ICS 71. 100. 99 HG G 74 备案号：47124—2014 中华人民共和国化工行业标准 HG/T4678—2014 费托合成铁系催化剂化学成分分析方法 Analytical method of chemical composition in iron-based catalyst Fischer-Tropschsynthesis 2014-10-29发布 2015-04-01实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 HG/T 4678—2014 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国化学标准化技术委员会化工催化剂分会（SAC/TC63/SC10）归口。 本标准起草单位：北京低碳清洁能源研究所、清华大学、南化集团研究院。 本标准主要起草人：程萌、武鹏、邢志、陈静允、朱加清、龙银花、常海、王鹏。 HG/T4678—2014 费托合成铁系催化剂化学成分分析方法 警告：本标准中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性，部分操作具有放射性、烫伤等危险性。本标 准并未揭示所有可能的安全问题，使用者操作时应小心谨慎并有责任采取适当的安全和健康措施。 1范围 本标准规定了费托合成铁系催化剂化学成分分析方法。 本标准适用于费托合成铁系催化剂中铁、铜、锰、硅、硫、铬、钾、钻、钠质量分数的测定。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是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。 GB/T6003.1试验筛技术要求和检验第1部分：金属丝编织网试验筛 GB/T6678化工产品采样总则 GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 JY/T016波长色散型X射线荧光光谱方法通则 3一般规定 本标准中波长色散X射线荧光光谱法（WD-XRF）所用的水为符合GB/T6682规定的三级水， 所用试剂在没有特别说明外，均指分析纯试剂。 4采样 4.1实验室样品的制备 按GB/T6678的规定确定产品抽样桶数。从随机选定的每个采样桶中取出不少于50mL的样 品，每批产品取出总量约3L的样品，充分混合均匀，以四分法分取约1L样品，备用。 4.2试样的制备 取约10g实验室样品（4.1)，置于孔径为75μm的试验筛（符合GB/T6003.1中R40/3系列） 上进行筛分。分取3g～5g粒径小于75μm的样品，置于105℃的干燥箱（5.3.2）中干燥2h。放人 干燥器中，冷却至室温，备用。 5铁、铜、锰、硅和硫质量分数的测定一一波长色散X射线荧光光谱法 5.1原理 由X射线光管发生的初级X射线束（一次射线）照射在试样上，试样内各化学元素被激发后会 放出二次X射线，不同的元素放出的二次射线具有特定的能量特性。通过控制系统将二次射线的能 量强度及数量转换成样品中元素的种类及含量，实现对样品中元素的定性和定量分析。 在定量分析时，首先测量系列标准样品的分析线强度，绘制强度对浓度的校准曲线，并进行必要 的基体效应的数学校正，然后根据待测试样中元素谱线的强度计算出元素含量。 5.2试剂 5.2.1二氧化硅：高纯（≥99.99%）。 5.2.2二氧化锰：高纯（≥99.99%）。 1 HG/T4678—2014 5.2.3三氧化二铁：优级纯。 5.2.4氧化铜：高纯（≥99.99%）。 5.2.5无水硫酸钠：高纯（≥99.99%）。 5.2.6熔剂：硼酸锂。 临用前将熔剂置于600℃下灼烧至少4h，然后保存在干燥器中。 5.2.7脱模剂：碘化铵。 5.2.8碘化铵溶液：60mg/mL。 称取60g碘化铵，溶于500mL水中，用水稀释至1000mL。 5.3仪器和设备 5.3.1波长色散X射线荧光光谱仪（符合JY/T016的规定）。 5.3.2干燥箱：温度可控制在105℃。 5.3.3熔样血：铂-金璃（含铂约95%、金约5%），平底，体积>30mL。 5.3.4铸型模：用铂合金（含铂约95%、金约5%）制成，底部平整光滑。 5.3.5 瓷：体积30mL。 5.3.6 熔样炉：可以控温并能加热至1050℃。 5.3.7 马弗炉：可以控温并能加热至1050℃。 5.4分析步骤 5.4.1灼烧减量的测定 称取约2.0g试样（4.2），精确至0.0001g。置于已预先于1050℃灼烧至恒重的瓷埚 （5.3.5）内，将瓷埚连同试样一起放人马弗炉（5.3.7）内，于1050℃灼烧至恒重。 灼烧减量的质量分数w1，按公式（1）计算： W1= (1) m 式中： 灼烧前试料和埚的质量的数值，单位为克（g）； mi- 灼烧后试料和埚的质量的数值，单位为克（g)； 试料的质量的数值，单位为克（g）。 计算结果表示到小数点后2位。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对 差值应≤0.15% 5.4.2试样熔片的制备 可选用下列方法之一称量试样： a）称取质量为[0.5/(1w1)】g的试样（4.2），精确到0.0001g，置于熔样Ⅲ（5.3.3）中。 再称取质量为5.0g的熔剂（5.2.6），置于熔样皿中。混匀后，加入1mL碘化铵溶液 (5.2.8)，烘干。 b) 如果仪器软件具有灼烧减量校正功能，可直接称取0.5g试样（4.2）和5.0g熔剂 （5.2.6），精确到0.0001g。混匀后，加入1mL脱模剂溶液（5.2.7)，烘干。测定时，把 灼烧减量wi输人软件中参与校正。 注：a）方式测得为灼烧基结果；b）方式测得为干基结果。 将熔样皿移至熔样炉（5.3.6）中，在1050℃下熔融，熔融时转动或振动熔样皿以保证熔融均 匀。试料和熔剂在1050℃熔融10min后，尽可能多地把熔融物倒人已预热的铸型模（5.3.4）中， 冷却。 试样熔片应是均匀的玻璃体，表面平整光滑，无气泡、无未熔小颗粒等夹杂，否则应重新制备。 5.4.3校准曲线的绘制 2 HG/T4678—2014 5.4.3.1标准校准样品的制备 使用二氧化硅（5.2.1)、二氧化锰（5.2.2)、三氧化二铁（5.2.3）、氧化铜（5.2.4）和无水硫 酸钠（5.2.5）配制校准样品，熔样前对上述试剂做如下处理： a) 二氧化硅：在1000℃灼烧30min以上，在干燥器中冷却至室温，备用； b) 三氧化二铁：在700℃灼烧30min以上，在干燥器中冷却至室温，备用； c) 氧化铜：在700℃灼烧30min以上，在干燥器中冷却至室温，备用； (P 二氧化锰：在105℃干燥2h以上，在干燥器中冷却至室温，备用； 硫酸钠：在105℃干燥2h以上，在干燥器中冷却至室温，备用。 按照质量称量的方法配制好的标准样品各物质含量见表1。 表1标准样品中各物质含量（质量分数） 以%表示 Cuo MnO2 标准样品编号 Fe, O3 SiO2 Naz SO4 S-1 91.922 0.652 2.513 4.018 0.895 S-2 83.956 1.562 5.121 8.314 1.047 S-3 78.797 2.473 8.019 9.505 1.206 S-4 71.976 3.384 11.011 12.248 1.381 S-5 65.041 4.288 14.105 15.030 1.536 S-6 57.945 5.210 16.026 19.107 1.712 S-7 61.100 6.114 19.892 11.025 1.869 S-8 58.965 7.022 25.505 6. 477 2. 031 S-9 60.257 7.937 5.501 24.053 2.252 标准校准样品按试样熔融的方法（5.4.2）熔铸成玻璃片。若标准校准样品按5.4.2中a）方式 称量，须将各物质的浓度转换成灼烧基的浓度。 5.4.3.2测量条件 5.4.3.2.1根据所使用仪器的类型、试样的种类、分析元素、共存元素及其含量变化范围，选择合 适的测量条件。 5.4.3.2.2分析元素的测量时间取决于待测元素的含量及所要达到的分析精密度，为满足分析需要， 一般为15s~60s。 应超过额定功率。 5.4.3.2.4推荐使用的测量条件参见附录A。 5.4.3.3校准曲线的建立 在选定的测量条件下，用波长色散X射线荧光光谱仪测量一系列的标准校准样品，每个样品至 少测量2次。用仪器所配软件，根据实际情况选择合适的校准方程，如理论α影响系数法、基本参数 法、经验α系数法等，以标准校准样品中该元素含量值和测量的荧光强度平均值，计算出校准曲线参 数和系数，得到校准方程计算公式。 理论α影响系数法的校准方程见公式（2)： Ci=s(1+αXC,)(I:+×Ik)+6 (2) 式中： Ci，C,—测量元素和影响元素的分析值（质量分数），以%表示； s,b 校准曲线的斜率和截距； 3 HG/T4678—2014 影响元素对测量元素的理论α影响系数； aj- I;——测量元素的X射线荧光强度； β—谱线重叠校正系数； Ik重叠谱线的强度。 5.4.4样品测定 5.4.4.1漂移校正 根据仪器的稳定性，在一定的间隔时间进行仪器的漂移校正（参见附录A）。 5.4.4.2试样熔片的测定 将试样熔片放在样品盒中，将光滑、均匀、平坦的一面朝向靶源，避免接触试样熔片表面。对样 品进行扫描，得到分析结果。 5.5结果计算 根据测得的试样熔片中各元素特征谱线的X射线荧光强度，按校准方程计算出各元素的含量， 并转换成干基结果。灼烧基结果按公式（3）进行换算： C;=Cm(1-w1) (3) 式中： Ci 干基下测得元索的质量分数，以%表示