本文是学习GB-T 32794-2016 含镍生铁 镍、钴、铬、铜、磷含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镍、钴、铬、铜、磷的含量。
本标准适用于含镍生铁中镍、钴、铬、铜、磷含量的测定。测定元素的含量范围见表1。
表 1 测定元素含量范围
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GB/T 4010 铁合金化学分析用试样的采取和制备
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
试料以氟化铵、硝酸、盐酸分解,高氯酸冒烟,待完全溶解后(难溶试料进行残渣回收),导入电感耦
合等离子体原子发射光谱仪中,于相应波长处测定镍、钴、铬、铜、磷的强度,根据校准曲线计算出镍、钴、
铬、铜、磷的含量。
除非另有说明,分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或符合 GB/T
6682规格的二级水。
4.1 混合熔剂,无水碳酸钠:硼酸= 2:1。
4.2 盐酸,p=1.19 g/mL。
4.3 硝酸,p=1.42 g/mL。
GB/T 32794—2016
4.4 高氯酸,p=1.67 g/mL。
4.5 过氧化氢,p=1.13 g/mL。
称取20g 金属纯铁粉(99.99%以上)于250mL 烧杯中,加入50mL
盐酸(1+1),缓慢加热溶解,再 加入5 mL
过氧化氢,继续加热至完全溶解后,移入1 L
容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL
含铁20 mg。
4.9 镍标准溶液,4 mg/mL。
称取4.0000 g 金属镍(99.99%以上,室温干燥器中保存),置于250 mL
烧杯中,加入120 mL 硝酸
(2+3),盖上表皿,加热溶解完全后,冷却至室温,移入1 L
容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液
4.10.1 钴标准溶液,1 mg/mL。
称取1.0000 g 金属钴(99.99%以上)于250 mL 烧杯中,加入40 mL
硝酸(1+1),加热溶解完全
后,冷却至室温,移入1 L 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL 含钴1
mg。
4.10.2 钴标准溶液,200μg/mL。
移取20.00 mL 钴标准溶液(4.10.1)于100 mL
容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL 含
钴200 μg。
4.11 铬标准溶液,1 mg/mL。
称取2.8289 g 基准重铬酸钾(预先于180℃烘1
h,置于干燥器中,冷却至室温)于250 mL 烧杯
中,加适量水溶解,移入1 L 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL 含
铬 1 mg。
4.12.1 铜标准溶液,1 mg/mL。
称取1.0000 g 纯铜(99.99%以上,室温干燥器中保存),置于250 mL
烧杯中,加入30 mL 硝酸 (1+1),低温加热溶解,冷却至室温,移入1 L
容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL 含铜
4.12.2 铜标准溶液,100μg/mL。
移取10.00 mL 铜标准溶液(4.12.1)于100 mL
容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL 含
铜100 μg。
4.13.1 磷标准溶液,1 mg/mL。
称取4.3940 g 基准磷酸氢二钾(预先经105℃烘干至恒量),置于250 mL
烧杯中,加适量水溶解,
移入1 L 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL 含磷1 mg。
4.13.2 磷标准溶液,20μg/mL。
移取2.00 mL 磷标准溶液(4.13.1)于100 mL
容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL 含
磷20 μg。
称取2.5 g 氟化铵,置于500 mL 烧杯中,加入20 mL 水及40 mL
高氯酸,加热至冒白烟,取下冷 却,加入50 mL
盐酸(1+1),加热煮沸,取下冷却至室温,移入500 mL
容量瓶中,用水稀释至刻度,
混匀。
GB/T 32794—2016
分析中除使用通常的实验室仪器、设备外,还使用电感耦合等离子原子发射光谱仪,必要时需配备
高盐雾化器。仪器经优化后应满足:
按仪器厂商的建议和实验室分析的要求,初始调节电感耦合等离子原子发射光谱仪。
计算每条使用分析线的带宽,带宽应小于0.030 nm。
本标准不指定特殊的分析线,推荐使用的分析线列于表2。在使用时应检查谱线的干扰情况。
表 2 推荐的分析谱线
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按附录 A 计算检出限,其结果应低于表3中的数值。
表 3 检出限
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GB/T 32794—2016
连续测定10次各元素最高浓度标准溶液的净强度,计算其标准偏差,相对标准偏差应小于1.0%。
每隔10 min
测定1次各元素最高浓度标准溶液的净强度,共计11次,计算其标准偏差,相对标准
偏差应小于2.0%。
校准曲线的线性通过计算相关系数进行检查,相关系数必须大于0.999。
按照GB/T4010 的规定进行取制样,易破碎的试样应全部通过0.125 mm
筛孔,不易破碎的试样
(钻取)应全部通过1.60 mm 筛孔,并取0.154 mm 筛上样品。
称取0.20 g 试料,精确至0.0001 g。
移取近似于试料中铁量的铁溶液(4.8),随同试料做空白试验。
7.3.1 将试料(7.1)置于250 mL 聚四氟乙烯烧杯中,加入10 mL
氟化铵溶液(4.7),放置2 min~
3 min,加入20 mL 硝酸(4.3)、10 mL 盐酸(4.2),缓慢加热溶解,再加入8 mL
高氯酸(4.4),继续加热至 烧杯内刚充满白烟,立即取下稍冷,加入20 mL 水及10
mL 盐酸(4.6),加热煮沸,冷却至室温,移入
200 mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,干过滤。
7.3.2 如试料溶解不完全,则按照7.3.1步骤操作至"加入20 mL 水及10 mL
盐酸(4.6),加热煮沸,冷 却至室温",用中速定量滤纸过滤于200 mL
容量瓶中,用水洗涤烧杯2次~3次,滤纸4次~5次,保留
滤液。将滤纸连同残渣一同移入铂坩埚中,于700℃~750℃低温炉中灰化。取出坩埚,冷却,加入1
g 混合熔剂(4.1),放入700℃~750℃低温炉中熔融20 min,
再移入900℃~1000℃高温炉中熔融
5 min~8 min。 取出坩埚,冷却,浸取于盛有少量水的250 mL 玻璃烧杯中,加入5
mL 盐酸(4.2),洗净 坩埚,加热煮沸,冷却至室温,移入200 mL
容量瓶中与原滤液合并,用水稀释至刻度,混匀。
分别移取50mL
试剂空白储备溶液(4.14)和近似于试料中铁量的铁溶液(4.8)于7个100 mL 容量
瓶中,按表4加入镍标准溶液(4.9)、钴标准溶液(4.10.2)、铬标准溶液(4.11)、铜标准溶液(4.12.2)、磷标
准溶液(4.13.2),用水稀释至刻度,混匀,配制成校准曲线溶液。当残渣回收时,按照上述步骤操作,用
水稀释前加入0.5 g 混合熔剂(4.1)打底。
GB/T 32794—2016
表 4 绘制校准曲线的标准溶液系列 单位为毫升
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将校准曲线溶液依次雾化,导入电感耦合等离子体原子发射光谱仪中进行测定,校准曲线系列每一
溶液的强度减去零浓度溶液的强度,为校准曲线系列溶液的净强度,以被测元素的浓度(μg/mL)
为横
坐标,净强度为纵坐标,绘制校准曲线。
分别测定空白溶液和试料溶液中各被测元素的强度,根据校准曲线计算各被测元素的浓度,从而计
算出被测元素的含量。
按式(1)计算被测元素的含量w, 数值以质量分数(%)表示。
style="width:3.1067in;height:0.63998in" /> (1)
式中:
C — 试料溶液中被测元素的浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
C。 — 随同试料空白溶液中被测元素的浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
V — 试料溶液的体积,单位为毫升(mL);
m ——试料量,单位为克(g)。
两次分析结果的差值应不大于表5所列的允许差。
表 5 允许差
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GB/T 32794—2016
表5(续) %
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试验报告应包括下列内容:
a) 鉴别试料、实验室和分析日期等资料;
b) 遵守本标准规定的程度;
c) 分析结果及其表示;
d) 测定中观察到的异常现象;
e) 对分析结果可能有影响而本标准未包括的操作,或者任选的操作;
f) 测试实验室名称和地址;
g) 本标准的编号
GB/T 32794—2016
(规范性附录)
测定仪器的规范性操作
A.1 目 的
本附录中给出的性能试验目的在使用不同类型的仪器对等离子体光谱仪的性能进行适当的测定,
允许不同的仪器使用不同的操作条件,但等离子体光谱仪最终能产生一致的结果。
整个性能试验步骤用三个基本参数考核:检出限 (DL), 背 景 等 效 浓 度
(BEC) 和 短 期 精 密
度(RSDN)。
A.2 定义
本标准应用以下定义:
A.2. 1 检出限(DL):
当元素产生最小浓度信号时,可以认为超出了任何带有一定规定等级的伪背景信
号;另一方面,元素浓度产生信号是背景水平值标准偏差的三倍。
A.2.2 背景等效浓度(BEC):
是产生与背景强度值相等的净强度相当于分析物的浓度;是对给定波长
灵敏度的度量。
A.2.3 短期精密度(RSDN):
在测定条件下所得仪器的一系列读数的相对标准偏差。
A.3 背景等效浓度和检出限
制备3份溶液,含被测物浓度分别为:0浓度水平,10倍检出限,1000倍检出限。这些溶液含有与
被测样品相似浓度的酸、基体元素。
应按制造商的建议和实验室的定量分析的实践经验对等离子体光谱仪进行最初的调节。吸收空白
液并取10次强度读数。对另外两种溶液重复此操作。
使用式(A. 1) 计算分析曲线的斜率:
M=C₂/(I₂-I) … … … … … … … … … …(A. 1)
式中:
M—— 分析曲线的斜率;
C₂— 10 倍检出限溶液的浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
I₂— 10 倍检出限溶液10次原始强度读数的平均值;
I,—— 空白溶液10次强度读数的平均值。
使用式(A.2) 计 算 DL:
DL=3S₃M ………… …………… (A.2)
式中:
DL— 检出限,单位为微克每毫升(μg/mL);
Sb— 10 次空白强度读数的标准偏差;
M — 分析曲线的斜率。
使用式(A.3) 计算 BEC:
BEC=M×I … …(A.3)
GB/T 32794—2016
式 中 :
BEC—— 背景等效浓度,单位为微克每毫升(μg/mL)。
按式(A.4) 从原始平均强度 I3 与空白平均强度 I
的差值来计算1000倍检出限溶液的净平均强
度 IN₃:
IN₃=I₃ I … …………………… (A.4)
式 中 :
IN₃—— 溶 液(DL 的1000倍)的净平均强度。
按式(A.5) 计算1000倍检出限溶液(1000×DL) 的净强度相对标准偏差:
style="width:3.58657in;height:0.64658in" /> …………… ………… (A.5)
式 中 :
RSDNmin—— 元素浓度为1000×DL 溶液的估计值;
S₃ — — 1000倍检出限溶液的10次强度读数的标准偏差。
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