一種氟鹽中氧含量的測試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氟鹽中氧含量的測試方法，其包括下述步驟：采用惰性氣體熔融法，對待測樣品進行去鹵素操作后檢測氟鹽中氧含量，其中用氟化鋰單晶作為標準樣品，待測樣品的制備和測試過程不接觸空氣。本發(fā)明的測試方法是氧的絕對測定方法，測試樣品用量少，檢測限低，測定范圍寬，測試精度高，偏差低，可防止氟鹽制樣過程中吸水或氧化，并可解決樣品加熱中產(chǎn)生的含鹵素揮發(fā)物腐蝕儀器的問題。
【專利說明】一種氟鹽中氧含量的測試方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種氟鹽中氧含量的測試方法。

【背景技術】
[0002] 無機鹽及其熔體，因具有熱容大、傳熱快、流動性好、使用溫度范圍寬、對物質(zhì)有較 高的溶解能力等優(yōu)點，可被廣泛用作傳熱和化學反應介質(zhì)。在化工，電解金屬，稀有貴重金 屬冶煉，三廢處理，太陽能、氫能和核能等新興能源等領域有特殊的應用前景。
[0003] 然而，純度不高的無機鹽對結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性較強，這是限制其應用的主要因素 之一。以氟熔鹽為例，幾百ppm的氧雜質(zhì)，即會顯著加強其腐蝕性。較高的氧含量尤其限制 了氟鹽在核能和低含氧量金屬材料制備中的應用，因此，氧含量是評估單一組分氟鹽，以及 多元氟熔鹽質(zhì)量的重要指標之一。尋找精確測定氟鹽中低氧含量的測定方法，是目前急需 解決的問題。
[0004] 目前，測定氟鹽氧含量的方法有氫氟化法、KBrF4法、電化學法、光譜法等，然而，如 表1所示，從所需樣品量、測量下限、測量重現(xiàn)性和單次測量所需時間等因素比較可見，唯 有惰性氣體熔融法可以滿足氟鹽樣品的測試要求。
[0005] 惰性氣體熔融法，目前是測定金屬材料的氧含量的標準方法（參照《GB/ T11261-2006》鋼鐵氧含量的測定，脈沖加熱惰氣熔融-紅外線吸收法；或者《YS/ T539. 13-2009》鎳基合金粉化學分析方法，第13部分，氧量的測定，脈沖加熱惰氣熔融-紅 外線吸收法）。
[0006] 惰性氣體熔融法通常面向金屬樣品，然而，氟鹽樣品與鋼鐵樣品存在區(qū)別：
[0007] 首先，鋼鐵樣品的熔點約為1500°C左右，而氟鹽樣品的熔點一般在1000°C以下， 若在鋼樣的測試條件下測定氟鹽樣品，會造成樣品劇烈揮發(fā)，堵塞尾氣管道。其次，鋼鐵樣 品傳熱好，在高溫下會均勻地吸熱并釋放出氧元素，而氟鹽樣品傳熱不好，研磨成粉末利于 其均勻地吸熱并釋放出氧元素。再次，鋼鐵樣品通常暴露于大氣，而氟鹽樣品的吸水性很 強，制樣時須采取一定的隔氧手段。然后，鋼鐵揮發(fā)對于儀器壽命和測試結(jié)果沒有影響，而 氟鹽揮發(fā)則相反，因此，須選取一定的測試功率，并且，在保證測定精度的前提下，氟鹽使用 量越少越好。
[0008] 表 1
[0009]

【權利要求】
1. 一種氟鹽中氧含量的測試方法，其包括下述步驟：采用惰性氣體熔融法，對待測樣 品進行去鹵素操作后檢測氟鹽中氧含量，其中用氟化鋰單晶作為標準樣品，待測樣品的制 備和測試過程不接觸空氣。
2. 如權利要求1所述的測試方法，其特征在于：其具體包括下述步驟： (1) 制樣：將待測樣品在惰性氣體保護下，研磨成粉末狀，再以軟質(zhì)膠囊包裹并封口； (2) 獲得標準曲線：使用氧分析儀，以鋼樣標定所述的標準樣品，再以所述的標準樣品 獲得標準曲線； ⑶樣品測試：取待測樣品，放入與步驟⑵相同的氧分析儀中，進行氧含量測試，得氧 含量測定值； 其中，所述的氧分析儀帶有鹵素捕集器，所述的鹵素捕集器裝在所述的氧分析儀的加 熱室與C0X檢測器之間；其中，X為1或2 ;步驟（2)和（3)在惰性氣體保護下進行。
3. 如權利要求2所述的測試方法，其特征在于：步驟⑵和⑶中，所述的氧分析儀的 加熱溫度設定為1000-1800°C。
4. 如權利要求2所述的測試方法，其特征在于：步驟（1)中，所述的制樣包括以下步 驟：在惰性氣氛保護下，用軟質(zhì)膠囊包裹粉末狀的氟鹽〇. 1?〇. 2g并封口，得到待測樣品。
5. 如權利要求2或4所述的測試方法，其特征在于：步驟（1)中，所述的待測樣品為氟 鹽，所述的氟鹽優(yōu)選氟化鈉、氟化鉀、氟化鋰、氟化鈹、氟化鈣和氟化鎂中的一種或多種；和 /或，所述的氟鹽中的氧含量在10?10 4ppm。
6. 如權利要求2所述的測試方法，其特征在于：步驟（1)中，所述的惰性氣體為氬氣； 所述的軟質(zhì)膠囊為膠丸狀錫囊或膠丸狀鎳囊；所述的膠丸狀錫囊為質(zhì)量百分含量大于或等 于99. 99%的錫囊，所述的錫囊中錫的厚度為0. 7_?0. 8mm ;所述的膠丸狀錫囊的形狀優(yōu) 選一端開口的膠丸狀；所述的錫囊中氧含量值為20?40ppm。
7. 如權利要求2所述的測試方法，其特征在于：步驟（3)中，在進行樣品測試前，先進 行本底測試。
8. 如權利要求2所述的測試方法，其特征在于：步驟⑶中，所述的測試在高溫石墨坩 堝中進行；所述的高溫石墨坩堝的灼燒功率優(yōu)選4000W?5000W ;所述的高溫石墨坩堝優(yōu) 選采用下述步驟處理：取石墨坩堝，在惰性氣體保護下反復灼燒，除去石墨坩堝表面吸附的 氧；所述的反復灼燒的次數(shù)優(yōu)選三次。
9. 如權利要求2所述的測試方法，其特征在于：步驟（3)中，所述的測試時的測試功率 為 2000W ?3500W。
10. 如權利要求2所述的測試方法，其特征在于：步驟⑶中，所述的測試方法具體包 括以下步驟：取待測樣品，放入所述的氧分析儀的裝樣口中，待測樣品在惰性氣體保護下， 自動落入所述的高溫石墨坩堝；設置測試功率，儀器運行后產(chǎn)生高溫，使待測樣品中的氧元 素與高溫石墨坩堝表面逸出的碳反應，生成CO x氣體，所有氣態(tài)產(chǎn)物經(jīng)鹵素捕集器，隨惰性 氣體一起進入紅外檢測器；計算機程序?qū)Ox檢測器信號進行處理，并且扣除本底后，得出 待測樣品的氧含量值。
【文檔編號】G01N21/3504GK104089917SQ201410184920
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權日:2014年5月4日
【發(fā)明者】趙素芳, 李明廣, 謝雷東, 汪洋, 蘇興治 申請人:中國科學院上海應用物理研究所