锰矿石铁、硅、铝、钙、钡、镁、钾、铜、镍、锌、磷、钴、铬、钒、砷、铅和钛含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法

锰矿石铁、硅、铝、钙、钡、镁、钾、铜、镍、锌、磷、钴、铬、钒、砷、铅和钛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/T24197一2009 猛矿石铁、硅、铝、钙、钢、镁、钾、铜、镍、 锌、,磷、钻、铬、钢、碑、铅和钛含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法 Manganeseores一Determinationofiron,silicon,aluminium,calcium,barium, magnesiumpotassium,copper,nickel,zincphosphorus,cobalt,chromium vanadium,arsenic,lead,titaniumandVanadiumInductivelcoupledplasma atomieemissionspectrometry 2009-07-08发布 2010-04-01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/T24197一2009 孟矿石铁、硅、铝、钙、钢、镁、钾、铜、镍 锌、磷、钻、铬、钥、碑、铅和钛含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法 警告;使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验 本标准并未指出所有可能的安全问题 使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件 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缸矿石中铁、硅、铝、钙、镇、镁、钾、铜、镍、 锌、,磷、、铬、饥、呻、铅和钛含量 本标准适用于锰矿石中铁,硅,铝、钙、俱、镁、钾,铜、镍、锌,磷、钻、铬、饥,呻、铅和钛等十七种元素 的同时测定,也适用于其中几种元素的测定 测定元素含量范围见表1 表1测定元素含量范围 测定元素 含量范围质量分数/% 铁 0,5020.00 硅 0.1022.00 铝 0.10一20.00 钙 0.l020.00 0.00512.00 饥 0 .106.00 锁 钾 0.206.00 铜 0.006l.80 镍 0.006~1.80 解 0,002~l.80 磷 0.0361.80 0.002~1.80 钻 0.0041.8o0 饰 饥 0.003~l.80 确 0,096~l.80 铅 0.026~1.80 钛 0.0021.80 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/T602 化学试剂杂质测定用标准溶液的制备
GB/T24197一2009 GB/T2011散装孟矿石取样、制样方法 (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/T6379.1一2004,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,IsO5725-2:1994,IDT G;B/T6682分析实验室用水规格和试验方法(GB/T6682一2008,ISO3696:1987,MOD) GB/T14949.8猛矿石化学分析方法湿存水量的测定(GB/T14949.8一1994,eqIs0310:1981 原理 试料用过氧化钠在鳍堆蜗内熔融,盐酸浸取,并稀释到一定体积 使用耐高盐雾化器和相应的雾 室,将试料溶液雾化后引人电感稠合等离子体炬内,测定其中各元素分析线处的净光强,根据建立的校 准曲线,计算出试料溶液中各元素的浓度 然后根据浓度、扣除湿存水后的试料质量和试料溶液体积 计算出试料中各元素的含量 试剂 除非另有说明在分析中仅使用确认为分析纯的试剂 水.符合GBT 6682中规定的二级 4.2过氧化纳 4.3无水碳酸钠,优级纯 盐酸,pl.19g/mL优级纯 4.5硝酸,al.42g/mL优级纯 4.6盐酸1+1. 盐酸.1十4 4.8硝酸，1十9 4.9标准溶液,4.0mg/mL 称取4.0000只片(光谱纯,预先用硝酸(4.8)洗净表面氧化膜,再放人无水乙醇中浸洗3次 4次,取出,待无水乙醇挥发干后在干燥器中储存12h以上)于1000ml烧杯中,加400mL 硝酸 (4.8),盖上表面皿,微热溶解后,冷却至室温,转移到1000ml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀 4.10铁标准溶液,1.6mg/mL 称取1.6o00其铁粉质量分数大于99.98%)于1000mL烧杯中,加150mL盐酸(4.6)和25mL 硝酸(4.5),盖上表面皿,加热至溶解完全后.冷却至室温,转移到1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度， 混匀 4.11硅标准溶液,0.8mg/mL 称取5.0g无水碳酸钠均匀铺在铂堆蜗底部,再称取1.7114g二氧化硅(质量分数大于99.98% 预先经1000C灼烧1h后,置于干燥器中,冷却至室温)平铺其上,然后称取5.0g无水碳酸钠均匀覆 盖,在1000C的马弗炉中熔融30min 后,取出冷却至室温,加人适量水加热溶出,冷却至室温,转移到 1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,再转移至塑料瓶中储存 4.12铝标准溶液,l.6mg/mL 称取1.6000g金属铝质量分数大于99.98%,预先用盐酸(4.6)洗净表面氧化膜,再放人无水乙 醇中浸洗3次一4次,取出,待无水乙醇挥发干后在干燥器中储存12h以上)于1000mL烧杯中,加 100ml盐酸(4.4)和100ml.硝酸(4.8),盖上表面皿,加热溶解,至反应缓慢时,加20ml盐酸(4.4)继 续溶解,直至溶解完全后,冷却至室温,转移到100ml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀 钙标准溶液,1.6mg/mL
GB/T24197一2009 称取3.9960g碳酸钙(质量分数大于99.98%,预先经105C烘1h,置于干燥器中,冷却至室温 于1000mL烧杯中,加100mL盐酸(4.6)和50m硝酸(4.5)溶解,冷却至室温,转移到1000mL.容 量瓶中,用水稀释至刻度,混匀 4.14镇标准溶液,0.8mg/ml 称取1.5238g硝酸镇(光谱纯,预先经105C烘1h,置于干燥器中,冷却至室温)于1000ml烧杯 中,加100mL左右水和100mL硝酸(4.5),加热溶解,冷却至室温,转移到1000mL容量瓶中,用水稀 释至刻度,混匀 4.15镁和钾混合标准溶液,其中镁0.4mg/ml和钾0.4mg/ml 称取0.6632g氧化镁(光谱纯,预先经1000C灼烧1h后,置于干燥器中,冷却至室温)和 0.7626g氧化钾(光谱纯,预先经105C烘1h,置于干燥器中,冷却至室温)于1000ml烧杯中,加 100m硝酸(4.5),微热溶解,冷却至室温,转移到1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀 4.16单元素标准储备溶液 铜、镍、锌、磷、钻,铬、饥,呻,铅和钛的标准储备溶液按GB/T602方法配制,或直接使用单元素国 家标准溶液,其质量浓度均为1.0mg/ml,其中钛的标准储备溶液可以为体积分数10%的硫酸介质,其 他的均采用非硫酸介质 4.17铜镍锌,磷、钻、铬、钥,呻、铅混合标准溶液,每个元素的质量浓度均为100g/ml 分别移取10ml铜,镍,锌,磷,钻、铬,饥,碘,铅单元素标准储备溶液(4.16)于100ml容量瓶中 用水稀释至刻度,混匀 4.18钛标准溶液,l004g/mL 移取10mL钛单元素标准储备溶液(4.16)于100mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀 现用 现配 试剂空白储备溶液 4.19 称取6.0g过氧化钠于300mL聚四艇乙烯烧杯中,加人约100ml水后,沿杯壁缓慢加人80mL 盐酸(4.4)和20ml硝酸(4.5),冷却至室温后,转移到500mL塑料容量瓶,用水稀释至刻度,混匀 仪器和设备 5.1电感耦合等离子体原子发射光谱仪 5.1.1需配备耐高盐雾化器和相应的雾室 各元素的推荐分析线和适用范围参见附录A 55 .2 5. 1. .3 仪器的实际分辨率 计算每条使用的分析线的带宽,带宽必须小于0.030nm. 5.1.4仪器的短期稳定性 测定11次标液1(见表2)中各元素的净光强,计算其标准偏差,相对标准偏差应小于0.6% 5.1.5仪器的长期稳定性 将标液1(见表2)每隔10min测定1次,共计11次,计算各元素净光强的标准偏差,其相对标准偏 差应小于1.2% 5.1.6仪器的参考工作条件参见附录B. 5.2马弗炉,能保持温度600C士5C 5.3金属堆塌(质量分数>99.5%),容积约30mL 可控温电热板 5.4 5.5天平,精确至0.1mg 5.6烘箱,能保持温度105C士5C
GB/T24197一2009 6 试样的制备 按照GB/T2011规定进行取制样,试样应通过0.100mm筛网 分析步骤 7.1试料 称取约0.l4g试样,精确至0.1mg 同时称取两份试料进行测定 注:分析时一律称取空气风干的试样,同时进行试样湿存水量的测定 7.2湿存水量的测定 按照GB/T14949.8进行湿存水量的测定,具体步骤按照附录C规定 7.3空白试验和验证试验 随同试料做空白试验,此溶液供7.6步骤使用 同时分析同类型标准物质做验证试验 7.4试料溶解 称取1.5g过氧化钠均匀铺在错堆蜗(5.3)底部,然后称取试料平铺其上,再称取1.5g过氧化钠完 全覆盖试料 放人马弗炉中,升温至5;0c恒温熔融0nmn.关闭电部,微开炉门,待冷却后取出 把 错堆蜗横向放人300ml聚四氟乙烯烧杯中,盖上表面皿,微挪表面皿并沿错堆蜗底部侧的杯壁加人 200nmL盐酸(4.7),然后在可控温电热板上加热至沸10min左右后,洗出错堆蜗,再加10mL硝酸 4.5)并加热至近沸,取下冷却至室温,转移至500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,转移至塑料瓶 中储存 注:过氧化钠具有强烈的氧化性,不能与有机物等还原性物质接触,否则易发生燃烧和爆炸 过氧化钠的废料不得 用纸或类似可燃物包裹后丢人废料箱内,应用水冲洗排人下水道内以免自燃引起火灾 7.5校准曲线的绘制 7.5.1标准溶液系列 分别移取试剂空白储备溶液(4.19)50mL和锰标准溶液2.5mL至5个100mL容量瓶中,然后移 取相应的标准溶液按表2配制标准溶液系列,定容混匀后,转移至塑料瓶中储存 表2标准溶液系列 单位为微克每毫升(pg/ml 元素 标液1 标液2 标液3 标液4 标液5 8o 16 Fe 40 si 40 8o 16 A 16 40 8o C 16 40 80 40 Ba 20 20 Mg 10 20 10 2.5 cu 0.5 N 2.5 0.5 Zn 2.5 0.5 2.5 0.5 Co 0.5 2.5 C 2.5 0.5
GB/T24197一2009 表2(续 单位为微克每毫升(ug/nL 元素 标液1 标液2 标液3 标液4 标液5 0.5 2.5 2.5 As 0.5 P 2.5 0.5 T 0.5 7.5.2校准曲线 把标准溶液系列依次雾化后引人电感合等离子体炬内,根据标准溶液系列中各被测元素分析线 处的净光强和相应的浓度绘制校准曲线 各元素的线性相关系数必须大于0.999 7.6测定 分别测定空白溶液和试料溶液中各被测元素的净光强,根据校准曲线计算各被测元素的浓度,然后 计算出试样中相应各元素的含量 两次测定之间用水中冲洗20s左右 结果计算 矿石中各元素的含量以质量分数w计,数值以%表示,按式(1)计算 V c二co -×10" w一 100一A)m 式中: -试料游液中被测元素的浓度的数值,单位为微克每毫升(g/ml) 空白溶液中被测元素的浓度的数值,单位为微克每毫升(ug/mL); 试料溶液的体积的数值,单位为毫升(mL); 试料的质量的数值,单位为克(g); m 试料的湿存水量的数值 计算结果表示到小数点后两位 若含量小于0.1%,表示到小数点后三位;小于0.01%,表示到小 数点后至四位 注1:c 要根据样品溶解的方法,采用相应的空白溶液进行扣除 采用方法一进行样品溶解,对应空白溶液一;采 用方法二进行样品溶解,对应空白溶液二 注2各元素氧化物因子为si2.1392;Al1.8895;Ca1.3992;Ba1.1165;Mg1.6582;K1.2046;Ti1.6683 精密度 本标准的精密度数据是在2008年由8个实验室对各元素的4个水平进行共同试验所确定的 按 照GB/T6379.1和GB/T6379.2的规定各实验室对每个元素的每个水平测定5次完成的 原始数据 按照GB/T6379.1和GB/T6379.2进行统计分析,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，" 再现性限,R Fe 0.5020.00 r=0.0160十0.0095m R=一0.0017十0.0465mn SSi 0.1022.00 r=0.0238+0.0118m1 R=0.1151十0.0342m" AA 0.1020.00 lgr=一1.7103+0,87olgm R=0.1260十0.0456m Ca 0.1020.00 r=0.0022十0.0168m R=0.0216+0.0652m Ba 0.005一12.00 lgr=一1.7540十0.917lgm gR=一1.1220十0.827lgm
GB/T24197一2009 表3(续 元素 含量范围质量分数)/% 重复性限,r 再现性限,R Mg r=0.0252n 0.10一6.00 R=0.0062十0.050lm K 0.20一6.00 r=0.0501十0.0143m R=0.0829十0.0375m Cu 0.006~1.8o 尸=0,0006十0,0143mn R=0.0022十0.1364mn Ni 0.006~1.80 r=0.00112+0.0134mn R=0,0087十0,0420m Zn 0.002~1.80 r=0.00008+0.01l2mn R=0,0036十0.0400m 0.036~1.80 1.3795十0,488lg川 R=0.0140十0.0890m lgr= Co 0.0021.80 r=0.00056+0.0157m R=0.0008+0.0669m R=0.00112十0.06104 0.0041.80 lgr 1.9701十0.66lgmn r=0.0003十0.0157m1 0.0031.80 R=0.0003十0.0633n 0.096~1.80 =0.0048十0.0230m1 R=0.0109十0.0806m 0.026~1.8o g尸=一1.715十0.681lgm lgR=一0,9760十1.074lgm PL T 0.0021.8o 1.9701十0.661lgmn R=0.0011十0.0610m" lgr= 注:m为两次测定结果的平均值,用质量分数表示 重复性限r、再现性限R按表3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,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: 所有识别样品、实验室及分析数据所需的内容 a b 引用本标准所用的方法; 结果及表达形式; c d)测定过程中观察到的异常现象; e任何本标准中未规定的操作或任何可能影响结果的操作 f 试验日期
GB/T24197一2009 附 录A 资料性附录 元素的推荐分析线和适用范围 表A.1给出了元素的推荐分析线和适用范围 表A.1元素的推荐分析线和适用范围 线性拟合的浓度 线性拟合的浓度 元素分析线" /nm 适用范围/% 元素分析线" /nm 适用范围/% 范围/( 范围/(ug/ml 促/L 05 240.489 0,50~25,00 080 231.604 0.0061.80 F Ni 239.563 0.5025.00 080 341，476 0.0211.80 250.690 0.10~5,71 016 213.856 0.002~1.8o Si Zn 212.412 5.71~23.00 16~8o 202.548 0.003~1.8o o' 394.401 0.1025.00 -80 213.618 0.0361.80 05 308.215 0.1025.00 080 185.94] 0.16~1.8o 05 396.847 0.105.71 0l6 185.887 0.17l.80 0一5 422.673 5.71一25.00 16一80 Co 228.615 0.0021.80 08 C 455,403 0,0055.71 205.552 0.004~l.80 B 233.527 5.7112.00 292.4o1 840 0.0031.80 279,553 0.101.43 189.042 0.0961.80 -5 Mg As 280.271 1.437.00 420 197.262 0.0691.80 05 020 220.353 0.026~1.8o 769.897 0.20~7.00 Pb 0 5 766,491 0.10~7.00 020 336,122 0.002~1.80 Tm 05 05 324.754 0,006~1.80 337.280 0.001l.80 注:同一元素的多条分析线按优先次序排列
GB/T24197一2009 B 附 录 资料性附录 仪器的参考工作条件 表B.1给出了赛默飞世尔6500ICPAES的参考工作条件 表B.1仪器的参考工作条件 工作频率/MHz 27.12 人射功率/kW 1.15 工作气体 氯气(99,996% 冷却气流量/(L/min) 12 0,50 辅助气流量/(L" /min 0.75 载气流量/(L/" min 样品提升量/ml/min) 1.6 15 观察高度/mm 短波积分时间/s 15 长波积分时间/s 点火前大气流(约10L/min)吹扫光室时间/minm 20 雾化器和雾室 seaspray雾化器和配套的旋流雾室 CID 检测器
GB/T24197一2009 c 附 录 规范性附录 湿存水量的测定 称取约2g风干试料.精确至0.1mg.置于预先在(105~110)C烘箱中干燥并已称至恒重的带盖 的称量瓶(30mm)中 把装有试料的敞口称量瓶及瓶盖放人控制在(105110)C的烘箱中,2h后,将 称量瓶盖好,取出,放人干燥器中,冷却(2030)min.从干燥器中取出称量瓶.稍开瓶盖,再迅速盖好 称重 重复干燥(每次约30min),冷却,称重 直至两次连续称重的差不超过0 5g 如果重复干燥 后的试料质量增加,则将增加之前的质量作为最后质量 应采用一个试样的3份平行测定结果的算术 平均值作为试样的湿存水量 湿存水量以A计,数值以%表示,按式(C.1)计算: m一m (C.1) A一 ×100 式中 1 试料、称量瓶和瓶盖在烘干前的质量的数值,单位为克(g) 试料、称量瓶和瓶盖在烘干后的质量的数值,单位为克(e) 试料的质量的数值,单位为克(g). 777n 计算结果表示到小数点后两位