定干擾影響最少的兩種酸試劑硝酸和氫氟酸，并按照一定用量和比例組成混合溶劑，在微波密閉消解系統(tǒng)中相互作用，徹底將V205基體及所含全部雜質(zhì)元素完全消解，使其進(jìn)入樣品檢測溶液。氬氟酸在微波作用下通過消解和絡(luò)合反應(yīng)將Si02、A1203、Nb、Zr等消解完全；并且F與一般需要保存于硫酸或檸檬酸等介質(zhì)中的Nb、Zr生成絡(luò)合物陰離子，確保其在4。/。左右低酸度無機(jī)介質(zhì)中穩(wěn)定地以離子形態(tài)存在。硝酸消解As、Pb、Hg、Fe、Cu、Cr等其它元素。密閉條件避免了SiF4、As、Pb、Hg等的揮發(fā)損失。未使用嚴(yán)重影響ICP-MS分析效能的硫酸、鹽酸等試劑，無需強(qiáng)酸介質(zhì)，大大減小了對儀器的侵蝕以及空白、背景、多原子離子等質(zhì)譜干擾。本發(fā)明的V205消解方法可在15分鐘左右快速地將V20s樣品中釩基體以及所有雜質(zhì)元素?zé)o損失地消解完全，具有試劑用量少、空白影響低、低酸度、低鹽類濃度、檢測溶液組成簡單等特點，實現(xiàn)了樣品前處理方法與后續(xù)ICP-MS等先進(jìn)的精密儀器檢測手段較完美的匹配。同時可采用雙內(nèi)標(biāo)校正法，以Sc對質(zhì)荷比小于80的待測同位素，Rh對質(zhì)荷比大于80的待測同位素，分為兩個質(zhì)譜區(qū)域分別進(jìn)行內(nèi)標(biāo)校正，進(jìn)一步降低了高釩基體對測定的各種影響。下面描述本發(fā)明的消解及檢測方法的具體實施例。實施例1本實施例所采用的硝酸、氫氟酸和水均為超純級別，所用微波消解系統(tǒng)為美國CEM公司所產(chǎn)Mars5，ICP-MS為美國PE公司Elan9000型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀。V^Oi樣品的消解稱取0.1000g品位299.999。/。的高純￥205樣品(進(jìn)品產(chǎn)品分裝)(下文稱作i號樣品)于微波消解內(nèi)罐中，沿罐壁先滴加3.0mL質(zhì)量百分比濃度為65%~68%的硝酸，在常溫條件下放置3分鐘，然后將0.2mL質(zhì)量百分比濃度為40%~47%的氫氟酸、500ng/mL的Rh標(biāo)準(zhǔn)溶液2.0mL、500ng/mL的Sc標(biāo)準(zhǔn)溶液2.0mL加入內(nèi)罐，以約4.0mL水沖洗罐壁后套上外罐，蓋好蓋子并用力矩扳手?jǐn)Q緊，按儀器操作步驟裝入微波消解爐內(nèi)，連接溫度、壓力傳感器。按所設(shè)置的微波消解加熱程序進(jìn)行微波消解。本實施例設(shè)置的微波程序為斜坡升溫，壓力控制在800psi以下，整個過程分為二個步驟首先用4分鐘升溫至130°C,并保溫2分鐘，然后用2分鐘升溫至190°C，并保溫10分鐘。消解程序結(jié)束后，待風(fēng)冷至罐內(nèi)壓力小于50psi、溫度等于室溫后，取出消解罐并在通風(fēng)櫥內(nèi)緩慢旋開螺帽釋放剩余壓力，將試液轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用超純凈水稀釋至刻度，混勻。用ICP-MS檢測VPi消解溶液消解溶液用ICP-MS作為檢測手段，對含有Hg、As、Cd、Pb、Sn、Bi、Ca、Al、Si、Nb、Zr、Co、Cr、Fe等20種元素的雜質(zhì)直接、同時進(jìn)行分析檢驗。ICP-MS測定步驟基本上按常規(guī)方式進(jìn)行，并且本方法采用1Q3Rh和45Sc作為內(nèi)標(biāo)元素，分別對分析同位素的質(zhì)荷比大于80和質(zhì)荷比小于80的雜質(zhì)元素進(jìn)行內(nèi)標(biāo)干擾校正，進(jìn)一步將基體效應(yīng)降至最小。ICP-MS儀器的工作參數(shù)如下等離子體高頻發(fā)射功率1200W，冷卻氣(Ar)流速15L/min，輔助氣(Ar)流速1L/min，霧化氣流速0.70L/min,.試液提升量0.95mL/mm;接口采樣錐(Ni)孔徑1.1mm，截取錐(Ni)孔徑0.9mm;質(zhì)譜儀自動靜電透鏡電壓隨質(zhì)量掃描同步改變，分辨率0.7amu，跳峰測量，測量點艸奪25，掃描次數(shù)3，駐留時間100ms,雙片企測器電壓(脈沖900V，模擬-1850V)。本實施例的方法可以對質(zhì)量含量在1%~0.00001%范圍的雜質(zhì)進(jìn)行分析檢驗。本發(fā)明雖然通過優(yōu)選消解試劑，完全避免了H2S04、HC1等引起的基體影響和質(zhì)語干擾，但是基體V在ICP中電離產(chǎn)生的2個同位素離子(5QV(豐度0.25%)、51V(豐度99.75%))濃度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于許多待測的痕量雜質(zhì)元素離子，需要考慮由此產(chǎn)生的同量異位素干擾，以及釩與氧結(jié)合而產(chǎn)生釩氧化物等多原子離子的質(zhì)譜干擾。如5QV分別對5QTi和5QCr產(chǎn)生同量異位素干擾，以及5160+對67Zn、s'VH+對52Cr、5'602+對ll8Sn產(chǎn)生多原子離子干擾。為克服基體V所引起的質(zhì)譜干擾，本實施例對二十多種待測元素的所有同位素進(jìn)行了質(zhì)譜等干擾試驗，通過試驗優(yōu)選了各待測元素中不受高濃度基體釩同量異位素、多原子離子等干擾影響的同位素作為分析同位素離子，詳見表1。表1待測元素的分析同位素i<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>實施例2待消解的￥205樣品為O.lOOOg品位^99.99%的高純￥205樣品(上海試劑一廠)(下文稱作2號樣品)，采用3.0mL硝酸、0.5mL氫氟酸、500ng/mL的Rh標(biāo)準(zhǔn)溶液2.5mL和500ng/mL的Sc標(biāo)準(zhǔn)溶液2.5mL，除此之外，按照與實施例1的方法相同的方法消解V205樣品并進(jìn)行纟企測。實施例3待消解的￥205樣品為O.lOOOg品位^99.999°/。的高純￥205樣品(進(jìn)口產(chǎn)品分裝)(下文稱作3號樣品)，采用3.0mL硝酸、0.3mL氫氟酸、500ng/mL的Rh標(biāo)準(zhǔn)溶液2.0mL和500ng/mL的Sc標(biāo)準(zhǔn)溶液2.0mL,除此之外，按照與實施例1的方法相同的方法消解V20s樣品并進(jìn)行檢測。實施例4待消解的V20s樣品為O.lOOOg品位^99.99%的光譜純丫205樣品(攀鋼集團(tuán)生產(chǎn))(下文稱作4號樣品)，采用3.0mL硝酸、0.5mL氫氟酸、500ng/mL的Rh標(biāo)準(zhǔn)溶液2.0mL和500ng/mL的Sc標(biāo)準(zhǔn)溶液2.0mL，除此之外，按照與實施例1的方法相同的方法消解V205樣品并進(jìn)行檢測。實施例5待消解的￥205樣品為0.1500g品位^99.51。/。的￥205樣品(攀鋼集團(tuán)生產(chǎn))(下文稱作5號樣品)，采用7.0mL硝酸、l.OmL氫氟酸、500ng/mL的Rh標(biāo)準(zhǔn)溶液5.0mL和500ng/mL的Sc標(biāo)準(zhǔn)溶液5.0rnL,稀釋定容于200mL,除此之外，按照與實施例1的方法相同的方法消解V20s樣品并進(jìn)行檢測。實施例6待消解的￥205樣品為0.1500g品位^99.71。/。的￥205樣品(攀鋼集團(tuán)生產(chǎn))(下文稱作6號樣品)，采用3.0mL硝酸、0.8mL氬氟酸、500ng/mL的Rh標(biāo)準(zhǔn)溶液3.5mL和500ng/mL的Sc標(biāo)準(zhǔn)溶液3.5mL,除此之外，按照與實施例1的方法相同的方法消解V205樣品并進(jìn)行4全測。實施例7待消解的￥205樣品為0.2500g品位^99.99%的光譜純￥205樣品(上海試劑一廠)(下文稱作7號樣品)，采用4.0mL硝酸、l.OmL氫氟酸、500ng/mL的Rh標(biāo)準(zhǔn)溶液2.5mL和500ng/mL的Sc標(biāo)準(zhǔn)溶液2.5mL,除此之外，按照與實施例1的方法相同的方法消解V205樣品并進(jìn)行4全測。實施例8待消解的￥205樣品為0.5000g品位^99.99%的光譜純￥205樣品(攀鋼集團(tuán)生產(chǎn))(下文稱作8號樣品)，采用6.0mL硝酸、l.OmL氫氟酸、500ng/mL的Rh標(biāo)準(zhǔn)溶液4.0mL和500ng/mL的Sc標(biāo)準(zhǔn)溶液4.0mL，稀釋定容于200mL，除此之外，纟姿照與實施例1的方法相同的方法消解V205樣品并進(jìn)行4企測。實施例9稱取0.1000g品位^99.99。/。的光語純V20s樣品(上海試劑一廠)(下文稱作9號樣品)、0.005gSi02、0.005g八1203配制成混合樣品，該混合樣品相當(dāng)于含有4.55%的Si。2和4.55%的A1203的￥205產(chǎn)品，采用4,0mL硝酸、l.OmL氫氟酸、500ng/mL的Rh標(biāo)準(zhǔn)溶液2.0mL和500ng/mL的Sc標(biāo)準(zhǔn)溶液2.0mL,除此之外，按照與實施例1的方法相同的方法消解V205樣品并進(jìn)行檢測。該實施例的目的在于驗證當(dāng)高純V205產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量事故時，例如在Si02、A1203雜質(zhì)含量異常高時本發(fā)明的實際消解效果。實施例10稱取O.lOOOg品位^99.99。/。的光語純V20s樣品(上海試劑一廠)(下文稱作10號樣品)、0.010gSiO2、0.010gAl2O3配制成混合樣品,該混合樣品相當(dāng)于含有8.33%的Si。2和8.33%的八1203的￥205產(chǎn)品，采用5.0mL硝酸、l.OmL氳氟酸、500ng/mL的Rh標(biāo)準(zhǔn)溶液2.0mL和500ng/mL的Sc標(biāo)準(zhǔn)溶液2.0mL，除此之外，按照與實施例1的方法相同的方法消解V205樣品并進(jìn)行檢測。該實施例的目的在于驗證當(dāng)高純V205產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量事故時，例如在Si02、A1203雜質(zhì)含量異常高時本發(fā)明的實際消解效果。實施例2-10中所采用的硝酸的質(zhì)量百分比濃度均在65%~68%的范圍內(nèi)，氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度均在40%~47%的范圍內(nèi)。通過實施例1-10，有目的地選擇了多個不同產(chǎn)地、類別、品質(zhì)的V205樣品，甚至采用外加高配比雜質(zhì)的方式，通過樣品的實際消解效果來驗證本發(fā)明的消解性能。本發(fā)明消解所有品位、類型的V20s樣品，效果都非常好，完全徹底、無殘留樣品、無不溶殘渣、溶液澄清。由此表明本發(fā)明具有良好而廣泛的適用性，對于雜質(zhì)含量高低不同的高純以及普通級別的V20s樣品均具有良好的消解能力。消解、4全測方法的精密度試驗將實施例1、實施例4和實施例6中的每個實施例的消解和檢測方法獨立地執(zhí)行8次。對上述每個實施例的8次測量結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計處理，根據(jù)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差來評估本發(fā)明的精密度。測定結(jié)果見表2。表2V205樣品分析結(jié)果與精密度(n=8)<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>由表2中可知，各元素RSD。/。均小于5%，表明采用本發(fā)明的方法，實際消解和檢測效果良好，重現(xiàn)性好，精度高。完全可滿足各種類型、等級V20s樣品中各種含量元素測定的需要。消解、檢測方法回收率試驗對3、7、8號￥205樣品分別加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)后按照與其對應(yīng)的實施例進(jìn)行消解和4全測，分別4全測加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)之前的濃度和加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)之后的濃度，通過計算各元素的回收率來評價本發(fā)明的準(zhǔn)確性。表3示出了具體試驗結(jié)果。表3回收率試驗<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>由表3可知，才艮據(jù)本發(fā)明的方法的回收率在89.95%~110.0%之間，表明所加入的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均能無損失無沾污地完全回收，分析結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。由于V205暫無國家標(biāo)準(zhǔn)樣品，所以對5號樣品分別采用本發(fā)明的消解和檢測方法以及V20s化學(xué)分析方法國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析測定。所述V20s化學(xué)分析方法國家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T7315.2-1987鉬藍(lán)分光光度法測定硅量、GB/T7315.3-1987鄰二氮雜菲分光光度法測定鐵量、GB/T7315.4-1987共沉淀-萃取鉬藍(lán)分光光度法測定磷量、GB/T7315.7-1987AgDDTC分光光度法測定砷量、GB/T7315.8-1987原子吸收分光光度法測定氧化鉀和氧化鈉量、GB/T7315.1-1987高錳酸鉀氧化-硫酸亞鐵銨滴定法測定V205f。結(jié)果見表4。表4不同分析方法的結(jié)果對照<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>'7"表示不能檢測或處于可檢測范圍以下。由表4可見，本發(fā)明與其它分析方法的測定結(jié)果對照一致，表明本發(fā)明檢測數(shù)據(jù)結(jié)果可靠。本發(fā)明的方法不僅可用于分析檢驗高純V205，也適用于雜質(zhì)含量較高的普通V2〇5(例如，品位在大約80%或80%以上的V205)。本發(fā)明的方法工作效率更高，分析周期大大縮短，一次測定可完成對產(chǎn)品中所有待測雜質(zhì)元素的分析檢驗，而且檢測濃度范圍覆蓋了目前所有級別的丫205產(chǎn)品中對雜質(zhì)元素的要求，通過計算雜質(zhì)總和，然后以100%減去雜質(zhì)總和的方式所計算出的V205百分含量與化學(xué)分析方法直接測定結(jié)果對照一致。特別是對于99.99%以上品位的V20s樣品，化學(xué)分析方法的允許誤差較大，然而本發(fā)明所采用的差減方式由于精密度高、誤差小，重現(xiàn)性好，更能適用于高等級V20s樣品的品位判定。綜上所述，本發(fā)明的V20s樣品消解方法實現(xiàn)了對丫205基體以及所含各種雜質(zhì)元素的高效簡捷、快速完全、無損失的消解，制備的檢測溶液較好地滿足了后續(xù)ICP-MS、ICP-AES、F-AAS、GF-AAS等各種現(xiàn)代精密分析儀器的技術(shù)要求。本發(fā)明的檢測方法選用檢測下限低、分析濃度范圍寬的ICP-MS作為樣品溶液的測定手段，能夠直接、同時檢測濃度范圍在1%~0.00001%之間的Hg、As、Cd、Pb、Sn、Bi、Ca、Al、Si、Nb、Zr、Co、Cr、Fe等二十余種決定V20s產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵雜質(zhì)元素，并且通過扣減雜質(zhì)元素總和的方式計算V205基體的百分含量。本發(fā)明大大提高了V20s產(chǎn)品檢驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、精密度和工作效率，流程短耗時少，滿足了高速生產(chǎn)現(xiàn)場的要求。所能檢驗的雜質(zhì)元素種類多范圍廣，不僅滿足了當(dāng)前更加快速可靠、系統(tǒng)全面地評定高純以及其它等級V20s產(chǎn)品的純度、雜質(zhì)含量等技術(shù)指標(biāo)的需求，也為未來生產(chǎn)工藝進(jìn)步、V20s品位提升、雜質(zhì)含量下降預(yù)留了足夠的檢測能力，其工業(yè)應(yīng)用前景和空間非常廣闊。權(quán)利要求1、一種五氧化二釩的消解方法，其特征在于包括以下步驟取五氧化二釩樣品于容器中，向容器中加入硝酸，在常溫條件下進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，之后將容器密閉，然后進(jìn)行微波消解。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于硝酸的質(zhì)量百分比濃度為65%~68%，并且當(dāng)五氧化二釩樣品的質(zhì)量為O.lOOOg~0.5000g時，硝酸的用量為2mL~8mL。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于預(yù)反應(yīng)的步驟包括將容器在常溫下放置2分鐘~5分鐘。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于微波消解過程中容器內(nèi)的壓力設(shè)置在800psi以下，微波消解的步驟包括用4分鐘將容器內(nèi)的物料升溫至120°C~140。C并保溫1分鐘~2分鐘，然后用2分鐘升溫至180°C~210°C并保溫8分鐘12分鐘。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法還包括在預(yù)反應(yīng)之后且在將容器密閉之前，向容器中加入氫氟酸。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于硝酸的質(zhì)量百分比濃度為65%~68%，氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為40%~47%，并且當(dāng)五氧化二釩樣品的質(zhì)量為O.lOOOg-0.5000g時，硝酸的用量為2mL8mL，氫氟酸的用量為0.2mL1.0mL。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于預(yù)反應(yīng)的步驟包括將容器在常溫下放置2分鐘~5分鐘。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于微波消解過程中容器內(nèi)的壓力設(shè)置在800psi以下，微波消解的步驟包括用4分鐘將容器內(nèi)的物料升溫至120°C~140。C并保溫1分鐘~2分鐘，然后用2分鐘升溫至180°C~210°C并保溫8分鐘12分鐘。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法還包括在將容器密閉之前向容器中加入內(nèi)標(biāo)元素的步驟。10、一種五氧化二釩的檢測方法，其特征在于包括以下步驟按照根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求9中任意一項權(quán)利要求所述的方法消解采用電感耦合等離子體質(zhì)語法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、火焰原子吸收光譜法、石墨爐原子吸收光譜法中的一種或多種方法對已經(jīng)消解的五氧化二釩樣品進(jìn)行分析，從而得到五氧化二釩樣品中元素的含量。11、一種五氧化二釩的檢測方法，其特征在于包括以下步驟按照根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法消解五氧化二釩樣品，得到消解溶液；用水沖洗容器的內(nèi)壁，得到用水稀釋后的消解溶液；采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法直接對用水稀釋后的消解溶液進(jìn)行分析，從而得到五氧化二釩樣品中元素的含量。全文摘要本發(fā)明公開了一種五氧化二釩的消解及檢測方法。該消解方法包括以下步驟取五氧化二釩樣品于容器中，向容器中加入硝酸，在常溫條件下進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，之后將容器密閉，然后進(jìn)行微波消解。該檢測方法包括采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、火焰原子吸收光譜法、石墨爐原子吸收光譜法中的一種或多種方法對已經(jīng)消解的五氧化二釩樣品進(jìn)行分析，從而得到五氧化二釩樣品中元素的含量。文檔編號G01N21/73GK101532929SQ20091013456公開日2009年9月16日申請日期2009年4月21日優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日發(fā)明者勇成申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀枝花鋼鐵(集團(tuán))公司;攀鋼集團(tuán)研究院有限公司