钢铁及合金痕量元素的测定第9部分：电感耦合等离子体发射光谱法测定钪含量

钢铁及合金痕量元素的测定第9部分：电感耦合等离子体发射光谱法测定钪含量

国家标准 GB/T20127.9一2006 钢铁及合金痕量元素的测定 第9部分:电感耦合等离子体发射光谱法 测定航含量 Determinationoftraceelementcontents Steelamdaloy Part9:Determinatioofscandiumeontentbyinductivelycoupledplasma spectrometricmethod atomicemission 2006-09-01实施 2006-03-02发布 国家质量监督检验检疫总局 发布 中 国国家标准化管委员会国家标准
GB/T20127.9一2006 钢铁及合金痕量元素的测定 第9部分;电感稠合等离子体发射光谱法 测定镜含量 范围 本部分规定了用电感耦合等离子体发射光谱法测定高温合金中航含量的方法 本部分适用于高温合金中质量分数0.0002%一0.01%航含量的测定 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款 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部分,然而,鼓励根据本部分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部分 GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法 GB/T6379(所有部分)测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 原理 试料用盐酸和硝酸的混合酸溶解 将溶液雾化进人电感稠合等离子体中,测定航元素的分析线发 射光强度 试剂 除非另有说明,在分析中仅使用分析纯的试剂和蒸憎水或相当纯度的水 盐酸,p约1.19g/mL 4.2硝酸,p约1.42g/mL 4.3硝酸,l+1,以硝酸(p约1.42g/mL)稀释 4.4盐酸-硝酸混合酸,5+1 4.5航标准溶液 4.5.1航储备液,1000.0g/mL 称取1.5338g预先在800C灼烧过1h并冷却至室温的三氧化二航(质量分数为99.99%以上). 置于500mL烧杯中,加100ml硝酸(4.3),滴加过氧化氢至完全溶解 然后煮沸赶尽过氧化氢,冷却 移人1000mL容量瓶中,加100mL硝酸(4.3),用水稀释至刻度,混匀 此冗储备液1mL含1000.04g饥 4.5.2航标准溶液A,l00.G 0g/ml 移取10.00mL航储备液(4.5.1)置于100m容量瓶中,加水稀释到刻度,混匀 此溶液1mL含100.04g航 .5.3饥标准溶液B,10.00 4， 4g/ml 移取10.00ml冗标准溶液A(4.5.2)置于100ml.容量瓶中,加水稀释到刻度,混匀 此溶液1ml含10.00航 4.5.4标准溶液C,l.004g/mL 移取10.00mL航标准溶液B(4.5.3)置于100mL容量瓶中,加水稀释到刻度,混匀
GB/T20127.9一2006 此溶液1mL含1.00g航 仪器 5.1原子发射光谱仪,配有电感稠合等离子体(ICPAES),光谱仪即可是同时型,也可是顺序型的 仪 器经优化后,应满足 5.1.1分辨率 对所选用的分析线,计算光谱带宽,该带宽必须小于0.03nm. 5.1.2短时稳定性和长时稳定性 较短时间内测量待测元素的工作曲线的最浓溶液的发射谱线绝对或相对光强10次,其标准偏差不 应超过绝对或相对光强平均值的1% 4小时内测量待测元素的工作曲线的最浓溶液的发射谐线绝对 或相对光强16次,每隔15分钟测定一次,标准偏差不应超过绝对或相对光强平均值的2%. 5.1.3背景等效浓度和检出限 n得出的背景等效 、363.075nm和357.253nm 通过计算只含有杭溶液的元素分析谱线361.384nm、 浓度(BEC)和检出限DL)应分别低于0.035mg/L、0.002mg/L;0.042mg/L、0.003mg/L; 0.045mg/L,0.003mg/L 工作曲线的线性 5.1.4 工作曲线的相关系数应大于0.999 推荐的分析谱线及潜在的干扰元素 表1 元素 分析线波长/nm" 干扰元素 361.384 w、Mo 363.075 Ca 357.253 w、Mo,Ca、Zr 取制样 按GB/T20066或适当的国家标准取制样 分析步骤 试料量 称取0.5g试料量,精确至0.1mg 7.2空白试验 由于配制工作曲线溶液和试料溶液时,所加试剂量完全相同,本方法不须做空白实验,减空白将引 起结果误差 7.3试料处理 将试料(7.1)置于100m烧杯,加人10mL适宜比例的盐酸和硝酸的混合酸(4.4),然后置于低温 电炉上加热溶解,待试样溶解后,取下冷却,转移至50m容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀 光谱测量 启动电感耦合等离子体发射光谱仪并在测量前至少预热1h,按照仪器说明书使仪器最优化 待 仪器稳定后,选取航的分析谱线 7.4.1工作曲线 称取与试样基体组分相近且不含航的平行试样5份(7.1),置于100mL烧杯,加人10m盐酸和 硝酸混合酸(4.4),然后置于低温电炉上加热溶解,待试样溶解后,取下冷却,转移至50ml容量瓶中 分别移取2.5ml.5.0ml航标准溶液(4.5.4)和2.5ml,5.0ml航标准溶液(4.5.3)于50ml.的容量
GB/T20127.9一2006 瓶中,用水稀释至刻度,混匀 由低到高测量标准溶液中乞的分析谱线强度 以航的浓度为横坐标(4g/mL),以标准溶液的谱线 强度为纵坐标,绘制工作曲线 在标准溶液中,如存在分析元素以外的共存元素(钨等)影响分析元素发光强度,在校准曲线系列溶 液中应使此共存元素的量相同,样品溶液中也应加人与校准曲线系列溶液中等量的此共存元素 7.4.2试样测量 测量试液,得到航分析线的发射光强度 7.5分析线中干扰线的校正 先检查各共存元素对分析元素分析线的光谱干扰 有光谱干扰的情况下,求出光谱干扰校正系数， 即,当共存元素质量分数为1%时相当的分析元素的质量分数 结果计算 冗含量以质量分数u计,数值以%表示,按公式(1)计算 VX10" ×100 ws 77 式中 -从工作曲线上查得航的浓度,单位为做克/毫升(4g ml); -试液体积,单位为毫升mL); 试料的质量,单位为克(g) m 分析结果保留2位有效数字 精密度 本部分的精密度数据是在2003年由4个实验室对航含量的4个水平进行共同试验所确定的 按 照GB/T6379的规定各实验室对冗含量的每个水平测定6次完成的 各实验室报出的原始数据(测定 值)见附录B(资料性附录) 原始数据按照GB/T6379进行统计分析,精密度见表2. 表2精密度 含量(质量分数/% 重复性限r 再现性限R 0.00020.010 =0.0001+0.0523mn R=0.0001+0.0588m 重复性限r、再现性限R按以上表2给出的方程求得 式中;m是两个测定值的平均值,单位为%(质量分数 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,大于重复性限r的情况 以不超过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,大于再现性限R的情 况以不超过5%为前提 10试验报告 试验报告应包括下列内容 识别样品、实验室和试验日期所需的全部资料; a 参考本部分所用的方法 b 试验结果及表示; c 试验中观察到的异常现象; d 任何本部分中未规定的操作,或任何可能影响结果的操作
GB/T20127.g一2006 附 录 A 规范性附录 测定仪器规范的操作 制定利用(电感耦合等离子体原子发射光谱ICPAEs)分析的标准方法,应由工作组负责根据实验 室间试验结果确定仪器规范的值 A.1光谱仪的实际分辨率 分辨率有待理论阐明,但其实用价值通常包括波长扫描穿过谱线时的影响,用点描出其外形,测定 峰高一半的峰宽,并计算分辨率,用纳米表示 如图A.1所示 Zn213.86nmm Zn21380nmm Zn213.86nm Zn213.92nmm 2cm 5cm 分辨率=(213.92一213.80)关2.0/15=0.16nm 图A.1分辨率的计算实例 A.2背景等效浓度的检测限 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,基体元素 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 对待测元素设定操 作和仪器条件 仔细地将选择的波长定位在最高峰处,选择适当的光电倍增管(如果不是自动选择),以保证测到的 光强为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倍检测限溶液约10s,以预设积分时间测定10次 由空白试液和10倍检测限溶液得到的强度读数,计算平均值X,X，和空白的标准差sn 按式A.1)计算10倍检测限溶液的净平均强度(Xm: .(A.1 Xm=X，一X 按式(A.2)计算检测元素的检测限(DL)
GB/T20127.9一2006 DM =3si× (A.2 式中 -0信检测限溶液浓度,单位为微克每毫升(E/'mL) n 应当指出,由于重复测量次数有限,按这种方法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(A.3)计算背景等效浓度(BEC) BEC= A.3 × X
GB/T20127.9一2006 附 录 资料性附录 电感耦合等离子体发射光谱法测定镜含量原始数据 表B.1 含量质量分数/% 实验室 水平1 水平2 水平3 水平4 0.00026 0.00214 0.00498 0.01003 0,00027 0.00200 0.00505 0.00985 0.00023 0,00202 0.00497 0.00979 0.00023 0.00198 0.00502 0.00999 0.00026 0,00194 0.00492 0,01016 0.00028 0.00196 0.00507 0.00979 0,00025 0.00203 0.00503 0.01006 0.00026 0,00203 0.00506 0.01001 0.00024 0.00199 0.00498 0.00999 0.00499 0.00025 0,00200 0.00999 0.00026 0.00200 0.00501 0.01003 0,00028 0.00201 0.01002 0.00502 0.00030 0,00215 0.00504 0,01032 0.00030 0.00212 0.00521 0.01055 0,00027 0.00210 0.00528 0.01060 0.00028 0.00208 0.00518 0.01009 0.00029 0.00204 0.00514 0.00998 0.00029 0,00199 0.00492 0.01017 0.00030 0.00195 0.00500 0.01020 0,00025 0.00200 0.01020 0.00485 0.00030 0.00195 0.00510 0.00975 0.00030 0,00210 0.00530 0.01080 0.00030 0,00195 0.00515 0.01000 0.00020 0.00205 0.00505 0.01020