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| 标准编号 | GB/T 24197-2009 (GB/T24197-2009) | | 中文名称 | 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 | | 英文名称 | Manganese Ores - Determination of Iron, Silicon, Aluminum, Calcium, Barium, Magnesium, Potassium, Copper, Nickel, Zinc, Phosphorus, Cobalt, Chromium, Vanadium, Arsenic, Lead, Titanium and Vanadium - Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | D32 | | 国际标准分类 | 73.060.20 | | 字数估计 | 12,137 | | 发布日期 | 2009-07-08 | | 实施日期 | 2010-04-01 | | 标准依据 | 国家标准批准发布公告2009年第9号(总第149号) | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了用电感藕合等离子体原子发射光谱法测定锰矿石中铁、硅、铝、钙、钡、镁、钾、铜、镍、锌、磷、钴、铬、钒、砷、铅和钛含量。本标准适用于锰矿石中铁、硅、铝、钙、钡、镁、钾、铜、镍、锌、磷、钴、铬、钒、砷、铅和钛等十七种元素的同时才定, 也适用于其中几种元素的测定。 |
GB/T 24197-2009
ICS 73.060.20
D32
中华人民共和国国家标准
GB/T 24197-2009
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
2009-07-08发布
2010-04-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准的附录A和附录B为资料性附录,附录C为规范性附录。
本标准由中国钢铁工业协会提出。
本标准由生铁及铁合金标准化技术委员会归口。
本标准主要起草单位:宁波检验检疫科学技术研究院、冶金工业信息标准研究院、中华人民共和国
天津出入境检验检疫局。
本标准主要起草人:金献忠、陈建国、应海松、朱丽辉、梁帆、朱晓艳、陈自斌、谷松海。
GB/T 24197-2009
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
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。
1 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锰矿石中铁、硅、铝、钙、钡、镁、钾、铜、镍、
锌、磷、钴、铬、钒、砷、铅和钛含量。
本标准适用于锰矿石中铁、硅、铝、钙、钡、镁、钾、铜、镍、锌、磷、钴、铬、钒、砷、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 0.50~20.00
硅 0.10~22.00
铝 0.10~20.00
钙 0.10~20.00
钡 0.005~12.00
镁 0.10~6.00
钾 0.20~6.00
铜 0.006~1.80
镍 0.006~1.80
锌 0.002~1.80
磷 0.036~1.80
钴 0.002~1.80
铬 0.004~1.80
钒 0.003~1.80
砷 0.096~1.80
铅 0.026~1.80
钛 0.002~1.80
2 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/T 602 化学试剂 杂质测定用标准溶液的制备
GB/T 24197-2009
GB/T 2011 散装锰矿石取样、制样方法
GB/T 6379.1 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/T 6379.1-2004,ISO 5725-1:1994,IDT)
GB/T 6379.2 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/T 6379.2-2004,ISO 5725-2:1994,IDT)
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法(GB/T 6682-2008,ISO 3696:1987,MOD)
GB/T 14949.8 锰矿石化学分析方法 湿存水量的测定(GB/T 14949.8-1994,eqv ISO 310:1981)
3 原理
试料用过氧化钠在锆坩埚内熔融,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入电感耦合等离子体炬内,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。
4 试剂
除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂。
4.1 水,符合GB/T 6682中规定的二级。
4.2 过氧化钠。
4.3 无水碳酸钠,优级纯。
4.4 盐酸,ρ1.19g/mL,优级纯。
4.5 硝酸,ρ1.42g/mL,优级纯。
4.6 盐酸,1+1。
4.7 盐酸,1+4。
4.8 硝酸,1+9。
4.9 锰标准溶液,4.0mg/mL。
称取4.0000g锰片(光谱纯,预先用硝酸(4.8)洗净表面氧化膜,再放入无水乙醇中浸洗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1.6000g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坩埚底部,再称取1.7114g二氧化硅(质量分数大于99.98%,
预先经1000℃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1000℃的马弗炉中熔融30min后,取出冷却至室温,加入适量水加热溶出,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,1.6mg/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,再放入无水乙
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
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。
4.13 钙标准溶液,1.6mg/mL。
GB/T 24197-2009
称取3.9960g碳酸钙(质量分数大于99.98%,预先经105℃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50mL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 钡标准溶液,0.8mg/mL。
称取1.5238g硝酸钡(光谱纯,预先经105℃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1000℃灼烧1h后,置于干燥器中,冷却至室温)和
0.7626g氯化钾(光谱纯,预先经105℃烘1h,置于干燥器中,冷却至室温)于1000mL烧杯中,加
100mL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、钴、铬、钒、砷、铅和钛的标准储备溶液按GB/T 602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、钴、铬、钒、砷、铅混合标准溶液,每个元素的质量浓度均为100μg/mL。
分别移取10mL铜、镍、锌、磷、钴、铬、钒、砷、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,100μg/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。
4.19 试剂空白储备溶液。
称取6.0g过氧化钠于300mL聚四氟乙烯烧杯中,加入约100mL水后,沿杯壁缓慢加入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。
5 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。
5.1.2 各元素的推荐分析线和适用范围参见附录A。
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600℃±5℃。
5.3 金属锆坩埚(质量分数≥99.5%),容积约30mL。
5.4 可控温电热板。
5.5 天平,精确至0.1mg。
5.6 烘箱,能保持温度105℃±5℃。
GB/T 24197-2009
6 试样的制备
按照GB/T 2011规定进行取制样,试样应通过0.100mm筛网。
7 分析步骤
7.1 试料
称取约0.14g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/T 14949.8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过氧化钠均匀铺在锆坩埚(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。放入马弗炉中,升温至540℃恒温熔融80min,关闭电源,微开炉门,待冷却后取出。把
锆坩埚横向放入300mL聚四氟乙烯烧杯中,盖上表面皿,微挪表面皿并沿锆坩埚底部侧的杯壁加入
200mL盐酸(4.7),然后在可控温电热板上加热至沸10min左右后,洗出锆坩埚,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入废料箱内,应用水冲洗排入下水道内,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(μg/mL)
元素 标液1 标液2 标液3 标液4 标液5
Fe 80 0 8 16 40
Si 40 80 0 8 16
Al 16 40 80 0 8
Ca 8 16 40 80 0
Ba 0 4 8 20 40
Mg 20 10 4 2 0
K 20 10 4 2 0
Cu 5 2.5 1 0.5 0
Ni 5 2.5 1 0.5 0
Zn 5 2.5 1 0.5 0
P 5 2.5 1 0.5 0
Co 5 2.5 1 0.5 0
Cr 5 2.5 1 0.5 0
GB/T 24197-2009
表2(续) 单位为微克每毫升(μg/mL)
元素 标液1 标液2 标液3 标液4 标液5
V 5 2.5 1 0.5 0
As 5 2.5 1 0.5 0
Pb 5 2.5 1 0.5 0
Ti 5 0.5 - - 0
7.5.2 校准曲线
把标准溶液系列依次雾化后引入电感耦合等离子体炬内,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。
8 结果计算
锰矿石中各元素的含量以质量分数计,数值以%表示,按式(1)计算:
(犮狓-犮0)犞
10-2 (1)
式中:
犮狓---试料溶液中被测元素的浓度的数值,单位为微克每毫升(μg/mL);
犮0---空白溶液中被测元素的浓度的数值,单位为微克每毫升(μg/mL);
犞---试料溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
A---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:犮0 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。
9 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/T 6379.1和GB/T 6379.2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/T 6379.1和GB/T 6379.2进行统计分析,精密度见表3。
表3 精密度
GB/T 24197-2009
表3(续)
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:
a) 所有识别样品、实验室及分析数据所需的内容;
b) 引用本标准所用的方法;
c) 结果及表达形式;
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/T 24197-2009
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
元素 分析线/nm 适用范围/%
线性拟合的浓度
范围/(μg/mL)
Fe
240.489 0.50~25.00 0~80
239.563 0.50~25.00 0~80
Si
250.690 0.10~5.71 0~16
212.412 5.71~23.00 16~80
Al
394.401 0.10~25.00 0~80
308.215 0.10~25.00 0~80
Ca
396.847 0.10~5.71 0~16
422.673 5.71~25.00 16~80
Ba
455.403 0.005~5.71 0~8
233.527 5.71~12.00 8~40
Mg
279.553 0.10~1.43 0~4
280.271 1.43~7.00 4~20
769.897 0.20~7.00 0~20
766.491 0.10~7.00 0~20
Cu 324.754 0.006~1.80 0~5
元素 分析线/nm 适用范围/%
线性拟合的浓度
范围/(μg/mL)
Ni
231.604 0.006~1.80 0~5
341.476 0.021~1.80 0~5
Zn
213.856 0.002~1.80 0~5
202.548 0.003~1.80 0~5
213.618 0.036~1.80 0~5
185.941 0.16~1.80 0~5
185.887 0.17~1.80 0~5
Co 228.615 0.002~1.80 0~5
Cr 205.552 0.004~1.80 0~5
V 292.401 0.003~1.80 0~5
As
189.042 0.096~1.80 0~5
197.262 0.069~1.80 0~5
Pb 220.353 0.026~1.80 0~5
Ti
336.122 0.002~1.80 0~5
337.280 0.001~1.80 0~5
注:同一元素的多条分析线按优先次序排列。
GB/T 24197-2009
附 录 B
(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6500ICP-AES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
入射功率/kW ......
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