国家标准 GB/T18115.4一2021 代替GB/18115.4一2006 稀土金属及其氧化物中稀土杂质化学分析方法第4部分钦中铜、锚、错、钞、销、钊、钝、销、钦、饵、丢、德、鲁和忆量的测定 impuritiesinrareearthmetalsand Chemiealanalysismethodsofrareearth theiroxides一Part4:Determinationoflanthanum,cerium,praseodymium samarium,europium,gadolinium,terbium,dysprosium,holmium,erbium thuliumytterbium,lutetiumandyttriumcontentsinneodymiummetalandoxide 2021-10-11发布 2022-05-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T18115.4一2021 表3,2006年版的表3); 更改了精密度的部分表述,将允许差更改为再现性(见4.8.2,5.8.2,2006年版的8.2、17.2) 更改了方法1和方法2的仪器要求(见4.3、5.3,2006年版的4.1、4.2,13.1) j 增加了方法2测定所需试剂,包括氯化钝、盐酸(2.4%,盐酸(0,331mol/L),钝内标溶液、他和钝混合内标溶液(见5.2.3,5.2.10,5.,2.12,5.2.34,5.2.35); lD 更改了方法2分析中的内标元素(见5.5.4,5.5.5.2、,5,5.5.3.2,2006年版的15.4.2、15.4.3.3、 15.5); 更改了方法2盐酸淋洗液浓度,将0.020mol/L 更改为0.0050mol/L(见5.2.13,2006年版的 m 12.10); n 更改了方法2的试样的稀土杂质含量与试样量分析称取(见表11,2006年版的表8) o 更改了方法2的洗脱液管路流速,将“(1.5士0.l)ml/min”更改为“(1.0士0.l)ml/min”;更改了淋洗时间,将20min更改为30nmin;更改了收集分离液的体积,将“10ml比色管"更改为 “10mL或50mL比色管" ”见5.5.5,3,l、5,5,5.3.2,2006年版的15,4.3,1、15,4.3.2); 增加了方法2的内标加人方式的备注说明(见5.5.4、5.5.5.2、5.5.5.3.2、5.5.5.4.2、5.6.2); P a 增加了方法2测定中的TODGA负载基体分离后测定分析试液的制备(见5.5.5.4); r 删除了质量保证和控制见2006年版的第9章,第18章); s 增加了方法3电感棚合等离子体串联质谱达(cP-Ms.Ms,方法3(见第1章,第6章请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由全国稀土标准化技术委员会(SAc/Tc229)提出并归口本文件起草单位;江西理工大学、中色南方稀土(新丰)有限公司包头稀土研究院、国家鹤与稀土产品质量监督检验中心、科学院海西研究院厦门稀土材料研究所、虔东稀土集团股份有限公司、江苏金石稀土有限公司、国标(北京)检验认证有限公司包头华美稀土高科有限公司、工程物理研究院化工材料研究所、内蒙古自治区稀土产品质量监督检验研究院、湖南稀土金属材料研究院、赣州有色冶金研究院、江阴加华新材料资源有限公司、乐山有研稀土新材料有限公司,有色桂林矿产地质研究院有限公司、福建省长汀金龙稀土有限公司本文件主要起草人:吴伟明、宋伟新、高励珍、刘和连、张秀艳、陈读青、于亚辉、李建亭、黄智敏、梁志杰、赵静、王振江、徐娜、宋立军、温斌、刘志勇、鲍叶琳、曹俊杰、王玲、袁晓红、江媛、吴英、张鑫、李淑萍、张衍、刘燕霞、刘荣丽、杨峰、倪菊华、肖银、张征莲、王宝华、杨相庚、张其凯、姚南红、张玉龙、蔡华强高亚利、王贵超、黄霞、王金凤、高亮、何亭、解一鸣本文件于2000年首次发布,2006年第一次修订,本次为第二次修订
GB;/T18115.4一2021 引言在稀土产品化学成分分析领域,我国已经建立了针对稀土总量、非稀土杂质、稀土杂质等检测的较为全面的标准体系本系列标准GB/T18115《稀土金属及其氧化物中稀土杂质化学分析方法》以原标准GB/T18115.1.102000和GB/T12690.1.11一1990为基础,合并了其他相关标准后形成了对除航、钜外)15种稀土金属及其氧化物中稀土杂质的综合分析方法该系列标准涵盖了15种稀土元素基体,每个元素基体对14种稀土杂质,分别采用电感合等离子光谱法(ICPOES),电感鹏合等离子质谱法(ICPMS)进行测定由于稀土本身的特性,稀土基体和相邻元素的干扰、高纯稀土中痕量稀土杂质元素的分析一直是分析化学领域比较棘手的问题该系列标准通过一系列的科学试验,在大量试验、验证的基础上,优选了最佳的分离技术,探索最佳的测试手段尤其在本次修订中增加了电感稠合等离子体串联质谱法(ICPMS-Ms),解决了高纯稀土中痕量稀土杂质元素的分析的难题,满足新材料和装备的生产制造的需要,增强了标准的适用性
GB;/T18115.4一2021 稀土金属及其氧化物中稀土杂质化学分析方法第4部分: 钦中锏、钵、错、钞、镇、镇、钝销、钦饵、丢、镐、鲁和钉量的测定范围本文件规定了中俪、钵、错、衫轧、、谪、钦、饵、、臆、鲁和忆量的测定方法本文件适用于金属钦中锏、铺、错、钞、铺、乱、钛、镐、钦、饵、锯、镜、鲁和乞量的测定本文件也适用于氧化钦中氧化锏、氧化、氧化错、氧化钞、氧化销、氧化饥、氧化钛、氧化镐、氧化铁、氧化饵、氧化铁、氧化德、氧化撸和氧化忆含量的测定本文件共包含3个方法;电感耦合等离子体发射光谱法(ICPOES,方法1),电感合等离子体质谱法(ICPMS,方法2),电感耦合等离子体串联质谱法(ICPMS-MS,方法3) 方法1的测定范围见表1，方法2、方法3的测定范围见表2 当三个方法的分析范围出现重叠时,首选方法2作为伸裁方法表1电感稠合等离子体发射光谱法(ICP-oES,方法1)测定范围质量分数质量分数测定元素测定元素氧化铜 0.00200.100 氧化镐 0.00100.100 0,0030~0.100 氧化铺氧化钦 0.00300.100 氧化 0,01000,600 氧化饵 0,0005~0.100 0.00300.100 0,.0010~0.100 氧化钞氧化锯 0.00050.100 0.00050.l00 氧化销氧化德氧化饥氧化绑 0.00100.l00 0.00050.l00 氧化 0.00100.100 氧化忆 0.00100.100 注稀土金属中稀王杂质的含量范的质量分数与稀王氧化物中稀王飘化物杂质的含量范丽的质量分数厢同稀土金属中稀土杂质以元素止表2电感糯合等离子体质谱法(ICP-MIS,方法2、电感棚合等离子体串联质谱法CNsMs,方法3)测定范围质量分数质量分数测定元素测定元素氧化解氧化销 0.000050.020 0,000020,020 0.000020.020 氧化钦 0.000050.020 氧化锄氧化错氧化镇 0.0000l一0.020 0.0000l一0.020 氧化彩 0.0000l一0.020 氧化锯 0.0000l一0.020 0,000010,020 0.000010.020 氧化输氧化链 0,00002~0,.020 0.000010.02o 氧化钝氧化锻氧化 0.00005~0,020 氧化亿 0,000010,020 注稀土金属中稀上杂质的含量范国的质量分数与稀土氧化物中稀王氧化物杂质的含量范旧的质量分数相同稀土金属中稀土杂质以元素计
GB/T18115.4一2021 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 JG768发射光谱仪检定规程 JF1159四级杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3. 电感耦合等离子体串联质谱仪induetivelycoupledplasmatandemmassspeetrometer;ICP-MIS-MS 在传统单四极杆电感偶合等离子体质谱仪的碰撞/反应池前增加一组四极杆质量分析器作为- 个独立的质量分析器,与碰撞反应池后的另外一组四极质量分析器配合,对待测离子进行质量筛选检测的仪器 3.2 碰撞/反应气colision/reactiongas" 碰撞/反应池所使用的气体注:包括氢气、氧气、复气、氨气、甲烧以及其他气体等 3.3 氧气质量转移模式oygenmassshittmode 采用氧气作为碰撞/反应气,目标离子为待测元素与氧气生成的产物离子质量数注:该模式下,电感合等离子体串联质谱仪的第一级质谱和第二级质谐检测的离子质量数不相同 3.4 氨气质量转移模式ammoniamassshittmde 采用氨气作为碰撞/反应气,目标离子为待测元素与氨气生成的产物离子质量数注:该模式下,电感合等离子体第一级质谱和第二级质谱检测的离子质量数不相同 3.5 氧气质量原位模式osygen-on-massmole 采用氧气作为碰撞/反应气,目标离子仍为待测离子本身质量数注:该模式下,电感耦合等离子体第一级质谱和第二级质谱检测的离子质量数相同电感耦合等离子体原子发射光谱法(方法1 4.1方法提要试料以盐酸溶解,在稀盐酸介质中,直接以氧等离子体光源激发,进行光谱测定,以基体匹配法校正基体对测定的影响 4.2试剂除非另有说明,在分析中仅使用确认为优级纯的试剂和蒸榴水或去离子水或相当纯度的水
GB;/T18115.4?2021 4.2.1(30%) 4.2.2(1+1. 4.2.3(1+19) 4.2.4(1+1). 42.5???;?25.0000g950C1h[w(Nd.O./REo)>99.999% u(REO)>99.5%?500mL?,75ml(4.2.2),???,? ,500ml.?,???,??1ml50mg? 4.2.6??;?0.1000g950C1h[u(Pr,O/REOo)>99.999% w(REO)>99,5%],100ml?,10ml(4.2.2),???,?? 100ml?,???,,?10.00ml100ml?,(4.2.3)? ?,??1ml1004g 4.2.7????0.1000g950C1h[u(La.O./REO)>99.999% u(REO)>99.5%],100ml?,10ml(4.2.2),???,? 100ml?,???,??1nmllmg? 0g950 C1hw(CeO./REO)99.999% 4.2.8???:?0.1000 w(REO)>99.5%],100mL?,10ml(4.2.4),2ml(4.2.1),? ???100ml?,???,??1ml1mg 4.2.9??;?0.1000g950C1h[w(Sm.O/REo)>99.999% w(REO)>99.5%,100m?,10mL(4.2.2),???,? 100ml?,???,?? ml [w(Eu.O./REo) 4.2.10??:?0.100 0 g950 h >99.999%w(REO)>99.5%],100mL?,10mL(4.2.2),??? ?,100ml?,???,??1ml1nmg ??:?0.1000 h[w(Gd.o./REO) 4.2.11 g950 >99.999%w(REO)>99.5%],100mL?,10ml(4.2.2),??? ?,100mL.?,???,??1nml1mg 4.2.12??;?0.10o 950C 1h[wTb,O/REO) >99.999%w(REO)>99.5 ,100mL?.10mL(4.2.4),??? 6] 5% ?,100mL?,???,??1mL1mg? C 4.2.13??:?0.1000g 950 h[w(Dy.O/REO) >99.999%w(REO)>99.5%], 100ml?,10mL(4.2.2),??? 2 ?,100mL?,???,??1ml1mg 4.2.14???:? g [w(Ho.O/REO) 0100 h 950C >99.999%w(REo)>99.,5%], 100ml?,10m(4.2.2),??? ?,100mL?,???,?? 1mg? ml 4.2.15??;? 950C [wEr,O/REO 0.l00 g >99.999%w(REO)>99.5%],100mL?,10mL(4.2.2) ,??? ?,100 m?,???,??1 1mg ml 4.2.16??:?0.1000g950C1h[wTm.O/REO) >99.999%w(REo)>99.5%,100m?,10 (4.2.2),??? m ?,100ml????,??1mL1mg? 4.2.17??:?0.1000g9501h[w(Yb.O/REO) >99.999%w(REO)>99.5%,100ml?,10ml(4.2.2),???
GB/T18115.4一2021 冷却至室温,移人100m容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1ml含1mg氧化镶 4.2.18氧化铬标准贮存溶液;称取0.1000g经950丫灼烧1h的氧化铬[wLu.O/REO >99.999%，w(REO)>99.5%],置于100mL烧杯中,加人10mL盐酸(4.2.2),低温加热至溶解完全冷却至室温,移人100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1mL含1mg氧化铬 4.2.19氧化忆标准贮存溶液:称取0.1000g经950C灼烧1h的氧化亿[w(Y.O./REO)>99.999%， w(REO)>99.5%们,置于100mL烧杯中,加人10ml盐酸(4.2.2),低温加热至溶解完全,冷却至室温移人100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1nml.含1mg氧化忆 4.2.20混合稀土标准溶液I;分别移取5.00ml各稀土氧化物标准贮存溶液(4.2.7一4.2.19)置于 00mL容量瓶中,用盐酸(4.2.3)稀释至刻度,混匀,此溶液1mL含锏、钵、钞、销、饥、、镐、钦、饵、锯、德、铬和亿各单一稀土氧化物分别为504g 4.2.21混合稀土标准溶液I:准确移取10.00ml上述混合稀土标准溶液I(4.2.20)于100mL容量瓶中,用盐酸(4.2.3)稀释至刻度,混匀此溶液1mL含斓、铺、彩、、钝、钛、镐、钦、饵、钛、镶、锻和冠各 -稀土氧化物分别为54 柬 4.2.22氯气(体积分数>99.99%). 4.3仪器设备电感合等离子体原子发射光谱仪在仪器最佳工作条件下,凡能达到下列指标者均可使用分辨率0.006nm(160nm450nm),波长范围160nm800nm; -应符合JG768中要求的发射光谱仪检定规程和技术指标各元素分析线的选择见表3 表3分析谱线波长单位为纳米元素分析线元素分析线 La 261.033,412.323 Dy 340.780 Ce 429,668,413,380 Ho 341,646 P Er 440.884 291.036.337.271 442.434 Tm 313.126,346.220 Smm Eu 272.778 Y 289,138 Gd 310.050 261.542 Lu TD 332.440,350.917 324.228,377.433 4.4样品 4.4.1将氧化物样品置于烘箱内105C烘1h,置于干燥器中,冷却至室温,立即称量 4.4.2金属样品去掉表面氧化层,取样后,立即称量 4.5试验步骤 4.5.1试料 4.5.1.1 氧化物试料称取氧化物样品(4.4.1)0.500g,精确至0.0001g
GB;/T18115.4一2021 4.5.1.2金属试料称取金属样品(4.4.2)0.429g,精确至0.0001g 4.5.2 平行试验平行做两份试验 4.5.3空白试验随同试料做空白试验 4.5.4系列标准溶液的配制 4.5.4.1基体匹配法系列标准溶液的配制按表4准确移取相应的氧化钦基体溶液(4.2.5、氧化错标准贮存溶液(4.2.6)、混合稀土标准溶液 I(4.2.20)和混合稀土标准溶液I(4.2.21)于7个100mL容量瓶中,用盐酸(4.2.3)稀释至刻度混匀. 待用系列标准溶液浓度见表5 表4移取标准溶液体积单位为毫升标液标号氧化基体溶液氧化错标准贮存溶液混合稀土标准溶液I 混合稀土标准溶液l 10.00 0.50 10.00 1.00 10.00 1.00 5.00 10.00 5.00 10.00 10.00 10.00 5.00 10.,00 20,00 10.00 10.00 30.,00 表5系列标准溶液浓度单位为微克每毫升各单一稀土(以氧化物计)质量浓度标液标号氧化钦氧化铜氧化错氧化钞氧化锥氧化饥氧化铺氧化狱 5000 5000 0.05 0,05 0,50 0,05 0,05 0.05 0.05 0.25 5000 0.25 0.25 1.0 0,25 0,25 0.25 5000 0.50 0.50 5.0 0.50 0.50 0.50 0.50 2.50 5000 2.50 2.50 2.50 2.50 10.0 2.50 5.00 5.00 20.0 5.00 5.00 5.00 5000 5.00 5000 30.0
GB/T18115.4一2021 表5系列标准溶液浓度(续》单位为微克每毫升各单一稀土(以氧化物计)质量浓度标液标号氧化镐氧化钦氧化饵氧化锯氧化德氧化锻氧化亿 0.05 0.0s 0.05 0.05 0.05 0.05 0,05 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.50 0.50 0.50 0.5o 0.50 0.50 0.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 4.5.4.2空白试验的系列标准溶液的配制将各稀土氧化物标准溶液(4.2.64.2.19)按表6分别移人4个100m容量瓶中,用盐酸(4.2.3)稀释至刻度,混匀,待用系列标准溶液浓度见表6 表6空白试验系列标准溶液浓度单位为微克每毫升各单一稀土(以氧化物计)质量浓度标液标号氧化钢氧化审氧化错氧化钦氧化钞氧化锥氧化饥氧化试 0 0 0.01 0.01 0.01 0.01 0.0 0.01 0.01 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 各稀土以氧化物计)质量浓度标液标号氧化镐氧化钦氧化饵氧化氧化亡氧化锻氧化亿 0.01 0.,01 0.,01 0.,01 0.01 0.01 0.01 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 4.5.5分析试液的配制将试料(4.5.1)置于100mL烧杯中,加人10mL水,加人10mL盐酸(4.2.2).低温加热至溶解完全,冷却至室温,移人100ml容量瓶中用水稀释至刻度,混匀,待用 4.6测定 4.6.1基体匹配法的标准曲线的绘制待电感耦合等离子体发射光谱仪运行稳定后,在选定的仪器工作条件下,依次测定基体匹配的系列
GB;/T18115.4一2021 标准溶液(4.5.4.1)中待测元素的发射强度,进行标准化或校准标准曲线,各元素标准曲线相关系数应在 0.9995以上,否则需重新进行标准化或重新配制标准溶液进行标准化 4.6.2分析试液的测定在基体匹配法的标准曲线(4.6.1)符合测定的要求后,立即测定分析试液(4.5.5)中测定元素的发射强鹰,仪器根据标准曲线(A.6.1),自动进行数据处理,计算并输出各冗素含量 4.6.3空白试验的标准曲线的绘制待电感耦合等离子体发射光谱仪运行稳定后,在选定的仪器工作条件下,依次测定空白试验液的系列标溶液(4.5.4.2)中待测元素的发射强度,进行标准化或校准标准曲线,各元素标准曲线相关系数应在 0.9995以上,否则需重新进行标准化或重新配制标准溶液进行标准化 4.6.4空白试验液的测定在空白试验的标准曲线(4.6.3)符合测定的要求后,立即测定空白试验液中测定元素的发射强度，仪器根据标准曲线(4.6.3),自动进行数据处理,计算并输出各元素含量 4.7试验数据处理待测元素X以质量分数wi计,按公式(1)计算 k p1一pa V×10-" ×100% w1x= n 式中: 待测元素X的质量分数; uw1x 各元素单质与其氧化物的换算系数,见表7,计算氧化物的质量分数时,人值为1. 分析试液(4.5.5)中待测元素的质量浓度,单位为微克每毫升(g/mL):; p -空白试验(4.5.3)溶液中待测元素的质量浓度,单位为微克每毫升(4g/mL); p V 试液总体积,单位为毫升(mL) 试料的质量,单位为克(g) 71 表7金属与氧化物换算系数元素元素 0.8526 lal Dy 0.8713 C 0.8140 0.8730 Ho EE. Pr 0.8277 0.8745 Sm1 0,8621 Tm 0.8756 Eu 0.8636 YDb 0.8782 Gid 0.8676 Lu 0.8794 T 0.8502 0.7874 4.8精密度 4.8.1重复性在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值,在表8给出的平均值范围内,这两个测试结果
GB/T18115.4一2021 的绝对差值不超过重复性限(r),超过重复性限(r)的情况不超过5%,重复性限(r)按表8数据采用线性内插法求得表8重复性限质量分数重复性限(r 质量分数重复性限(r 被测元素被测元素 % %6 听 0.0051 0.0006 0.0028 0.0004 0,010 0.001 0.0095 0.0008 氧化 0.055 0.004 氧化销 0.021 0,003 0.047 0.003 0.049 0,002 0.095 0.004 0.049 0,002 0.0043 0.0005 0.0005 0.0029 0.0097 0.000" 0.001 氧化锁氧化钦 0,048 0.004 0.024 0.002 0.052 0.046 0.,003 0.003 0.,090 0.003 0.051 0.003 0.0067 0,0012 0.002" 0.0003 0.012 0.001 0.0094 0.0008 氧化错 0.053 0.003 氧化饵 0.019 0.002 0.048 0.003 0.046 0.002 0.15 0.01 0.047 0,002 0,.0053 0.0005 0.0026 0.0003 0.010 0.001 0.0092 0.0007 氧化钞 0.051 0.003 氧化锯 0.019 0,002 0.002 0.049 0.003 0.045 0.10 0.01 0.046 0.002 0.,0028 0.0003 0.0028 0.0004 0.,0007 0.0096 0.0098 0.0006 0.02o 0.002 0.02o0 0.002 氧化销氧化簿 0.048 0.002 0.047 0.002 0.049 0.002 0.047 0.003 0,0028 0,0004 0.0028 0,0003 0.009" 0.0006 0,0098 0.0008 氧化 0.021 0.003 氧化锻 0.020 0,002 0.049 0.002 0.047 0,002 0.050 0.003 0.048 0,002 0,0025 0,0004 0,0047 0,0004 0.0095 0,0006 0,0095 0,000" 氧化钛氧化乞 0.020 0.,002 0.046 0.003 0.,002 0.046 0.002 0.048 0.047 0.002 0.089 0.004 注:重复性限(r)为2.8×S,,S,为重复性标准差
GB;/T18115.4一2021 4.8.2再现性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),超过再现性限(R)的情况不超过5%,再现性限(R)按表9数据采用线性内插法求得表9再现性限质量分数再现性限(R 质量分数再现性限R 被测元素被测元素 % 0.0051 0.0009 0.002 8 0.0004 0.010 0.002 0.0095 0.001 0.055 0.,021 氧化锏氧化销 0.009 0.004 0.047 0.010 0,049 0.003 0,096 0,011 0,049 0,003 0.0043 0.00 0.0029 0.0006 0.0097 0.0008 0,010 0,002 氧化铺 0.,024 氧化钦 0.048 0.007 0.003 0.007 0.046 0,007 0,052 0,090 0,007 0,051 0,006 0.0067 0.,0079 0.0027 0.0003 0,012 0,007 0.009 0.00 0,053 0.004 0.,019 0,002 氧化铜氧化错 0.048 0,009 0,046 0,006 0.15 0.01 0.047 0.006 0.005 3 0.0026 0.,0032 0.0004 2 0,010 0.004 0.009 0.0007 氧化彩 0,051 0,005 氧化锈 0.,019 0,003 0.049 0.006 0.045 0.004 0.10 0,01 0.046 0.009 0.0028 0.0028 0.0005 0.0005 0.0098 0.0009 0,0096 0,0008 氧化 0.020 0.005 氧化德 0.020 0.003 0.048 0.004 0.047 0.004 0,049 0,003 0,047 0,005 0.0028 0.0028 0.0005 0.0005 0.0098 0.00 0.0097 0.0014 氧化 0.021 0.004 氧化锻 0.020 0.003 0.047 0.049 0.004 0.003 0,050 0,007 0,048 0,003 0.0025 0.0005 0.0047 0.0007 0.0095 0.0007 0.0095 0.0007 氧化 0.020 0.002 氧化亿 0.046 0.003 0.,048 0.004 0.046 0.002 0.047 0,002 0,089 0.005 注:再现性限(R)为2.8×SR,SR为再现性标准差
GB/T18115.4一2021 5 电感耦合等离子体质谱法(方法2 5.1方法提要试样以硝酸或盐酸溶解,在稀酸介质中,以氢等离子体为离子化源,用质谱法直接测定除钛、销、钦以外的稀土杂质元素,选艳为内标元素;、镐、钦经C272微型柱或TODGA分离钦基体后,进行质谱测定,选钝为内标元素测定时以相应内标元素进行校正 5.2试剂除非另有说明,在分析中仅使用确认为优级纯的试剂和相当纯度的水 5.2.1无水碳酸钠,基准物质 5.2.2氧化艳 5.2.3氨化蛇 5.2.4过氧化氢(30%). 5.2.5盐酸(p=1.19只/mL 5.2.6硝酸(p=1.42g/mL) 5.2.7硝酸(1十1) 5.2.8硝酸(2十98) 5.2.9硝酸(2十998) 5.2.10盐酸(2.4%);移取24mL盐酸(5.2.5)于1000mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀 5.2.11盐酸标准溶液[c(HCI)~2mol/1]: 配制移取350mL盐酸(5.2.5)置于2000ml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀 a b 标定;称取3份2.3000g,预先在300C灼烧2h并于干燥器中冷却至室温的无水碳酸钠 5.2.1)，分别置于3个250ml锥形瓶中,各加人50ml60ml.水,0.1ml0.2ml甲基红-祺甲酚绿指示剂(5.2.36),用盐酸标准溶液(5.2.11)滴定至溶液由绿色变为酒红色,加热煮沸驱除二氧化碳,冷却,继续滴定至酒红色即为终点,取体积的平均值平行标定所消耗盐酸标准溶液(5.2.1l)体积的极差不应超过0.10ml 标定时随同做空白试验按公式(2)计算盐酸标准溶液(5.2.ll)的浓度 m12 (2 0.05299×V一V. 式中盐酸标准溶液(5.2.1l)的浓度,单位为摩尔每升(mol/I); -谈酸纳的质量,单位为克(e 1" 与1.00mmol盐酸相当的碳酸钠的摩尔质量,单位为克每毫摩尔(g/mmol); 0.05299 滴定碳酸钠消耗盐酸标准溶液(5.2.11)的体积,单位为毫升(mL); 2 V 滴定空白溶液消耗盐酸标准溶液(5,2.11)的体积,单位为毫升(mL) 5.2.12盐酸(0.331mol/L);以盐酸标准溶液(5.2.11)稀释配制 5.2.13盐酸淋洗液(o.0050 0mol/L):以盐酸标准溶液(5.2.11)稀释配制 5.2.14盐酸洗脱液(0.50mol/L);以盐酸标准溶液(5.2.11)稀释配制 5.2.15氧化锏标准贮存溶液:称取0.1000g经950C灼烧1h氧化锏[w(Lae.O/REO)>99.999% w(REO)>99.5%们,置于100ml烧杯中,加人10mL.硝酸(5.2.7),低温加热至溶解完全,取下冷却至室温,移人100nml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀此溶液1ml含1mg氧化觎 5.2.16氧化审标准贮存溶液称取0.1000g经950C灼烧1h氧化铺[w(CeO:/REO)>99.999%， 10
GB;/T18115.4一2021 w(REO)>99.5%]，置于100mL烧杯中,加人10mL硝酸(5.2.7),加2mL过氧化氢(5.2.4),低温加热至溶解完全,取下冷却至室温,移人100ml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀此溶液1ml.含lmg 氧化铺 5.2.17氧化错标准贮存溶液;称取0.1000g经950C灼烧1氧化错[w(Pr,O/REO)>99.999%) w(REO)>99.5%们],置于100mL烧杯中,加人10ml硝酸(5.2.7),低温加热至溶解完全,取下冷却至室温,移人100mL容量瓶中.以水稀释至刻度,混匀此溶液1mL含lm长氧化错 5.2.18氧化钦标准贮存溶液;称取0.1000g经950C灼烧1h氧化钛[w(Nd.O/REO)>99.999% ue(REO)>99.5%们],置于100mL烧杯中,加人10ml硝酸(5.2.7),低温加热至溶解完全,取下冷却至含室温,移人100ml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀此溶液1ml 1mg氧化钦 5.2.19氧化钞标准贮存溶液:称取0.1000g经950C灼烧1h氧化彩[uu(Sm.O./REO)>99.999% w(REo)>99.5%们,置于100mL烧杯中,加人10mL硝酸(5.2.7),低温加热至溶解完全,取下冷却到含室温,移人100ml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀此溶液1ml lmg 氧化衫 5.2.20氧化销标准贮存溶液;称取0.1000只经950C灼烧1h氧化销[u(Eu,O/REO)>99.999%， uw(REo)>99.5%],置于100mL烧杯中,加人10mL硝酸(5.2.7),低温加热至溶解完全,取下冷却至含室温,移人100ml容量瓶中,以水稀释至刻度混匀此溶液1mL lmg氧化销 5.2.21氧化轧标准贮存溶液;称取0.1000g经950C灼烧1h氧化轧[w(Gd.,O./REo)>99.999% w(REO)>99.5%],置于100mL烧杯中,加人10mL硝酸(5.2.7),低温加热至溶解完全,取下冷却至室温,移人100ml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀此溶液1ml 含 1mg氧化 5.2.22氧化键标准贮存溶液:称取0.1000g经950C灼烧1h氧化钛[e(Tb,O./REo)>99.999%， w(REO)>99.5%],置于100mL烧杯中,加人10mL硝酸(5.2.7),1mL过氧化氢(5.2.4),低温加热至溶解完全,取下冷却至室温,移人100mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀此溶液1mL含lmg氧化钛 5.2.23氧化镐标准贮存溶液;称取0.1000只经950C灼烧1h氧化谪[w(Dy.O/REO)>99.999% w(REO)>99.5%],置于100mL烧杯中,加人10mL 硝酸(5.2.7),1lmL过氧化氢(5.2.4),低温加热至溶解完全,取下冷却至室温,移人100ml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀此溶液1ml含1g氧化镐 5.2.24氧化钦标准贮存溶液;称取0.1000g经950C灼烧1h氧化铁[w(Ho.O./REO)>99.999% w(REO)>99.5%],置于100mL烧杯中,加人10mL硝酸(5.2.7),1mL过氧化氢(5.2.4),低温加热至溶解完全,取下冷却至室温,移人100mL容量瓶中,以水稀释至刻度混匀此溶液1ml含1mg氧化钦 5.2.25氧化饵标准贮存溶液;称取0.1000g经950C灼烧1h氧化饵[w(Er.O./REO)>99.999% w(REO)>99.5%]，置于100mL烧杯中,加人10mL硝酸(5.2.7),低温加热至溶解完全,取下冷却至室温,移人100mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀此溶液1mL含1mg氧化饵 5.2.26氧化钙标准贮存溶液;称取0.1000其经950C灼烧1h氧化镇[w(Tm.o,/REo)>99.999% w(REO)>99.5%们,置于100ml L烧杯中,加人10mL硝酸(5.2.7),低温加热至溶解完全,取下冷却至室温,移人100 mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀此溶液1 含1mg氧化锯 ml 5.2.27氧化臆标准贮存溶液;称取0.1000 会 950C灼烧1h氧化镶[w(Yb.O/REO)>99.999% wu(REO)>99.5%们,置于100mL烧杯中,加人10ml硝酸(5.2.7),低温加热至溶解完全,取下冷却至室温,移人100ml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀此溶液1ml含1mg氧化德 5.2.28氧化鲁标准贮存溶液:称取0.1000g经950C灼烧1h氧化鲁[w(Lu,O;/REO)>99.999%， w(REO)>99.5%们],置于100mL烧杯中,加人10ml硝酸(5.2.7),低温加热至溶解完全,取下冷却至室温,移人100ml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀此溶液1ml含1mg氧化锻 5.2.29氧化亿标准贮存溶液;称取0.1000g经950笔灼烧1h氧化亿[w(Y.O./REO)>99.999% 1
GB/T18115.4一2021 w(REo)>99.5%们，置于100ml烧杯中,加人10mL硝酸(5.2.7),低温加热至游解完全,取下冷却至室温,移人100ml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀此溶液1mL含lmg氧化忆 5.2.30混合稀土标准溶液I:;分别准确移取2.00mL各稀土氧化物标准贮存溶液(5.2.155.2.29)于 100 ml容量瓶中,加人10mL硝酸(5.2.7),以水稀释至刻度,混匀此溶液1mL含各单一稀土氧化物分别为20丝g 5.2.31混合稀土标准溶液I;准确移取5.,00mL混合稀土标准溶液I(5,2.30)于100mL容量瓶中,加人10mL硝酸(5.2.7),以水稀释至刻度,混匀此溶液1ml含各单一稀土氧化物分别为1g 5.2.32混合稀土标准溶液I;准确移取10.00ml混合稀土标准溶液I(5.2.31)于100ml.容量瓶中加人10ml硝酸(5.2.7),以水稀释至刻度,混匀此溶液1mL含各单一稀土氧化物分别为100ng 5.2.33钝内标溶液:称取0.1270g氯化艳(5.2.2),加人10mL水,溶解完全,加10m硝酸(5.2.7) 移人100mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀此溶液1ml含1mg绝 5.2.34钝内标溶液:准确称取1.1731lg氯化钝(5.2.3)溶于10mL硝酸(5.2.7)中,移人1000ml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀此溶液1mL含1mg钝 5.2.35艳和钝混合内标溶液;将艳内标溶液(5.2.33)和钝内标溶液(5.2.34)以硝酸(5.2.8)逐步稀释成 lml含14g艳和钝 5.2.36甲基红-澳甲酚绿指示剂:一份甲基红乙醉溶液(2g/儿L)和三份澳甲酚绿乙醇溶液(1g/L. 5.2.37负载TODGA硅藻土;硅藻土经去离子水洗3次,无水乙醇洗2次,置于烘箱中60C烘干6h 冷却备用于三角瓶中加人100g制备好的硅藻土,再加人50mLTODGA与丙酮(1:10)的混合物,加塞震荡3h,转移至250mL烧杯,每30min搅拌一次,搅拌10次~12次,待丙酮挥发近干后,置于烘箱中,于40C50C烘干,备用 5.2.38氯气(体积分数>99,.99%). 5.3仪器设备 5.3.1电感合等离子体质谱仪在仪器最佳工作条件下,凡能达到下列指标者均可使用应符合JJF1159中要求的四级杆等离子体质谱仪校准项目和技术指标测量元素同位素质量数见表10 表10测量元素同位素质量数元素质量数元素质量数 89 Ho 165 139 170 La Er 140 169 Ce Tm P 141 Yb 174 Sm 152 Lu 175 Eu 153 Nd 146 Cs Gd 155 133 T Tb 205 159 Dy l63 注带"的元素为分离钦基体后测定的元素 Nd元素为分离基体后用于监测淋洗液中残留的钦 12
GB;/T18115.4一2021 5.3.2微柱分离装置柱床(23mm×9mm,ID); 填料为含20%Cyanex272的负载硅球(504m~70m); 将C272微型分离柱用内径0.8mm聚四氟乙烯管连接在流路中,用3只旋转阀切换阀位,顺序完成平衡、进样、淋洗(分离基体)、洗脱、收集待测杂质元素、再生过程流路见图1 F1 2 F3 P1 H W w P2 标引序号说明 w Ho 试液管路 -废液; P1,P2 蠕动系(两通道,可调速) A,B -阀位 F1,F2,F3 旋转阀平衡 F1A~F2A一F3A F1BF2AF3A cL c272微型分离柱; 进样 HIA-2A一RA 返回淋洗(分离基体淋洗液管路洗脱 -F1A-F2B F3A; -取样管; 收集待测组分 S -F1A一F2B~F3B F2B E 洗脱液管路平衡(再生) -FIA- -F3A 收集液图1微型柱分离富集装置流路图 5.3.3TODGA基体分离装置:取处理好的负载TODGA硅藻土(5.2.37),以硝酸(5.2.9)湿法装柱,色谐柱(内径1em)的有效高度为20em,装好后上加脱脂棉固定,以硝酸(5.2.9)淋洗分离柱至无氯离子用硝酸银检验) ToDGA基体分离装置见图2 蠕动泵样品负载硅藻土待测液图2ToDGA基体分离装置图 5.4样品 5.4.1将氧化物样品置于烘箱内105C烘1h,置于干燥器中,冷却至室温,立即称量 5.4.2金属样品去掉表面氧化层,取样后,立即称量 5.5试验步骤 5.5.1试料按表l1称取样品(5.4),精确至0.0001 g 13
GB/T18115.4一2021 表11称样量被测元素质量分数试样量 % 0.000010.010 0.25 >0.0100,020 0.10 5.5.2平行试验平行做两份试验 5.5.3空白试验随同试料做空白试验 5.5.4系列标准溶液的配制准确移取ml,0.50ml、l.00ml混合稀土标准溶液l(5.2.32),0,50mll.00ml,3.00ml,6.00ml 混合稀土标准溶液I(5.2.31)于事先加人1mL绝和钝混合内标溶液(5.2.35)的7个100mL容量瓶中,加人4mL硝酸(5.2.7),以水稀释至刻度,混匀,待测此系列标准溶液1mL含单一稀土氧化物分别为0ng,0.50ng、1.00ng、5.00ng、10.00ng、30.00ng,60.00ng 注:使用具有在线加人和傀混合内标溶液(5,2.35)装置的仪器,在系列标准溶液配制时不加人内标溶液 5.5.5分析试液的制备试料的溶解 5.5.5.1 将试料(S.5.1)置于50mL烧杯中,加人少量水和2.5mL硝酸(5.2.6)或盐酸(5.2.5),低温加热至溶解完全,蒸干后,立即取下,稍冷,以少量盐酸淋洗液(5.2.13)溶解盐类,取下冷却至室温,移人50ml 容量瓶中,以盐酸淋洗液(5.2.13)稀释至刻度,混匀 5.5.5.2直接测定分析试液的制备准确移取1.00mL上述试液(5.5.5.1)于事先加人0.10ml艳和钝混合内标溶液(5.2.35)的10mL 比色管中,加人0.20mL硝酸(5.2.7),以水稀释至刻度,混匀,待测注;使用具有在线加人绝和钝混合内标溶液装置的仪器,在分析试液的制备时不加人内标浴液 5.5.5.3微柱分离后(钳、镐和钦)测定用分析试液的制备 5.5.5.3.1分离柱的准备将微型分离柱(5.2.35)充水去气,预先以盐酸洗脱液(5,2.14)洗涤30min,再以盐酸淋洗液(5.2.12) 平衡后,备用将微型分离柱用内径为0.8nmm的聚四氟乙烯管按图1连接在分离装置流路上,选择合适的系管,调节试液管路流速为1.00mL/min,洗脱液管路流速均为(1.0士0.1mL/min,淋洗管路流速为(1.0士0.1)ml/min 注:分离柱使用若干次后,柱内如有明显的气泡,重复上述准备步骤去气后再使用 5.5.5.3.2基体的分离将淋洗液管路和洗脱液管路分别插人淋洗液(5.2.13)和洗脱液(5.2.14)中,用淋洗液(5.2.13)平衡分离柱6nmin,将试液管路插人试液(5.5.5.1)中,待试液(5.5.5.1)充满管路后,切换旋转阀F1,准确采集 1.00ml试液(5.5.5.1) 将阀F1切换至原位,用淋洗液(5.2.13)淋洗分离柱30min,将基体钞洗出,排 14
GB;/T18115.4一2021 至废液中切换旋转阀F2,用洗脱液(5.2.14)洗脱1min后,切换旋转阀F3,继续用洗脱液(5.2.14)洗 -定时间将富集在分离柱上的试,镐和钦洗脱出来,根据狱,镐和钦含量收集分离液于事先加人0. 脱- 10mL龟和钝混合内标溶液(5.2.35)的10ml或50ml 比色管中,(10min或30min后,阀F3切换至原位 1min后,将阀F2切换至原位.)以水稀释至刻度,混匀,待测注:可根据所使用的微柱的实际柱效,调整以上分离条件使用具有在线加人饷和混合内标溶液(5.2.35)装置的仪器,在分析试液的制备时不加人内标溶液 5.5.5.4ToDGA分离基体后(钳、谪、钦)测定用分析试液的制备 5.5.5.4.1分离柱的准备将微型分离柱以硝酸(5.2.8)平衡后,备用 5.5.5.4.2基体的分离将试料(5.5.1)置于50mL烧杯中,加人少量水和2.5mL硝酸(5.2.6),低温加热至溶解完全,冷却，移人50ml容量瓶中,并以水稀释至刻度,混匀准确移取5.00ml分析试液,加人分离柱,然后用 30mL50 mL盐酸(5.2.10)淋洗分离柱流速不大于1.5mL/min),分离基体,排至废液杯中,直至淋洗液中牧的含量小于05g/mL 然后用盐股(G.2.12)反洗前20mL反洗液排至废液杯中,继续用盐酸(5.2.12)洗脱待测元素,收集分离液于事先加人0.10mL龟和钝混合内标溶液(5.2.35)的10mL比色管中,以水帽释至测度,混匀棒测注:使用具有在线加人龟和混合内标溶液(5.2.35)装置的仪器,在分析试液的制备时不加人内标溶液 5.6测定 5.6.1标准曲线的绘制待电感耦合等离子体质谱仪运行稳定后,在选定的仪器工作条件下,于待测元素和内标元素质量数处,依次测定系列标准溶液(5.5.4)中待测元素和内标元素的离子流信号强度以标准溶液中待测元素的质量浓度为横坐标,待测元素与内标元素的离子流信号强度比值为纵坐标,绘制标准曲线各元素标准曲线相关系数应在0.9995以上,否则需重新进行标准化或重新配制标准溶液进行标准化 5.6.2分析试液和空白试验液的测定在标准曲线(5.6.1)符合测定的要求后,立即测定分析试液和空白试验液中测定元素的发射强度仪器根据标准曲线(5.6.1),自动进行数据处理,计算并输出各元素含量注使用具有在线加人混合内标溶液(5.2.35)装置的仪器,应根据装置的加人比率,控制在线测定溶液的混合内标溶液各元素浓度为10ng/ml 5.7试验数据处理待测元素以质量分数wsx计,其中(X)指不同的稀土元素,按公式(3)计算 k(p一p,V ×10 ×100% 3 w'2x 1 式中待测元素X的质量分数; w'2x 各元素单质与其氧化物的换算系数,见表7,计算氧化物的质量分数时,k值为1; 分析试液(5.5.5.2).,(5.5.5.3.2)(5.5.5.4.2)中待测元素的质量浓度,单位为纳克每毫升(ng/mL); P 空白试验(5.5.3)溶液中待测元素的质量浓度,单位为纳克每毫升(ng/mL); p V 分析试液(5.5.5.2).(5.5.5.3.2)或(5.5.5.4.2)的体积,单位为毫升(ml) V 试液总体积,单位为毫升(mL); -试料的质量,单位为克(g) 71 15
GB/T18115.4一2021 分取试液体积,单位为毫升(mL. 5.8精密度 5.8.1重复性在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值,在表12给出的平均值范围内,这两个测试结果的绝对差值不超过重复性限(r),超过重复性限(r)的情况不超过5%,重复性限(r)按表12数据采用线性内插法求得表12重复性限重复性限(r 重复性限(r 质量分数质量分数被测元素被测元素 % % % 0.00007 0.00001 0.00005 0,00006 0.0001m 0.0035 0.0006 氧化锁 0.00001 氧化包 0.00095 0.00006 0.0086 0.0003 0,0046 0,0002 0,00005 0,00006 氧化销 0.,0090 0.0003 0.0036 0.0002 0.00005 0.00001 0,0087 0.0003 0,00010 0.00002 0,00005 0.00006 氧化钦 0.0010 0.0001 0.0034 0.0002 氧化侧 0.0050 0.0002 0.008 0,.000 0.01m 0.00026 0.00002 0.,001 0,018 0.001 0.00029 0.00003 0.00005 0.00006 氧化饵 0.001 0.000 0.00008 0.,00011 0.0056 0.0009 0.0010 0.0001 0.01l 0.001 氧化铺 0.005 0.00003 0.0002 0.00001 0,0100 0.001 0.,00008 0.,00001 0.023 0.001 0.001 0.0001 氧化锯 0.0055 0.00003 0.0000l 0.0002 0.00009 0.00002 0.011 0,.001 0.,0010 0.00001 0.00001 0.000l 氧化 0.0052 0.0002 0.00006 0.00001 0.011 0.001 0.001 0.000 氧化德 0.,028 0.002 0.0055 0.0002 0.00001 0.00001 0.011 0,001 0,00006 0.00001 0.00002 0.00001 0.00 0.000 0.00007 0.00001 氧化彩 0,0053 0.0002 氧化锻 0.0011 0.0001 0.0055 0,011 0.,001 0.0003 0.023 0.00l 0.011 0.001 0,00002 0.00001 0,00002 0.00001 0.00007 0.00002 0.00001 0.00007 氧化饷 0.0011 0,0002 氧化饥 0,001 0.000l 0.,0053 0.0053 0.0002 0.0002 0.00l 0.001 0.011 0.01l 注:重复性限(r)为2.8×S,,S，为重复性标准差 16
GB;/T18115.4一2021 5.8.2再现性在再现性条件下获得的两次独立测试结果的绝对差值不超过再现性限R),超过再现性限(R)的情况不超过5%,再现性限(R)按表13数据采用线性内插法求得表13再现性限质量分数再现性限(R) 质量分数再现性限(R) 被测元素被测元素 % 0.00005 0.00009 0.00007 0,00003 0.0001l 0.00002 氧化钛 0.0035 0.0017 氧化亿 0.,0010 0,0002 0.,008 6 0.,0023 0.0046 0.0009 0,00005 0,00009 0.0036 氧化销 0.0090 0.001 0.0006 0.0087 0.0009 0.00005 0,00006 0.0001o 0.00006 0.00005 0.00009 0.0002 氧化钦 0.003 0.00l0 0.0003 氧化钢 0.0050 0.0003 0.0086 0,0006 0.,00026 0.00002 0.0ll 0.002 0.018 0.002 0.00012 0,00029 3 0.00005 0.00006 氧化饵 0.001 0,0003 0.00008 0.000l4 0.0056 0.001 0.0010 0.0002 0,011 0.002 氧化铺 0.0051 0.0002 0,00003 0.00001 0.0l0 0.00 0,00008 0,00001 0,02:3 0,001 氧化锈 0.001 0.0002 0.0055 0,00003 0.00003 0.0006 0.00009 0,00017 0,011 0.002 0.001 0.00001 0.,0002 0.00001 氧化错 0.0052 0.,0002 0.00006 0.00001 0.011 0.001 氧化镜 0.001 0.0002 0.028 0.0055 0.002 0.0009 0,00001 0,00001 0,011 0.002 0.00006 0.00001 0.00002 0.00001 0.001 0.,0002 0,00007 0.00001 氧化钞 0.0053 0.0003 氧化憎" 0.001 0.0002 0.01m 0.002 0.0055 0.,0009 0,023 0,002 0,011 0,002 0.00002 0.00003 0.00002 0.00001 0.00007 0.00007 0.00002 0.00002 氧化 0.0011 0.0003 氧化饥 0.001 0.0002 0.0053 0.0053 0.0006 0.0006 0.01 0.002 0.0 0.00 注:再现性限(R)为2.8×SR,S为再现性标准差 17
GB/T18115.4一2021 6 电感耦合等离子体串联质谱法(方法3) 6.1方法提要试料以硝酸溶解,在稀硝酸介质中,以氢等离子体为离子化源,使用串联质谱法氧气质量转移模式测定锏、铺、错、钞、针、镐、钦、饵、丢、德、鲁和亿,氧气质量原位模式测定镇氨气质量转移模式测定测定时均以内标元素进行校正 6.2试剂除非另有说明,在分析中仅使用确认为优级纯的试剂和超纯水或相当纯度的水 6.2.1氯化饱 6.2.2高钵酸钾 6.2.3氯化钝 6.2.4过氧化氢(30%) 6.2.5硝酸(I+1). 6.2.6硝酸(I+19). 6.2.7氧化搁标准贮存帝液;称取0.1000g经950C灼烧1h的氧化铜[w(La.O./REo)>99.999% C REO)>99.5%],置于100ml烧杯中,加10ml硝酸(6.2.5),低温加热至溶解完全取下冷却,移人100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1ml含1mg氧化锏 6.2.8氧化钵标准贮存溶液;称取0.1000g经950C灼烧1h的氧化[w(CeO./REO)>99.999% w(REO)>99.5%],置于100m烧杯中,加10mL硝酸(6.2.5),5m过氧化氢(6.2.4),低温加热至溶解完全,取下冷却,移人容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1ml含1mg氧化铺 l00ml 6.2.9氧化错标准贮存溶液;称取0. l000g经950C灼烧1h的氧化错[w(Pr,O/REO)>99.999% REO)>99.5%],置于100mL烧杯中,加10mL硝酸(6.2.5),低温加热至溶解完全,取下冷却,移 w 人100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1nmL含1mg氧化错 6.2.10氧化标准贮存溶液:称取0.1000g经950C灼烧1h的氧化彩[w(Sm.O./REo) >99.999%，w(REO)>99.5%],置于100mL烧杯中,加10mL硝酸(6.2.5),低温加热至溶解完全,取下冷却,移人I0mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶被1mL含1me氧化钞 6.2.11氧化标准贮存溶液:称取0.1000g经950 h的氧化[w(EuO/REO >99.999%，w(REo)>99.5%],置于100mL烧杯中,加10ml硝酸(6.2.5),低温加热至溶解完全,取含下冷却,移人100ml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1mL 1mg氧化销 6.2.12氧化标准贮存溶液;称取0.1000g经950 灼烧1h的氧化饥[wGd,O;/REO) >99.,.999%，wu(REO)>99.5%],置于 00m烧杯中,加10mL硝酸(6.2.5),低温加热至溶解完全,取 G 下冷却,移人100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1m含1mg氧化钝 6.2.13氧化标准贮存溶液:称取0.1000经950C灼烧1h的氧化钛[w(Tb,O/REO) >99.999%，w(REO)>99.5%],置于100mL烧杯中,加10mL硝酸(6.2.5),加2mL过氧化氢 6.2.4)，低温加热至溶解完全,取下冷却至室温,移人100nml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1ml含1mg氧化钛氧化镐标准贮存溶液;称取0.100只经950C灼烧1的氧化镐[w(DygO/REo) 6.2.14 >99.999%，w(REo)>99.5%们,置于100mL烧杯中,加10mL硝酸(6.2.5),加2ml过氧化氢 6.2.4)，低温加热至溶解完全,取下冷却,移人100ml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液】ml 含1mg氧化销 18
GB;/T18115.4一2021 6.2.15氧化钦标准贮存溶液称取0.1000g经950C灼烧1h的氧化钦[wHo.(O./REO) >99.999%，u(REO)>99.5%们,置于100mL.烧杯中,加10ml硝酸(6.2.5),低温加热至溶解完全,取下冷却,移人100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1ml含1mg氧化钦 6.2.16氧化饵标准贮存溶液:称取0.1000g经950C灼烧1h的氧化饵[wEr.O/REO) >99.999%,w(REO)>99.5%]置于100ml烧杯中,加10ml硝酸(6.2.5),低温加热至溶解完全,取下冷却,移人100mL.容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1 mg氧化饵 6.2.17氧化锯标准贮存溶液:称取0.1000 g经950C灼烧1h的氧化[w(Tm.O/REO) >99.999%,w(REO)>99.5%们,置于100mL烧杯中,加10 mL硝酸(6.2.5),低温加热至溶解完全,取下冷却,移人100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1ml lmg氧化钛 0 6.2.18氧化臆标准贮存溶液:称取0.100 g经灼烧的氧化[wYb.O./REO) h >99.999%，w(REO)>99.5%们],置于100ml烧杯中,加10ml硝酸(6.2.5),低温加热至溶解完全,取含下冷却,移人100ml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1 ml lmg氧化德 0 经950 6.2.19氧化铬标准贮存溶液:称取0.100 h的氧化铬[w(Lu,O/REO) >99.999%，w(REO)>99.5%],置于100ml烧杯中,加10ml硝酸(6.2.5),低温加热至溶解完全,取下冷却,移人100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1mL含 1mg氧化锻 6.2.20氧化亿标准贮存溶液;称取0.1000g经950C灼烧1h的氧化忆[w(Y.O./REO)>99.999% w(REo)>99.5%们],置于100mL烧杯中,加10ml硝酸(6.2.5),低温加热至溶解完全,取下冷却,移人含 mg氧化亿 00ml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液 nml 混合稀土标准溶液I;分别移取2.00mL各稀土氧化物标准贮存溶液(6.2.7一6.2.20)置于 6.2.21 00mL容量瓶中,加10mL硝酸(6.2.5),用水稀释至刻度,混匀,此溶液1ml含各单一稀土氧化物分别为20g 再将此溶液用硝酸(6.2.6)稀释成 ml 稀土氧化物分别为1 114g的标准溶液 6.2.22混合稀土标准溶液I;移取10.00mL混合稀土标准溶液I(6.2.21)于100mL容量瓶中,加 10ml硝酸(6.2.5),用水稀释至刻度,混匀此溶液1mL含各单一稀土氧化物分别为100ng 6.2.23钯内标溶液;称取o.1270只氯化饱(6.2.l),加10mL水,溶解完全,加10mL硝酸(6.2.5),移人100ml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1ml含1mg 6.2.24徕内标溶液称取0.1553g高酸钾(6.2.2),加10mL水,溶解完全,移人100mL容量瓶中用水稀释至刻度,混匀此溶液1mL 含 mg徕 6.2.25钝内标溶液;称取 0.1173g氯化钝(6.2.3),加10mL水,溶解完全,加10mL硝酸(6.2.5),移人100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀此溶液1ml含1nmg钝 6.2.26混合内标溶液;分别移取龟、徕和钝标准储存溶液(6.2.23一6.2.25)1.00mL于同一1000mL 容量瓶中,加100mL硝酸(6.2.5),以水稀释至刻度,混匀,此溶液1ml含龟、徕和钝各14g 6.2.27氯气(体积分数>99.99%) 6.2.28氨气(体积分数>99.99%) 6.2.29氧气(体积分数>99.99%) 6.2.30氨气:氨气(体积比)=1:9 6.3仪器设备电感鹏合等离子体串联质谱仪在仪器最佳工作条件下,凡能达到下列指标者均可使用: 应符合JJF1159中要求的四级杆等离子体质谱仪校准项目和技术指标 -测量元素同位素质量数、测定模式和内标元素条件见表14 19
GB/T18115.4一2021 表14测量元素同位素质量数、测定模式和内标元素条件测定质量数Q. 碰撞/反应气元素同位素质量数Q 内标元素 Cs La" 139 155 氧气 Ce 140 156 Cs 氧气 Pr 157 Cs 141 氧 K Sm 152 168 Re Eu 153 153 Re 号 C0 156 172 Re 堂 Tb 159 174 TI 163 179 运 y R区 Ho 165 181 TI 菜 Er 170 186 TI 远 Tm" 169 185 T Yb 174 190 TI Lu 175 191 氧 TI 氧 89 105 Cs Cs 133 133 Re 185 185 Tl 205 205 注:Q为仪器的第一级质谐的质量数,Q为仪器的第二级质谱的质量数 6.4样品 6.4.1将氧化物样品置于烘箱内105C烘1h,置于干燥器中,冷却至室温,立即称量 6.4.2金属样品去掉表面氧化层,取样后,立即称量 6.5试验步骤 6.5.1试料按表15称取样品6.4),精确至0.0001g 表15试料量被测元素质量分数试料量 % 0.000o10.0050 0.25 >0.00500.020 0.l0 6.5.2平行试验平行做两份试验 6.5.3空白试验随同试料做空白试验 6.5.4系列标准溶液的配制按表16准确移取相应的混合稀土标准溶液(6.2.21)和混合稀土标准溶液I(6.2.22)于6个100mL容 20
GB;/T18115.4一2021 量瓶中,加人5.00mL混合内标溶液(6.2.26),用硝酸(6.2.6)稀释至刻度,混匀,待测注:使用具有在线加人混合内标溶液(6.2.26)装置的仪器,在系列标准溶液中不用加人内标溶液表16系列标准溶液的配制标液混合稀土标准溶液I移取体积混合稀土标准溶液l移取体积各稀土元素质量浓度标号 ml ml ng/ml 0,1o 0.1o 1.00 1.00 1.00 10.0 2.00 20.0 5.00 50.0 6.5.5分析试液的制备将试料(6.5.1)置于50mL烧杯中,加5mL水、5mL硝酸(6.2.5),低温加热至溶解完全,煮沸 2min3min. h，取下,冷却至室温,移人50ml.容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀分取5.00ml.试液于 50mL容量瓶中,加人2.50mL混合内标溶液(6.2.26),用硝酸(6.2.6)稀释至刻度,混匀,待测注使用具有在线加人混合内标溶液(6.2.26)装置的仪器,分析试液的制备中不用加人内标溶液 6.6测定 6.6.1标准曲线的绘制待电感稠合等离子体串联质谱仪运行稳定后,在选定的仪器工作条件下,于待测元素和内标元素质量数处,依次测定系列标准溶液(6.5.4)中待测元素和内标元素的离子流信号强度以标准溶液中待测元素的质量浓度为横坐标,待测元素与内标元素的离子流信号强度比值为纵坐标,绘制标准曲线各元素标准曲线相关系数应在0.9995以上,否则需重新进行标准化或重新配制标准溶液进行标准化 6.6.2分析试液和空白试验液的测定在标准曲线(6.6.1)符合测定的要求后,立即测定分析试液(6.5.4)和空白试验液(6.5.3)中测定元素的发射强度,仪器根据标准曲线(6.6.1),自动进行数据处理,计算并输出各元素含量注:使用具有在线加人混合内标溶液(6.2.26)装置的仪器,应根据装置的加人比率,控制在线测定溶液的混合内标溶液各元素浓度为50ng/mL 试验数据处理 6.7 待测元素X以质量分数w'sx计,按式(4)计算: VV×10？ kp一o ×100% w'ax= m V 式中待测元素X的质量分数; w'sx 各元素单质与其氧化物的换算系数,见表7,计算氧化物的质量分数时,值为1 待测元素的质量浓度,单位为纳克每毫升(ng/mL); -空白试验(6.5.3)溶液中待测元素的质量浓度,单位为纳克每毫升(ng/mL); p 分析测试试液(6.5.5)的体积,单位为毫升(mL); v 试液总体积,单位为毫升(mL); 试料的质量,单位为克(g) m1 21
GB/T18115.4一2021 分取试液的体积,单位为毫升(mL). 6.8精密度 6.8.1重复性在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值,在表18给出的平均值范围内,这两个测试结果的绝对差值不超过重复性限(r),超过重复性限(r)的情况不超过5%,重复性限(r)按表17数据采用线性内插法求得表17重复性限质量分数重复性限(r 质量分数重复性限(r 被测元素被测元素 % % % 0,00006 0.00001 0.00006 0,00001 0,0010 0.0001 0,001 0.000l 氧化氧化销 0.013 0.001 0.012 0.001 0.001 0.025 0.001 0.025 0,00002 0.00001 0.00006 0,00001 0,0010 0,0010 0.0001 0,0001 氧化氧化钦 0.013 0.001 0.013 0.001 0.025 0.,001 0.025 0.001 0.00001 0.0001 0.0001 0,.00005 0.0012 0.,0010 0.0001 0.0001 氧化卸氧化铬 0.012 0.001 0.013 0,001 0.025 0.001 0.025 0.001 0.00001 0.00001 0.00005 0.00001 0.,0010 0.0001 0.0010 0.0001l 氧化钞氧化银 0.012 0.001 0.013 0,001 0.025 0.001 0.025 0.001 0.00001 0.00001 0,00005 0.,00001 0,0009 0.0001 0.0010 0,0001 氧化锥氧化链 0,012 0.013 0.001 0.001 0.025 0.001 0.025 0.001 0.00006 0.,00001 0.00005 0.00001 0.0010 0.0001 0,0010 0.0001 氧化饥氧化锻 0.013 0,013 0.,001 0.001 0.025 0.001 0.025 0,001 0.00002 0.00006 0.,00001 0.00001 0.0012 0.0001 0,0010 0.0001 氧化氧化亿 0.013 0.001 0.013 0.001 0.025 0.001 0.025 0,001 注，重复性限(r)为2.8×S,,S,为重复性标准差 22
GB;/T18115.4一2021 6.8.2再现性在再现性条件下获得的两次独立测试结果的绝对差值不超过再现性限(R),超过再现性限(R)的情况不超过5%,再现性限(R)按表18数据采用线性内插法求得表18再现性限质量分数再现性限(R 质量分数再现性限(R 被测元素被测元素 % % 0.00006 0,00002 0.00006 0.00002 0.001o 0.,0001 0.001 0.0001 氧化钢氧化镐 0.013 0,001 0,012 0,001 0.025 0.001 0.025 0.001 0.00002 0.00001 0,00006 0,00001 0.0010 0.0002 0.001 0 0.0001 氧化铺氧化钦 0.013 0.001 0.013 0.00 0.025 0.001 0.025 0.001 0.00005 0.00001 0.0001 0.0001 0.0010 0.000" 0.001 2 0.0001 氧化错氧化饵 0.012 0.,013 0.001 0.001 0.025 0,001 0,025 0.002 0.,00001 0.00001 0.00005 0.00001 0.0010 0.,0001 0.0010 0.0001 氧化钱氧化锈 0,012 0.001 0.,013 0,001 0.025 0,001 0,025 0,001 0.00001 0,00001 0.00005 0,00002 0.0009 0,0001 0,0010 0.0001 氧化氧化德 0,012 0,001 0,013 0,001 0.025 0.001 0.001 0,025 0.00006 0,00001 0.00005 0,00001 0.0010 0.0001 0.0010 0.0001 氧化氧化 0.013 0.001 0,013 0,001 0.025 0.,025 0.001 0.001 0.00006 0.00001 0.00002 0,00001 0.001o 0.001 2 0.000l 0,0001 氧化氧化亿 0.013 0,001 0,013 0,001 0,025 0.001 0.,025 0,001 注:再现性限(R)为2.8×SR,SR为再现性标准差 23

稀土金属及其氧化物中稀土杂质化学分析方法第4部分

稀土金属及其氧化物是一类重要的功能材料，在诸如稀土磁体、催化剂、光学玻璃等领域具有广泛的应用。然而，由于稀土元素的相似性和化学复杂性，这些材料中常常存在着各种稀土杂质，影响了它们的纯度和性能。因此，对稀土杂质的化学分析十分必要。

GB/T18115.4-2021标准概述

GB/T18115.4-2021标准是一项针对稀土金属及其氧化物中稀土杂质的化学分析方法的标准。其中第4部分介绍了钕中镧、铈、镨、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇量的测定方法。

测定方法

根据标准，可以采用不同的化学分析方法进行稀土元素的测定，例如火焰原子吸收光谱法（FAAS）、液相色谱法（HPLC）等。在具体测定过程中，需要注意样品的前处理、仪器的校准和质控等问题，以保证测定结果的准确性和可靠性。

结论

稀土金属及其氧化物中稀土杂质的化学分析是稀土材料研究和生产中的重要环节。GB/T18115.4-2021标准提供了针对稀土金属及其氧化物中13种主要稀土元素含量测定的方法，为稀土材料的应用和开发提供了技术支持。