钨铼合金中铼元素的测定

钨铼合金在多个领域有着独特的应用价值：在电子领域由于钨铼合金具有低蒸发速率、良好的塑形性与焊接性，被广泛用于制作电子管和电光源的部件，例如灯丝、栅极和阴极等；在航空航天领域：因其耐高温、高强度、良好的抗蠕变和抗氧化性能，钨铼合金被用于制作火箭发动机喷管、燃气轮机叶片和热屏蔽层等。钨铼合金的这些优异特性使其成为制造火箭发动机喷管的理想材料，能够保证喷管在极端环境下稳定工作。综上所述，钨铼合金凭借其耐高温、高强度、良好的抗蠕变和抗氧化等特性，在电子、航空航天等领域发挥着重要作用。

铼元素的测定文献以分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法居多，电感耦合等离子体原子发射光谱法较分光光度法操作更简便、快速，而且测定结果也稳定、可靠，目前得到国内外实验室广泛采用[1]。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

iCAP PRO 型全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪（美国T her mo 公司）

铼标准溶液 1000ug/mL ；优级纯盐酸；优级纯硝酸；高纯钨（ ω_w⩾99. 9% ，ω 0.001%）；实验室用水为二级水。

1.2 试验方法

1.2.1 样品制备与测定

称取 0.1 g 试样（精确至 0.0001 g），置于 100mL 塑料烧杯中，加入5 mL水，继续加入 5 mL 硝酸和 1 mL 氢氟酸料表面皿，加热溶解至样品溶解完全。取下冷却，用水吹洗表面皿及杯壁，定容于 100mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。移取上述溶液 10mL 于另一 100 mL 容量瓶中，补加 5 mL 硝酸和 1 mL 氢氟酸，用水稀释至刻度，混匀。随同试样分析做空白试验。

1.2.2 工作曲线的绘制

移取 0 mL、0.30 mL、0.50 mL、 1.00mL 、2.00 mL、3.00 mL 铼标准溶液于一组 100 mL 容量瓶中，分别加入 5 mL 硝酸、1 mL 氢氟酸和 0.01g 高纯钨，用水稀释至刻度，混匀。将标准系列溶液（1.2.2）和待测样品进行测定。

2 结果与讨论

2.1 溶样试剂的选择与干扰

溶解方法的选择根据钨合金的性质，日常分析中，一般可采用硝酸加氢氟酸溶解试样。酸溶法操作简便，不易污染，可防止酸带来的少量铼。移取 1.00mL 铼标准溶液（）于 100mL 容量瓶中，按照加入 5 mL 硝酸、1 mL氢氟酸和不加入酸的强度对比，按试验方法进行铼的强度度值测定，测得值以回收率表示，考察两种酸对铼强度的影响。

结果表明：不加酸铼回收率 99.88% ，加入5 mL 硝酸、1 mL 氢氟酸时铼回收率99.89%，因此，总量5 mL 硝酸、1 mL 氢氟酸对铼的测定无影响。

2.2 分析谱线选择

为确定待测元素的分析谱线，配制 3μg/mL 、 15μg/mL 、 26μg/mL 标准溶液，同时加入 0.01g 高纯钨；根据仪器推荐的分析波长列表，铼元素选择4 条灵敏度较高的谱线 [2]，分别为 Re197.312、Re204.908、Re221.426、Re227.525，对溶液进行光谱扫描，采用适当背景校正技术扣除背景后，对图谱中的谱线的信噪比、灵敏度、基体元素干扰进行分析，确定铼元素分析谱线，4 条谱线对比，根据峰的谱线干扰以及铼元素强度大小，选择 Re221.426nm 为分析谱线。

2.3 基体元素干扰

根据样品称取量（ 0.1g ）分取 10mL ，换算成相应的基体元素含量，即 0.01g 钨元素，考察其对铼的干扰。分别配置 3μg/mL，15μg/mL，26μg/mL 的铼标准溶液，考察加入钨基体和不加钨基体时铼的强度值，结果以回收率表示，加入钨基体时铼的强度值CPS 分别为4184，21462，37257 ；不加钨基体时铼的强度值CPS分别为4176，21117，36734。结果显示，钨基体对铼的测定存在基体干扰。

2.4 工作曲线及检出限

在仪器选定的工作条件下，对铼标准溶液系列进行测定，铼的质量浓度在（3-30） μg/mL 范围内符合比尔定律，并在（ Re221.400nm ，R ie221.450nm ）、处扣除背景。线性回归方程为 Re⋅y=1414.607x-4.861 ，线性相关系数为 0.9997。

为了考察本方法的精密度，对搜集的 3 个不同含铼量的中间合金样品，采用拟定的分析方法独立地进行 11 次铼量的测定，结果见表 1，并对 Re1 和 Re2进行加标回收试验。

由表 1 可知：样品测定结果的相对标准偏差在 0.017%-0.145% 之间，精密度高。

2.5 回收率

挑选两组样品分别进行回收率实验，分别往 Re1、Re2 样品中加入 3. .00% 、10.00%Re ，测得总量分别为 6.198% 、25.049%，回收率分别为 99.27% 和98. 06% 。

表1 样品中铼分析结果（ ⋅n=11 ）