王 卓

（陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司， 陜西 勉縣 724200）

目前，各實驗室中對生石灰粉、輕燒白云石粉（塊）、活性石灰等物料中和灼減的分析一般都采用1 000℃的馬弗爐分析儀，并在各實驗室中得到了廣泛的應(yīng)用。

陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司計量檢驗中心所屬的化驗室中就使用6臺馬弗爐。主要進行含鐵原料、外購溶劑、生產(chǎn)熔劑等相關(guān)樣品以及進口粉礦、外購煤焦等生產(chǎn)中間產(chǎn)品的灼減，灰分，揮發(fā)分分析，在這些馬弗爐的操作使用過程中，實驗室不同的人員操作會出現(xiàn)不同的差異，甚至有的時候，同一人員操作，樣品取出后放置不同時間，結(jié)果稱樣得出的分析數(shù)據(jù)也不盡相同的問題。通過對這些問題的步驟和方法分析，首先要檢查設(shè)備儀器是否正常，經(jīng)過多次驗證得出的結(jié)論是儀器設(shè)備工作正常。本文依據(jù)對酌減分析的原理、操作、分析結(jié)果計算流程的了解，主要研究灼減取出后放置時間長短對結(jié)果影響偏差問題，總結(jié)出影響灼減分析結(jié)果穩(wěn)定性的幾個因素，以便在以后的分析使用過程中，注重分析過程和分析細節(jié)，減小數(shù)據(jù)的波動，提高分析結(jié)果的穩(wěn)定性和準確性。

1 影響酌減分析結(jié)果穩(wěn)定性的要素分析

1.1 樣品的稱質(zhì)量

分析試樣的稱質(zhì)量相同，樣品的種類相同，同一實驗人員，相同的試驗方法，導(dǎo)致分析結(jié)果稱質(zhì)量在時間長短的不同而影響最終稱質(zhì)量的結(jié)果，從而造成分析結(jié)果的波動，尤其在空氣較為潮濕的環(huán)境下、樣品放置越久這種影響表現(xiàn)更為突出。

酌減分析方法:在已恒質(zhì)量的方舟中，稱0.5000g試樣，放入高溫馬弗爐內(nèi)，從低溫開始逐漸升溫至1 000℃灼燒1 h。然后取出置于干燥器中，冷卻至室溫，稱質(zhì)量。

而當稱樣質(zhì)量大于或者小于0.000 5 g時，得出的結(jié)果就會有偏差。以低含量樣品為例（即稱樣質(zhì)量的最小值以下），得到的含量結(jié)果會偏高。

當樣品稱量質(zhì)較大時（即稱樣質(zhì)量的最大值以上），得到的含量結(jié)果會有所偏差。對樣品酌減較高含量的樣品，情況則相反，得到的分析結(jié)果會相對偏低。

另外，樣品稱質(zhì)量不同會接影響到爐膛內(nèi)的灼燒情況。儀器的燃燒溫度、狀態(tài)不僅與爐膛本身設(shè)計的功率有關(guān)，燃燒溫度不是持續(xù)恒定的，隨著樣品的灼燒，樣品量逐漸減少[1]。

1.2 設(shè)定溫度不同的馬弗爐分析結(jié)果不同

影響酌減分析穩(wěn)定性的另一個因素是馬弗爐溫度的高低，在分析酌減含量較高的樣品時該影響非常明顯。例如，在分析含量小于5.0 g的樣品時，加入0.500 0 g溶劑，因為試樣的加入量不參與分析結(jié)果計算，因此兩次分析之間就引入了0.500 0 g試樣所含酌減量的上下浮動。例如，已知一個溶劑的酌減為3.00 g，稱相同樣品質(zhì)量為0.500 g兩個樣品，分別放進800℃的馬弗爐和1 000℃的馬弗爐，熔劑加入的質(zhì)量相同，最終結(jié)果幾乎無偏差。同樣，已知一個溶劑的酌減為15.00 g，稱相同樣品質(zhì)量為0.500 g兩個樣品，分別放進800℃的馬弗爐和1 000℃的馬弗爐，熔劑加入的質(zhì)量相同，1 000℃的結(jié)果為15.02 g，800℃的結(jié)果為13.85 g，出現(xiàn)了偏差。說明溫度低一點的爐子只能保證酌減較低的數(shù)據(jù)準確，而酌減較高的就燒不透了。

1.3 坩堝的影響

分析平時所用的坩堝是酌減實驗人員關(guān)注的熱點。沒有處理過的坩堝，酌減從0 ～3 g不等，預(yù)處理得當，坩堝的分析穩(wěn)定性可降至0.5以下。試驗證明，預(yù)處理的時間和溫度對所獲得坩堝穩(wěn)定因素的影響較為重要。通過4 h 800℃烘燒后的坩堝，在分析溶劑時，分析的結(jié)果波動較大。出現(xiàn)坩堝酌減2.0 g，而經(jīng)過處理過后的坩堝碳空白峰高結(jié)果通常小于0.1 g。所以，用坩堝實驗的時候要進行烘烤預(yù)處理，控制好烘燒溫度和時間，將大大地降低坩堝對分析酌減的結(jié)果偏差。

1.4 試劑烘燒后放置時間影響

樣品的放置時間長短直接影響酌減的穩(wěn)定性，以及準確性。灼燒后的試樣吸濕性很強，稱質(zhì)量時應(yīng)迅速操作，但是樣品必須放涼，必須保證不能吸空氣中的水分，才能得到準確、穩(wěn)定分析結(jié)果。例如，將試劑稱平行樣，灼燒后順序稱質(zhì)量，在剛?cè)〕鲴R弗爐時候就進行稱質(zhì)量，結(jié)果為9.75 g，9.66 g，涼2 min后結(jié)果為 9.70g，9.59g；涼 4min 后結(jié)果為 9.61 g，9.48 g；涼6 min后結(jié)果為9.52 g，9.40 g；涼8 min后結(jié)果為9.45g，9.42g；涼 10min 后結(jié)果為 9.42 g，9.38 g；10 min時坩堝達到室溫，發(fā)現(xiàn)樣品的酌減也比較穩(wěn)定，偏差不大；從12 min開始樣品大量吸收空氣中水分，酌減逐漸減小，且變化加大，酌減量也迅速降低。

對試樣的酌減進行結(jié)果比較，酌減稱質(zhì)量時間在10 min時分析結(jié)果相對標準偏差小于3%，而樣品超過10 min后的稱質(zhì)量相對標準偏差達到5%逐漸遞增。燃燒后放置時間越長吸收空氣中水分越多導(dǎo)致酌減失效，在10 min后酌減稱質(zhì)量的測定，酌減的數(shù)據(jù)上會出現(xiàn)一個很小的波動。這是因為由外界空氣帶進樣品的水汽和二氧化碳未被干燥而導(dǎo)致試劑吸收進入樣品，而二氧化碳和水汽的吸入多少直接影響酌減結(jié)果的變化，超過10 min后，直接影響的分析結(jié)果變小，會造成酌減的分析誤差，結(jié)果偏低，最終數(shù)據(jù)不準確[2]。

1.5 試樣預(yù)熱的影響

試樣質(zhì)量稱好后，在爐門預(yù)熱與否所造成的吸附同樣是影響酌減穩(wěn)定性的重要因素，此影響在分析酌減含量較低的樣品時體現(xiàn)的更為突出。例如，在分析溶劑酌減時，一般采用的方法:在已恒質(zhì)量的方舟中，稱0.500 0 g試樣，放入高溫爐內(nèi)，從低溫開始逐漸升溫至1 000℃灼燒1 h。然后取出置于干燥器中，冷卻至室溫，稱質(zhì)量。如此，反復(fù)灼燒（每次灼燒15 min），直至恒質(zhì)量。

灼燒減量（d）按下式計算:

式中:m為灼燒前試樣質(zhì)量，g；m1為灼燒前試樣及坩堝質(zhì)量，g；m2為灼燒后試樣及坩堝質(zhì)量，g。

由于方舟的加入，燃燒時產(chǎn)生的灰塵較大。有大量二氧化碳逸出，為防止方舟的爆裂，高溫爐應(yīng)從室溫開始逐漸升溫。

1）灼燒后的試樣吸濕性很強，稱質(zhì)量時時間把握尤為重要。

2）為確保分析質(zhì)量，在稱灼燒減量試樣的同時，宜將測定樣品連同方舟一并放在爐門口預(yù)熱，并且慢慢將方舟往爐膛深處慢慢推入。

通過10次以上樣品分析后，樣品的結(jié)果比最低分析結(jié)果偏低2.00以上，試樣分析次數(shù)的增加，發(fā)現(xiàn)此偏差越來越小。因此，分析過程中，緩慢將樣品推入馬弗爐，將會增加分析結(jié)果的準確度。減少偏差。

2 結(jié)語

分析結(jié)果穩(wěn)定性及準確度存在著較多影響因素，在樣品的操作過程中可綜合考慮這些影響因素，進而對分析結(jié)果作出準確的評價。避免了由于每一步操作中可能存在的問題而影響了分析結(jié)果準確性。日常在分析灼減時一定要從涉及儀器分析準確度的各項因素入手，做好儀器的維護保養(yǎng)工作，樣品取出后一定要放置在室溫穩(wěn)定的條件下，把握好樣品放置時間，確保酌減分析的準確性與穩(wěn)定性。