钢铁及合金痕量元素的测定第4部分：石墨炉原子吸收光谱法测定铜含量

钢铁及合金痕量元素的测定第4部分：石墨炉原子吸收光谱法测定铜含量

国家标准 GB/T20127.4一2006 钢铁及合金痕量元素的测定 第4部分:石墨炉原子吸收光谱法 测定铜含量 Steelandalloy Determinationoftraceelementcontents一 Part4Determinationfcoppercontentb》graphitefurmaeeatomie absorptionspeetrometricmethod 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/T20127.4一2006 钢铁及合金痕量元素的测定 第4部分石墨炉原子吸收光谱法 测定铜含量 范围 本部分规定了用石墨炉原子吸收光谱法测定铜含量的方法 本部分适用于钢铁及合金中质量分数为0,0001%一0.0060%铜的含量 规范性引用文件 2 下列标准所包含的条款通过本部分的引用而构成为本部分的条款 凡是注日期的引用标准,其随 后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适应于本部分,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标准的最新版本 凡是不注日期的引用标准,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/T4470火焰发射、原子吸收和原子荧光光谱分析法术语 GB/T15337原子吸收光谱分析法通则 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 试料用适宜比例的盐酸和硝酸的混合酸溶解 将溶液引人电热原子化器,使用背景校正,用原子吸 收光谱仪于324.8nm波长处测量铜的吸光度 试剂与材料 除非另有说明,在分析中仅使用确认为优级纯的试剂和二次蒸僧水或去离子水 盐酸.g约1.19g/mL 4.2硝酸,p约1.42g/ml 4.3铜标准溶液 4.3.1铜贮备溶液,1000.0g/L 称取1.0000g高纯铜(质量分数大于99.9%),于100mL烧杯中,加10mL硝酸(4.2)和10ml 水,加热溶解 待溶解完全后,冷却,将溶液转移人1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀 此贮备溶液1m含1000.04g铜 4.3.2铜标准溶液A，100.04g/mL 移取10.00m铜贮备溶液(4.3.1)置于100mL容量瓶中,加9m硝酸,加水至刻度,混匀 此溶液1ml含100.04g铜 43.3铜标准溶液B.10.04g/mL. 移取10.0ml铜标准溶液A(4.3.2)置于100mL容量瓶中,加10mL硝酸,加水至刻度,混匀. 此溶液1ml.含10.0g铜 4 4.3. 铜标准溶液C,l.00g/mL 移取10.0mL铜标准溶液B(4.3.3)置于10o ml容量瓶中,加10ml.硝酸,加水至刻度,混匀 此溶液1mL含1.004g铜,现用现配
GB/T20127.4一2006 镍溶液,50mg/ml 称取5.00g高纯镍(质量分数大于99.99%)于100mL烧杯中,加人30ml硝酸(4.2),加热溶解， 溶解完全后,冷却至室温,移人100mL容量瓶中,加水至刻度,混匀 4.5铁溶液,50mg/ml 称取5.00g高纯铁(质量分数大于99.98%,铜含量小于0.0005%)于100mL烧杯中,加人30m 盐酸(4.1)和20ml.水,缓慢加热溶解,溶解完全后,冷却至室温,移人100ml容量瓶中,加水至刻度， 混匀 4.6钻溶液,50mg/ml 高纯钻(质量分数大于98.99%)于100mL烧杯中,加人.30ml稍酸(d.2),加热帝解 称取5.00 g 溶解完全后,冷却至室温,移人100mL容量瓶中,加水至刻度,混匀 仪器与设备 5.1原子吸收光谱仪 配有自动进样器(5L200AL、背景校正系统和高速记录仪或联机读取装置 铜空心阴极灯,热解涂层石墨管或平台石墨管 仪器经7.3.3.2最佳化后,仪器性能指标须符合5.1.15.1.4的要求 5.1.1灵敏度最低要求 基体溶液中铜的特征量应小于5.0pg 5.1. 最小精密度 校准曲线的最大浓度校准溶液测量10次,其吸收值的标准偏差不得超过该溶液的平均吸收值的 0%;校准曲线最小浓度校准溶液(不是零校准溶液)测量10次,其吸收值的标准偏差不得高于最大浓 度校准溶液的平均吸收值的4% 5.1.3检出限 测量1l次基体溶液,计算吸光度的标准偏差a,按3计算出铜的检出限应低于0.5ng/mL 5.1.4校准曲线的线性 将校准曲线按浓度等分成五段,最高段吸光度的差值与最低段吸光度的差值之比应不小于0.7 5.2所有玻璃仪器应为硬质棚玻璃材料 取制样 按GB/T20066或适当的国家标准取样制 分析步骤 7.1试料量 根据试样中铜的含量称取试样量,精确至0.！ mg a)铜含量在0.0001%一0.0010%,称取0.40g b) 铜含量在>0.0010%一0.0060%,称取0.10g 7.2空白试验 随同试料做空白试验,空白试验溶液中铜的浓度不大于5ng/mL 7.3测定 7.3.1试样溶液制备 将试料(7.1)置于100mL烧杯中,加人10mL适宜比例的盐酸和硝酸的混合酸,盖上表面皿,加热 溶解 试料完全溶解后,加热赶尽氮氧化物,冷却至室温,转移至100ml容量瓶中(注1),用水稀释至 刻度,混匀 注1，供参考,考虑到仪器灵敏度差异,为适应校准曲线线性,试液定容体积可扩大1倍
GB/T20127.4一2006 7.3.2校准溶液的制备 7.3.2.1铜含量在0.0001%0.0010"%范围内的校准溶液 在6个50ml容量瓶(注1)中分别加人4.0ml镍溶液(4.4)(注2),分别加人0注3),0.50、 1.00,1.50,2.00,2.50ml铜标准溶液c(4.3.4),用水稀释至刻度,混匀 7.3.2.2铜含量在>0.0010%~0.0060"%范围内的校准溶液 镍溶液(4 4)注2),分别加人0(注3).0.50、 在7个50ml容量瓶(注1中分别加人1.0ml 1.001.50,2.00,2.50,3.00mL铜标准溶液c(4.3.4),用水稀释至刻度,混匀 注2:若样品为镍基合金,采用镍溶液(4.4作校准溶液的基体;若样品为铁基合金,采用铁溶液(4.5)作校准溶液 的基体;若样品为钻基合金,采用钻溶液(4.6)作校准溶液的基体 注3:未加铜标准溶液的校准溶液称为零校准溶液 7.3.3测量 7.3.3.1原子吸收光谱仪的调节 原子吸收光谱仪设置参照表1 表1原子吸收光谱仪设置 元素 特性 灯的种类 铜空心阴极灯 波长 324.8nm 按厂商推荐值 灯电流 通带宽度 拨厂商推荐临 背景校正方式 使用爪灯校正或塞曼效应校正 峰高或峰面积 信号采集方式 7.3.3.2原子吸收光谱仪及电热原子化器的最佳化 按照仪器说明书设置仪器参数并校准原子化器;按照厂商推荐值或保证仪器精度,灵敏度和适应校 准曲线线性前提下确定原子化器的最佳参数及进样体积 原子吸收光谱仪进行清零并设置基线 空烧原子化器,运行升温程序以检查零点稳定性,重复操作,确保基线稳定 通过注人试料溶液确 定光谱干扰和非光谱干扰,确定背景校正方式,并进一步优化原子化器的升温程序 升温程序可参考附 录A 使用新石墨管测定之前先按测定所用的升温程序空烧10次以上 估算5.1.1至5.1.4条的仪器性能指标,确保仪器适于测定 7.3.3.3吸光度测量 使用自动进样器,根据仪器响应值向原子化器中注人一定体积的试液(注4). 注4:注人原子化器的溶液体积根据灵敏度,基体干扰和线性范围确定,在10l一50L之间 每份溶液测量3次,使用背景校正方式,用峰高方式或峰面积方式记录吸光度读数 所测量吸光度 数值,根据其大小排列(X1一X2一X3),用Dixon方法检验最小值X1与最大值X3之间是否离群,即 X3-X2)/X3-X1)或X2-X1)/X3-X1 若比值低于0.970,取3次测定值的平均值;若比值高于0.970,舍去离群值,取剩余两数的平均值 在测量完高含量样品后运行空烧程序,检查是否有记忆效应 若有必要,重新设置零点及基线 以试样溶液和空白试验溶液的吸光度差值,在铜的校准曲线上查出铜的浓度 7.3.4校准曲线的绘制 按浓度由低到高顺序,依照7.3.3.3测量校准溶液吸光度 以铜浓度为横坐标,以校准溶液吸光度平均值和零校准溶液吸光度的平均值的差值为纵坐标绘制
GB/T20127.4一2006 校准曲线 结果计算 铜含量以质量分数w计,数值以%表示,按式(1)计算 XV×10" &u ucm ×100 式中 -在校准曲线上查得试液中铜的浓度的数值,单位为纳克/毫升(ng/ml) Aeu 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 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5个实验室对铜含量的3个水平进行共同试验所确定的 按 照GB/T6379的规定各实验室对铜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 重复性限 再现性限 铜含量(质量分数/% 0.0001~0.0010 0.00015 0.00026 0,00100.0030 0.00038 0.00051 0.0030~0.0060 0.00049 0.00073 在以上表1给出的范围内,重复性限r、再现性限R采用线性内插法求得 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 识别样品、实验室和试验日期所需的全部资料; a b)参考本部分所用的方法 试验结果及表示; 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/T20127.4一2006 附 录 A 资料性附录 供参考的原子化器升温程序 表A.t 步 C 骤 温度/ 时间/s 加热模式 氯气流量 数据采集 15 否 蒸发 150 线性 通气 线性 通气 干 燥 10 否 250 线性 通气 800 10 垂直 通气 灰 800 15 否 垂直 不通气 800 原子化 2300 是 垂直 不通气 净 化 270o 垂直 通气 否
GB/T20127.4一2006 附 录 资料性附录 石墨炉原子吸收光谱法测定铜含量的精密度试验原始数据 表B.1 铜含量质量分数)/% 实验室 0.00010.0010 0.00100.0030 0.00300.0060 0.00050 0.0021l 0.005l0 0.000553 0,00222 0.00530 0.00217 0.000430 0.00508 0.000505 0.00224 0.00529 0.000341 0.00218 0.00516 0.000452 0.00228 0.00509 0.00054 0.00228 0.00540 0.000531 0.00235 0.00545 0.000682 0,00208 0.0051 0.000702 0.00224 0.00523 0.000620 0.00216 0.00529 0.000602 0.00214 0.00500 0.000446 0.00190 0.00535 0.000476 0.00204 0.00528 0.000455 0.00183 0.00566 0.000473 0.00182 0.00553 0.000491 0,00188 0.00547 0.000484 0.00192 0.00559 0.000409 0,00216 0.00556 0.000426 0.00223 0.00558 0.000449 0.00232 0.00523 0.000452 0.00203 0.00538 0.000443 0.00236 0.00578 0.000447 0.00204 0.00570 0.000479 0.00194 0.00502 0.000460 0.00206 0.00480 0.00202 0.00488 0.000455 0.000452 0.00258 0.00500 0.00212 0.00520 0.000430 0.00202 0.00540 0.000308