铸铁和低合金钢镧、铈和镁含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法

铸铁和低合金钢镧、铈和镁含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法

国家标准 GB/T24520一2009 铸铁和低合金钢铺、和镁含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法 Castironandlowalloysteel一 Determinationoflanthanum，ceriumandmagnesiumcontent Inductivelycoupledplasmaatomicemissionspectrometricmethod 2009-10-30发布 2010-05-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T24520一2009 铸铁和低合金钢铺、和镁含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法 范围 本标准规定了用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定锏、铺和镁的方法 本方法适用于铸铁和低合金钢中锏、铺和镁含量的测定 测量范围(质量分数);锏,0.002%~ 0.10%;铺,0.005%一0.15%;镁,0.003%0.15% 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T6379.1测量方法与结果的准确度正确度与精密度第1部分:总则与定义 (GB/T6379.12004,ISO5725-1:1994,IDT GB/T6379.2测量方法与结果的准确度(正确度与精密度第2部分;确定标准测量方法重复 性与再现性的基本方法(GB/T6379.2一2004,IS05725-2;1994,IDT) GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法(GB/T200662006，ISo14284 1996,IT) 原理 试料用盐酸、硝酸混合酸分解,高氯酸冒烟,以混合酸溶解盐类,试液稀释至一定体积,干过滤 在 电感耦合等离子体原子发射光谱仪上,于所推荐的波长或其他合适的波长处测量试液中分析元索的发 射光谱强度,由校准曲线计算斓、铺和镁的质量分数 试剂 除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和二次燕馏水或相当纯度的水 高纯铁,绷、镇、键质量分数均小于.0002% 盐酸,p约1.19g/ml 4.3 硝酸p约1.42g/ml 盐酸-硝酸混合酸,1十1十2 4.5高氯酸0约1.67g/ml 4.6过氧化氢,p约1.10g/ml 4.7绸标准溶液 4.7.1锏储备溶液,1.00mg/mL 称取1.1728g预先于850C灼烧30min并冷却至室温的三氧化二锏(质量分数大于99.95%)于 250ml烧杯中,加30ml盐酸(4.2),加热溶解 冷却至室温,移人1000ml容量瓶中,用水稀释至刻 度,混匀 此溶液1ml含1.00mg锏 /mL 4.7.2锏标准溶液,50.0g/
GB/T24520一2009 分取25.00mL锏储备溶液(4.7.1)于500mL容量瓶中,加5mL盐酸(4.2),用水稀释至刻度， 混匀 此溶液1mlL含50.04g钢 4.8铺标准溶液 4.8.1储备溶液,l.00mg/ml 称取1.2284g预先于850C灼烧30min并冷却至室温的二氧化铺(质量分数大于99.95%)于 250mL烧杯中,加30m硝酸(4.3),2mL过氧化氢(4.6),加热至溶解完全,煮沸分解过量的过氧化 氢 冷却至室温,移人1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀 此溶液mL含1.00nmg铺 4.8.2铺标准溶液,50.04g/mL 分取25.00mL钵储备溶液(4.8.1)于500ml容量瓶中,加5m盐酸(4.2),用水稀释至刻度， 混匀 此溶液1m含50.04g铺 4. 镁标准溶液 9 4.9.1镁储备溶液,1.00nmg/mL 称取1.6583【预先于850C灼烧30min并于干燥器中冷却至室温的高纯氧化镁(质量分数大于 99.95%)于250mL烧杯中,加20mL水,混匀 盖上表皿,加20mL盐酸(4.2),低温加热溶解 冷却 至室温,移人1000ml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀 此溶液1ml含1.00mg镁 4.9.2镁标准溶液,50.0g/mL 分取25.00ml镁储备溶液(4.9.l)于500ml容量瓶中,加5ml盐酸(4.2),用水稀释至刻度， 混匀 此溶液1ml含50.0镁 4.10锏、和镁混合标准溶液 分取25.00ml 锏储备溶液(4.7.l),25.00ml 储备溶液(4.8.1)和25.00ml镁储备溶液 4.9.1)于500ml容量瓶中,加10ml盐酸(4.2),用水稀释至刻度,混匀 此溶液1nml含50.0黑酬,铺和镇 仪器 通常的实验室设备和电感耦合等离子体原子发射光谱仪 电感耦合等离子体原子发射光谱仪可以是同时测量型,也可以是顺序测量型 5.1分析线 本标准不指定特殊的分析线 实验室应根据灵敏度和谱线干扰等情况,选择合适的分析线和扣背 景位置 表1为推荐的搁.铺和铁分析线,根据不同的仪器也可采用其他合适的波长 表1推荐分析线 分析元素 分析线波长/nm" 可能的干扰元素 BEc/(mg/L) DL/mg/" / F 408.671 0.01 0.1 铜 398,852 Th 0,1 0,01 钟 F 418,660 0.4 0.04 279.553 0.01 0.1 01 280.270 Cr,V、T 0.01
GB/T24520一2009 5.2光谱仪的实际分辨率(见附录A中A.1 每条分析谱线的半峰宽应不大于0.030nm. 5.3短期稳定性 连续测量校准曲线溶液分析元素的光谱强度10次,计算测量的相对标准偏差(RSD) 通常对浓度 54g/ml的溶液,要求其相对标准偏差不超过1.0% 5.4长期稳定性 在3h中,每隔30nmin测量校准曲线溶液分析元素的光谱强度3次,得到7个测量平均值 计算 7个测量平均值的相对标准偏差(RSD) 通常对浓度54g/mL的溶液,其相对标准偏差不超过2.0% 5.5背景等效浓度和检测限(见附录A中A.2) 按附录A中A.2测量校准溶液的光谱强度,计算测量元素的背景等效浓度(BEC)和检测限(DL). 其结果应低于表1所列数值 5.6校准曲线的线性 检查校准曲线的线性,其相关系数应大于0.999. 取制样 按GB/T20066或其他适当国家标准取制样 分析步骤 7.1试料量 称取0.50g试样,精确至0.0001g 7.2空白试验(相当于校准曲线的零浓度溶液 称取0.470只高纯铁(4.1),随同试料作空白试验 7.3试料溶液的制备 将试料置于100ml烧杯中,加15mL盐酸-硝酸混合酸(4.4),盖上表皿,缓缓加热至试料溶解完 全,加5ml高氯酸(4.5),加热冒高氯酸烟,继续加热冒烟至试液体积1nml2nmL 冷却,加10ml盐 酸-硝酸混合酸(4.4),加20ml.水,温热溶解盐类,冷却至室温 将试液移人100m容量瓶中,用水稀 释至刻度,混匀 测量前试液用中速滤纸干过滤,弃去最初的10mL滤液 校准曲线溶液的制备 称取0.470g高纯铁8份分别置于8个100ml烧杯中,按7.2分析步骤操作将纯铁分解,冷却至 室温,将试液分别移人100mL容量瓶中 按表2加人分析元素的标准溶液或混合标准溶液,用水稀释 至刻度,混匀 表2绘制校准曲线的标准溶液 相应试料中分析元素 分析元索素标准浴液 加人标准溶液的体积/ml 的质量分数/% 4！ 饷 7.2 0.20 0.50 1.00 2.00 5.00 10.00 0%~0.10% 饰 4.8.2 0.50 1.00 2.00 5.00 10.00 15.00 0%0.15% 4.9.2 2.00 镁 0.20 0,50 1.00 5.00 10.00 15.00 0%0.15% 测量 7.5.1仪器准备 开启ICP光谱仪,预热1h以上 按照仪器操作说明对仪器工作条件进行优化,选择合适的测量条件(如氯气压力和流速、观测高度 人射狭缝、出射狭缝、检测器的增益、分析线、冲洗时间、测量时间等
GB/T24520一2009 准备校准曲线绘制、测量及统计计算等软件 开启等离子炬点火键,点火后确认仪器运行参数在正常范围内,雾化系统及等离子火焰工作正常， 稳定15min以上 检查5.2~5.5中给出的各项仪器性能要求 7.5.2校准曲线溶液的测量和校准曲线的绘制 于ICP光谱仪上,测量各校准曲线溶液(7.4)中锏、和镁的光谱强度,每个溶液重复测量2次一 3次,计算其平均值 以各光谱强度平均值减去零浓度光谱强度平均值为纵坐标,校准曲线溶液的浓度 为横坐标,分别绘制锏、铺和镁的校准曲线 计算校准曲线的相关系数,相关系数应符合5.6的要求 7.5.3试料溶液的测定 测量试料溶液(7.3)中锏、铺和镁的光谱强度,重复测量2次3次,计算其平均值 其光谱强度平 均值减去空白试验溶液光谱强度的平均值为净光谱强度 分析结果的计算 根据校准曲线(7.5.2),将净光谱强度转化为试液中锏、铺和镁的浓度,以g/m表示 试料中锏、和镁的含量以质量分数wu计,数值以%表示,按式(1)计算: xV ×100 M 式中: 试液中剿、铺和镁浓度的数值,单位为微克每毫升(4g/mL); OM -被测试液体积的数值,单位为毫升(mL) -试料质量的数值,单位为克(g) N 精密度 本标准的精密度数据是在2008年由14个实验室对锏5个水平、铺6个水平和镁6个水平的样品 进行共同试验,每个实验室对每个水平的样品在GB/T6379.1规定的重复性条件下测定3次 原始数 据(参见附录B)按GB/T6379.2进行统计分析,所确定的精密度见表3 表3精密度 元素 含量范围质量分数/% 重复性限r" 再现性限R 锅 0,002~0.10 lgr=一1.8825+0.6027lgm lgR=一1.4823十0.6681lgmn 钟 0.005~0.15 r=0.00055十0.02685mn lgR=一1.5420十0,5787lgmn 镁 0.003一0.15 gr"=一1.8973十0,5514lgmlgR-一1.6798十0,5130lgm 式中 是两个测定值的平均值质量分数) 重复性限(r)、再现性限(R)按表3给出的方程求得 在重复性条件下,获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于重复性限(r),以大于重复性限(r)的 情况不超过5%为前提; 在再现性条件下,获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限(R),以大于再现性限(R 的情况不超过5%为前提 10 试验报告 试验报告应包括下列信息:
GB/T24520一2009 a)识别样品,实验室和试验日期所需的全部资料; D) 引用标准; 结果及其表示; c d 采用的分析谱线; 测定中发现的异常现象 e f 对结果可能产生影响的而在本标准中没有规定的任何操作
GB/T24520一2009 附 录A 规范性附录 测定仪器性能的操作 制定电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)分析标准方法,应由工作组负责根据实验室间试 验结果确定仪器性能规范的值 A.1光谱仪实际分辨率 发射光谱的分辨率通常用其波长扫描图形的半峰宽表示,即测定峰高一半处的峰宽,用纳米表示 图A.1表示斓408.672nm波长的实际分辨率 La408.672 408.727nm 408.617mm 2.7cm 15cm 分辨率=(408.727一408.617)×-0.020， nm 图A.1实际分辨率计算图例 A.2背景等效浓度和检测限 制备3份溶液,含待测物浓度分别为;0浓度水平,10倍检测限，1000倍检测限 这些溶液含有与 待测样品相似浓度的酸、浴剂、基体元素 对待测元素设定合适的操作条件 喷人1000倍检测限溶液,在溶液进人等离子体后等待10s,以保证稳定雾化 仔细地将选择的波长定位在其最高峰处,选择适当的测量条件,以保证测量的光谱强度有4位有效 数字 设定积分时间为3s. A.2.1确定检测限 喷人空白试液约10s,以预设积分时间测定10次 喷人10倍检测限溶液10s,以预设积分时间测定10次 由空白试液和10倍检测液得到的光谱强度读数,计算空白试液平均强度,10倍检测限溶液平
GB/T24520一2009 均强度X和空白试液的标准偏差S,O 按式(B.1)计算10倍检测限溶液的净平均强度X x =x-x A.1 按式(B.2)计算测量元素的检测限(DL): D一=3s,× A.2) " 式中: -10倍检测眼的浓度,单位为微克每毫升(ge/mL. 应当指出,由于重复测量次数有限,按这种方法计算出的检测限误差范围较宽 A.2.2背景等效浓度的测定 按式(B.3)计算背景等效浓度(BEC): B8c -- A.3 ×p1
GB/T24520一2009 s 附 录 资料性附录 电感合等离子体原子发射光谱法测定铜、铺、镁含量的精密度试验原始数据 2008年有14个实验室对5~6个铸铁和低合金钢样品进行精密度共同试验,测量的原始数据见 表B.1表B.3 表B.1钢含量测定的精密度试验原始数据 含量质量分数/% 实验室 水平1 水平 2 水平3 水平4 水平5 O.o124 0.042 0.00287 0.0232 O.0943 0.0126 0.0414 0.00289 0,0228 0,0942 5 0.0126 0.0416 0.00281 0.023 0.0938 0,0118 0.0376 0.00282 0,0246 0,0939 0.0119 0.0377 0.00255 0.0244 0,0938 0.0117 0.0379 0.00264 0.0244 0.0941 0,0120 0.0394 0.0031o 0,0230 0.0910 0.o115 0.0402 0.0030o 0,025o 0,0940o 0.0125 0.04l6 0.00290 0.0260 0.0930 025 0.o120 0.0393 0.00254 0. 0,0940 0.0124 0.0382 0.00249 0.0231 0.0931 0.06 0.0392 0.00251 0.0231 0.0923 0.o125 0.041 0.00320 0.0241 0.0921 0.0126 0.0410 0.00300 0.0245 0.0929 0.o126 0.0407 0.0028o 0.0242 0.0921 0.00270 0.02 0.0117 0.0399 0.0925 0.0218 0.0122 0,0402 0,00280 0,0925 0,0115 0.0388 0.00250 0,0213 0,0900 0.0132 0.0395 0.00280 0,020 6 0.0954 0.0134 0.0405 0.00290 0.0215 0,0963 0.0136 0.00320 0,0218 0.0411 0.0977 o.o125 0.037？ 0.0028 0.0226 0.091 0.0118 0.037 0.00268 0,0239 0.0937 0.00267 0.0245 0.0122 0.0373 0,0919 0.0124 0.0399 0.00260 0.0245 0.0932 0.0406 0.0128 0.00265 0.0250 0,0940 0.o13o 0.0409 0.00272 0.0256 0.0948 0.0123 0.0394 0.0027o 0,0228 0.0924 0.o128 0.0414 0.0028o 0.0232 0.0934 10 0.0122 0.0411 0.00240 0.022 0.0930 w.2 0.0393 0.00270 0.0236 0,0935 0.0122 0.0418 0.0028o 0.025o 0,0929 1l 0.0123 0.0400 0,00260 0.0232 0.0947 0.o123 0.0369 0.0031m 0.0201 0.0931 12 0.01l7 0.0374 0.00332 0.0211 0.0954 0.0126 0.0385 0.00324 0.o191 0,0956 0.0127 0.0385 0.0027 0,0235 0,0900 13 0.0128 0.0390 0.00270 0,0236 0,0905 0,0126 0.0385 0.00284 0,0230 0.0907 0.0125 0.0374 0.00291 0.0233 0.0899 0.o124 0.0371 0.00284 0.0231 0.0896 14 0.0127 0.0373 0.00285 0,0235 0.0901
GB/T24520一2009 表B.2钵含量测定的精密度试验原始数据 铺含量(质量分数)/% 实验室 水平1 水平2 水平3 水平4 水平5 水平6 0.0195 0.136 0.0391 0.0673 0.0875 0.00545 0.0193 0.0385 0.0671 0.0874 0.00541 o 137 0.o192 0.0387 0.0667 0.087o 0.00524 0.137 0.0173 0.132 0.0346 0.0615 0.0891 0.00423 0.0174 0.132 0.0345 0.0618 0.0889 0.00466 0.0176 0.131 0.0346 0.0620 0,0885 0.00452 0.0180 0.138 0.0360 0.0640 0.0870 0.00422 0.0190 0.0360 0.0650 0.0860 0.00450 0.135 0.0180 0.138 0.0370 0.0650 0.0860 0.00440 0.037o 0.00527 0.0639 0.0874 0.0183 0.134 0.0186 0.134 0.0369 0.0647 0.0884 0.00528 0.0188 0.135 0.0376 0.0644 0.0887 0.00513 0.0190 0.139 0.0366 0.0656 0.0943 0.00530 0.o196 139 0.0381 0,0651 0.00580 o 0.0944 0.138 0.0648 0.00490 0.0193 0.0389 0.0937 0.0186 0.135 0.0359 0.0596 0.0841 0.00460 0.0190 0.131 0.0360 0.0613 0.0863 0.00510 0.0178 0.138 0.0348 0.0593 0.0831 0.00430 0.0196 0.134 0.0350 0.0648 0.0872 0.00430 0.0203 0.136 0.0368 0.0667 0.0887 0.00450 0.0207 0.139 0.0375 0.0685 0.0890 0.00460 0.0192 0.129 0.0344 0.0630 0.0936 0.00565 0.0947 0.0189 0.130 0.0354 0.0629 0.00538 0.0189 0.131 0.0360 0.0624 0.0927 0.00537 0.o187 0.136 0.0361 0.0664 0.0886 0.00531 0.0877" 0.00545 0.0369 0.0658 0.0169 0,139 0.0178 0.132 0.0374 0,066 0.0891 0,00545 0.0192 0.138 0.0375 0.0632 0.0886 0.00500 1o 0.0195 0.140 0.0379 0.0643 0.0877 0.00540 0.o19g 0.135 0.0381 0.0640 0.0899 0.00530 0.0203 0.137 0.0390 0.0643 0.0903 0.00580 1l 0.0201 0.139 0.0398 0.0652 0.0898 0.00600 0.0200 0.135 0.0397 0.0645 0.0896 0.00570 2 0.0211 0.132 0.035 0.0655 0.0938 12 0.0198 0.134 0.0362 0.0666 0.0942 0.0208 0.0353 0.0645 0.136 0.0932 0.00525 0.0186 0.0366 0.0649 0.0865 0.134 0.0359 0.l88 0.135 13 0.0650 0.0870 0.00502 0.0181 0.136 0.0358 0.0656 0.0866 0.00551 0.o184 0.133 0.0347 0.0645 0.0851 0.00532 14 0.0349 0.064 0.0854 0.00539 0.0187 0.131 0.0185 0.134 0.0350 0.0645 0.0858 0.00529
GB/T24520一2009 表B.3镁含量测定的精密度试验原始数据 镁含量(质量分数/9% 实验室 水平5 水平1 水平2 水平3 水平4 水平6 0.108 0.00411 0.146 0.0330 0.0673 0.0172 0,00412 0.0336 0.0671 0,0173 0.10s 0.149 0.107 0.00416 0.149 0.0340 0.0667 0.0177 o. .112 0.00414 152 .0319 0.0627 0,0158 0. 0. 0,ll1 0.0316 0.0632 0,0156 0.00412 0.151 0.0316 0.0635 0,016o 0,112 0.00410 0.150 0.108 0.062o 0,00340 0.l155 0.0340 0.0160 0.109 0,0035o 0.0320 0.064o 0,018o 0.153 0.106 0.00370 0.153 0.0320 0.0650 0,0150 0.103 0.00353 0.153 0.0319 0.0594 0.0156 0.104 0.00389 0.154 0.0317 0.0609 0.0156 0.103 0.00367 0.155 0.0317 0.0615 0.0168 0.108 0.00440 0.061 0,0161 0.l49 0.0322 0.109 0.00400 0.150 0.0321 0.0589 0.0162 8 0.108 0.00390 0.149 0.031 0.0585 0.0168 0.111 0.0333 0.0614 0.0170 0.157 0,l10 0.l154 0.0328 0.0613 0.0169 0.108 0.153 0.0320 0.0596 0,0161 0,104 0.153 0.0322 0.0605 0,0158 0.00430 0.108 0.00460 0.154 0.0333 0.0618 0,0162 0.00480 0.0340 0.0624 0.0171 0,106 0.l153 0.100 0.00397 0.154 0.0320 0.0591 0,0157 0.00407 0.153 0.0319 0.0594 0.0164 0.101 0.102 0.00410 0.154 0.0312 0.0594 0.0160 o. .108 0,00332 0.152 0.032 0.0612 0,0168 0.106 0.00350 0.155 0.0316 0.0611 0.0157 0.104 0.00361 0.153 0.0325 0.0622 0.0163 0.108 0.00360 0.152 0.0322 0.0613 0.0161 10 0.106 0.00330 0.151 0.0316 0.0626 0.0156 0.105 0.00370 0.150 0.0313 0.0610 0.0150 0.108 0,00360 0.151 0.0328 0.0622 0,0158 l1 0.106 0.00380 0.152 0.0321 0.0632 0.0147 0,104 0.00340 0.155 0.0335 0.0615 0,0155 0.104 0.00351 0.l154 0.0341 0.0628 0.01l46 12 0.107 0.00322 0.155 0.0329 0.0624 0.0142 0.106 0.00341 0.157 0.0317 0.0635 0.0160 0.107 0.00308 0.150 0.0310 0.0622 0.0165 13 0.1o8 0.00298 0.l150 0.0329 0.0615 0.0161 0.106 0.00318 0.148 0.0315 0.061o 0.016o 0.155 0.0171 0.105 0.00310 0.0296 0.0603 14 0.103 0,00290 0.152 0.0303 0.0606 0,0169 0,0315 0.0595 0.106 0.00330 0.156 0.0174 10