仪器信息网APP
选仪器、听讲座、看资讯

【第三届原创参赛】谈谈硫在玻璃熔片中的保留

X射线荧光光谱仪(XRF)

  • 维权声明:本文为hsteel原创作品,本作者与仪器信息网是该作品合法使用者,该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现均属侵权违法行为,我们将追究法律责任。

    硼酸盐熔融制样的优点大家都能接受,但是在硼酸盐的熔融制样过程中,并不是每一种氧化物都能按你心愿达到预设目的,完全熔于硼酸盐熔剂中,比如硫的氧化物,有两种形态,一是
    SO2,另一是SO3,熔于硼酸盐就不是那么容易。对于SO2来说,熔融的实现基本上不可能,它可以说是完全挥发性的,而对于SO3来说,问题可能并不是那么棘手,它的挥发性就很小,或者它几乎不挥发,但必须在特定的熔剂组成中。既然存在这样的问题,那么我们该如何使硫保留在玻璃熔片中呢?


    第一个问题,选择合适的氧化态。

    既然SO2是挥发的,在硼酸盐熔剂中是无法保留的,为了保硫,我们就不能让硫以低价态形式存在,必须把它氧化到最高价态。举个例子,比如亚硫酸盐的熔融,应该说对于亚硫酸盐的熔融还是很有挑战性的,硫含量如此之高,在你稍不留意下就会有损失。在这种情况下,对于亚硫酸盐的氧化一定要在低温下进行,以防硫的损失,可能对于高硫样品的应用还是少一些,暂且可以不过分的纠缠。我们更多的是对低硫样品的测试,比如矿石中硫的测定,这个时候氧化就不需要特别的注意了。

    第二个问题,熔融温度的选择。

    硫虽然是挥发性的,但也仅仅在高温下挥发,下图清晰的说明了硫的挥发状态,当温度超过1000度后,硫开始挥发,并且越来越严重。既然如此,那么我们在选择熔融温度的时候尽量的不要超过1000度,所幸的是,四硼酸锂的熔点是921度,偏硼酸锂的熔点是845度,两者按不同比例混合的熔剂的熔点在这两者之间,所以不需要超过1000度熔融就完全可以实现。



    第三个问题,熔剂的选择。

    千万不要认为熔剂对氧化物的溶解状态没有太大关系,对于硫就是一个很明显的例子。当硫以SO3形式出现时,如果选择四硼酸锂做熔剂保硫效果就不好,这是因为强酸性的SO3和酸性的四硼酸锂的结合性如此之差,导致硫的挥发变得不能忽视。因为存在这样的反应SO3== SO2+O2,反应逐渐向右进行,以至于硫全部挥发掉。而偏硼酸锂却是碱性的,由于异性相吸,酸碱中和这样的真理的存在,SO3很乐意存在于偏硼酸锂这样的环境中。但由于纯的偏硼酸锂容易结晶,并不建议使用纯的偏硼酸锂作为保硫熔剂,在四硼酸锂中混合一定量的偏硼酸锂就可以达到相当好的效果,1:1或者更少一点的偏硼酸锂都可达到目的。

    这样我们可以得出这样的结论,硫在玻璃熔片中的存在必须满足这样的条件,1、形态必须是高价态,也就是正六价的硫;2、熔融温度要尽可能的低一些;3、熔剂中至少要有30%的偏硼酸锂。


    下图是我用熔融法做的萤石中硫的校准曲线,相当的好,相关系数可以达到0.9999以上,准确度完全可以和红外碳硫仪相媲美。仪器是ARL9900,范围0.0X~0.5,可惜的是只有五个点。
  • 该帖子已被管理者-Onway设置为精华,下面是奖励记录:加15积分,加5声望
    +关注 私聊
  • 金水楼台先得月

    第1楼2010/09/10

    写的很好,特别铁矿石中硫的测定,很值得研究。。如何保存硫是我们必须考虑的

0
    +关注 私聊
  • hsteel

    第2楼2010/09/10

    对于铁矿石来说,可能更重要的是在熔剂的选择和熔融温度上。有些用户在熔铁矿石的时候使用四硼酸锂做熔剂,在这种情况下对于硫的测定来说,效果应该是很差的。但是有些用户在用四硼酸锂做熔剂的同时,又会加入些碳酸锂,目的或为了氧化还原性物质,或为了降低熔融温度,而碳酸锂的加入对于硫的测定来说却是非常有益的,碳酸锂的加入使得熔剂部分变成了偏硼酸锂,起到了固硫作用。
    所以对于铁矿石的熔融,最好选择混合溶剂,但偏硼酸锂的量上限不能超过70%(需要考虑碳酸锂的加入引起的熔剂组成上的变化),否则铁矿石会出现不熔的情况。同时熔融温度设定在1000度以下,因为选择了混合溶剂,1000度的温度已经足以了。

    albert800922(albert800922) 发表:写的很好,特别铁矿石中硫的测定,很值得研究。。如何保存硫是我们必须考虑的

0
    +关注 私聊
  • 小不董

    第3楼2010/10/10

    应助达人

    标准曲线做得很漂亮,用的仪器能简单介绍下吗,没用过,也没见过呢。

0
    +关注 私聊
  • hsteel

    第4楼2010/10/10

    仪器是赛默飞世尔公司的ARL9900型X射线荧光光谱仪

    小不董(doxw0323) 发表:标准曲线做得很漂亮,用的仪器能简单介绍下吗,没用过,也没见过呢。

0
0
    +关注 私聊
  • ygth

    第6楼2012/09/22

    温度低于1000度会不会影响铁矿中其他元素的氧化状态,比如有的铁矿含有铁精粉,会不会出现氧化不完全使数据不稳定有偏差

    hsteel(hsteel) 发表:对于铁矿石来说,可能更重要的是在熔剂的选择和熔融温度上。有些用户在熔铁矿石的时候使用四硼酸锂做熔剂,在这种情况下对于硫的测定来说,效果应该是很差的。但是有些用户在用四硼酸锂做熔剂的同时,又会加入些碳酸锂,目的或为了氧化还原性物质,或为了降低熔融温度,而碳酸锂的加入对于硫的测定来说却是非常有益的,碳酸锂的加入使得熔剂部分变成了偏硼酸锂,起到了固硫作用。
    所以对于铁矿石的熔融,最好选择混合溶剂,但偏硼酸锂的量上限不能超过70%(需要考虑碳酸锂的加入引起的熔剂组成上的变化),否则铁矿石会出现不熔的情况。同时熔融温度设定在1000度以下,因为选择了混合溶剂,1000度的温度已经足以了。

0
    +关注 私聊
  • whoami

    第7楼2012/09/24

    铁矿石的熔样温度低于1000度,很难熔好的,S可能会好一些,但其它元素还是需要温度高一些。

    ygth(ygth) 发表:温度低于1000度会不会影响铁矿中其他元素的氧化状态,比如有的铁矿含有铁精粉,会不会出现氧化不完全使数据不稳定有偏差

0
    +关注 私聊
  • CC❤YY

    第8楼2012/09/27

    我们做铁矿石多元素分析采用四硼酸锂做熔剂,硫做的不理想,这个方法到可以试试!

    hsteel(hsteel) 发表:对于铁矿石来说,可能更重要的是在熔剂的选择和熔融温度上。有些用户在熔铁矿石的时候使用四硼酸锂做熔剂,在这种情况下对于硫的测定来说,效果应该是很差的。但是有些用户在用四硼酸锂做熔剂的同时,又会加入些碳酸锂,目的或为了氧化还原性物质,或为了降低熔融温度,而碳酸锂的加入对于硫的测定来说却是非常有益的,碳酸锂的加入使得熔剂部分变成了偏硼酸锂,起到了固硫作用。
    所以对于铁矿石的熔融,最好选择混合溶剂,但偏硼酸锂的量上限不能超过70%(需要考虑碳酸锂的加入引起的熔剂组成上的变化),否则铁矿石会出现不熔的情况。同时熔融温度设定在1000度以下,因为选择了混合溶剂,1000度的温度已经足以了。

0
猜你喜欢最新推荐热门推荐更多推荐
举报帖子

执行举报

点赞用户
好友列表
加载中...
正在为您切换请稍后...