摘要
为精准测定硫化锂样品中的氧、氢元素含量,本文通过采用 宝英TC-306氧氮氢分析仪,结合惰性气体熔融 - 红外吸收法与热导检测法,对四川万邦提供的硫化锂样品进行检测,系统阐述了实验所用仪器设备、试剂材料、实验方法并对检测结果的准确性、重复性及异常数据进行了深入分析。研究结果为硫化锂材料的质量控制提供了可靠的检测依据,对相关领域的材料分析具有参考价值。
一、实验仪器与试剂
(一)主要仪器设备
1.元素分析仪:宝英TC-306氧氮氢分析仪,具备可靠性高、稳定性好、检测范围大、分析速度快、运行成本低、操作维护方便等优点,用于氧、氮、氢元素的定量分析,该系列仪器采用脉冲加热熔融-热导和红外检测法,使用电子压力流体控制,广泛应用于冶金、铸造、机械、金属加工等领域,可快速准确测定钢铁、合金、铜、钛、锆、陶瓷、稀土及粉末等各种材料以及其他无机/有机物中的氧、氮、氢元素含量。
(TC-306氧氮氢分析仪)
2. 电子天平:型号 AL104,精度 0.01mg,用于样品精准称量;
(梅特勒AL104万分之一天平)
3.气体钢瓶:提供 N₂(动力气)、He(载气),钢瓶气压分别为 13MPa(动力气)和 12MPa(载气);
4.辅助设备:包括石墨坩埚、样品处理工具等,满足实验过程中的样品制备与装载需求。
(二)试剂与材料
1.助熔剂:镍囊,用于增强样品熔融效果,确保检测元素充分释放;
2.标准砝码:1g 标准砝码,用于天平校准,保障称量准确性;
3.实验样品:10 组硫化锂样品,由四川万邦提供,样品形态粉末状。
二、实验方法
(一)实验环境控制
实验在严格控制的实验室环境中进行:相对湿度 50%,温度 26℃,大气压 1013hPa,确保仪器性能稳定及检测结果的重复性。
(二)样品处理
1.表面处理:所有样品均未进行特殊表面处理(无锉处理、酸洗、丙酮 / 酒精清洗),保持原始状态。
(原始样品照片)
2.制样处理:未采用车削、切割等复杂处理方式。
(制样后照片)
3.称量与装载:每组样品称样量控制在 0.0299g-0.0304g 之间,样品装入镍囊后,置于仪器进样口,分析过程中自动落入石墨坩埚中进行检测。
(三)仪器参数设置
1.预热时长:仪器开机预热 2 小时,确保检测系统达到稳定工作状态;
2.载气与动力气:载气为He(氦气),动力气为高纯度 N₂(氮气),钢瓶气压分别稳定在 12MPa 和 13MPa;
3.分析方法:采用 “样品 0.03g + 镍囊” 的分析模式,保障检测精度。
(四)检测流程
1.仪器校准:使用标准砝码校准电子天平;通过标准样品建立氧、氢元素的分析校正曲线;
2.样品检测:将装载好样品的镍囊放置于进样口,石墨坩埚放入坩埚托,启动检测程序,仪器自动完成进样、熔融、气体分离、检测与数据记录;
3.平行实验:每组样品进行 2 次平行检测,以验证结果的重复性
分析曲线对比图



三、结果与讨论
(一)检测结果统计
10 组硫化锂样品的氧、氢含量检测结果如下表所示:
样品标识 | 氧含量% | 氢含量% | 重量(克) | 备注 |
1 | 1.372002 | 0.033721 | 0.0300 |
|
1.513590 | 0.054044 | 0.0301 |
|
2 | 0.458639 | 0.013607 | 0.0299 | 样洒 |
0.776945 | 0.018723 | 0.0303 |
|
3 | 0.522545 | 0.019582 | 0.0304 |
|
0.491983 | 0.017417 | 0.0300 |
|
4 | 0.578405 | 0.023703 | 0.0303 |
|
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| 盖开样洒 |
5 | 0.550855 | 0.012685 | 0.0304 |
|
0.685127 | 0.018600 | 0.0301 |
|
6 | 0.423691 | 0.012457 | 0.0303 |
|
0.387921 | 0.013364 | 0.0305 |
|
7 | 1.288427 | 0.064128 | 0.0302 |
|
1.298327 | 0.061335 | 0.0302 |
|
8 | 2.204101 | 0.081677 | 0.0304 |
|
1.949544 | 0.076743 | 0.0301 |
|
9 | 30.69842 | 0.123508 | 0.0299 | 氧超出线性仅作参考 |
34.24696 | 0.140950 | 0.0303 |
10 | / | 0.109995 | 0.0304 | 氧超出线性 |
/ | 0.106561 | 0.0303 |
本报告提供的结果仅对本次被测的样品有效。
四、结论
本研究采用宝英TC-306氧氮氢分析仪,建立了硫化锂中氧、氢元素含量的检测方法,该方法具有操作简便、重复性好、检测效率高的特点。实验结果表明,除部分异常样品外,多数硫化锂样品的氧含量在 0.39%-2.20% 之间,氢含量在 0.01%-0.14% 之间,测定结果满足客户需求。