| 标准编号 | GB/T 45458-2025 (GB/T45458-2025) | | 中文名称 | 凹凸棒石微量元素测定方法 | | 英文名称 | Method for determination of trace elements in attapulgite | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | Q69 | | 国际标准分类 | 73.080 | | 字数估计 | 14,116 | | 发布日期 | 2025-03-28 | | 实施日期 | 10/1/2025 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 45458-2025: 凹凸棒石微量元素测定方法
ICS 73.080
CCSQ69
中华人民共和国国家标准
凹凸棒石微量元素测定方法
2025-03-28发布
2025-10-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国建筑材料联合会提出。
本文件由全国非金属矿产品及制品标准化技术委员会(SAC/TC406)归口。
本文件起草单位:中国科学院兰州化学物理研究所、临泽县凹凸棒石产业发展中心、明光市铭垚凹
凸棒产业科技有限公司、咸阳非金属矿研究设计院有限公司、江苏神力特生物科技股份有限公司、兰州
城市学院、安徽嘉恒新材料科技有限公司、集宁师范学院、黑龙江省第五地质勘查院、甘肃惠临实业发展
有限公司、盱眙县中材凹凸棒石粘土有限公司、牡丹江医科大学、中国建筑材料工业地质勘查中心、中国
建筑材料工业地质勘查中心陕西总队、中国国检测试控股集团咸阳有限公司、中国地质调查局西安地质
调查中心(西北地质科技创新中心)。
本文件主要起草人:王爱勤、刘军、徐帆、张红林、欧阳征健、黄正君、安军伟、沙壮、张建虎、邬喜春、
周伟、郑长文、王金保、徐红纳、李鑫、段亚萍、黎卫亮、康玉茹、颜顺、董晓、侯彩红、王子凡、孟祥锋、曾涵荟、
鲁光辉、杨向农、张振。
凹凸棒石微量元素测定方法
警示---使用本文件的人员应有相应专业知识及正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出可
能的安全、健康及环保问题,使用者有责任采取适当的安全、健康及环保措施,并保证符合国家有关法
律、法规规定。
1 范围
本文件描述了凹凸棒石微量元素测定方法的样品制备、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-
OES)法、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法和原子荧光光谱(AFS)法。
本文件适用于凹凸棒石黏土矿及产品中钡、铍、镉、钴、铬、铜、锰、钼、镍、铅、锡、锶、钒、锌、砷、汞、
锑、硒18种微量元素的测定。其他元素可参考验证后使用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T 602 化学试剂 杂质测定用标准溶液的制备
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
凹凸棒石主要骨架元素硅、镁、铝、铁之外所含有的钡、铍、镉、钴、铬、铜、锰、钼、镍、铅、锡、锶、钒、
锌、砷、汞、锑、硒18种元素。
4 样品制备
将样品研磨至74μm标准筛全通过,在105℃~110℃烘箱中烘2h后,放入干燥器中备用。
注:测定砷、汞、硒、锑的样品在45℃±5℃下烘干。
5 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)法
5.1 适用范围
适用于凹凸棒石中钡、钴、铬、铜、锰、镍、铅、锡、锶、钒、锌11种微量元素含量的测试。
5.2 原理
样品经盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸分解,Si生成SiF4 挥发而去除,样品中的其他被测元素则被溶解
成离子,赶尽高氯酸,用硝酸溶液溶解,在电感耦合等离子体炬焰中激发,发射出所含元素的特征谱线,
根据待测元素特征谱线的强度测定相应元素的含量。
5.3 试剂或材料
5.3.1 除非另有说明,在分析中仅使用确认为优级纯或优级纯以上的试剂。
5.3.2 水:符合GB/T 6682规定的二级水。
5.3.3 硝酸(质量分数65%)。
5.3.4 盐酸(质量分数37%)。
5.3.5 氢氟酸(质量分数40%)。
5.3.6 高氯酸(质量分数38%)。
5.3.7 硝酸溶液(2+98)。
5.3.8 王水:取3份盐酸(5.3.4)与1份硝酸(5.3.3)混合,现用现配。
5.3.9 单元素标准贮备溶液:钡、钴、铬、铜、锰、镍、铅、锡、锶、钒、锌11种单元素标准贮备溶液按照
GB/T 602规定的方法配制,或使用有证系列国家标准溶液,其质量浓度均为1000mg/L。
5.3.10 多元素混合校准溶液:使用单元素标准贮备溶液(5.3.9)配制多元素混合校准溶液,介质为2%
硝酸。也可使用市售有证多元素混合标准溶液进行稀释。配制的多元素混合校准溶液的元素组合和质
量浓度见附录A中A.1.3。
5.3.11 高纯氩气:纯度 >99.999%。
5.4 仪器设备
5.4.1 干燥器:内装变色硅胶。
5.4.2 分析天平:精度不小于0.1mg。
5.4.3 微波消解仪:工作参数参见附录B。
5.4.4 赶酸器:可调控温度。
5.4.5 电热板:可调控温度。
5.4.6 电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)。
5.5 样品消解及试液制备
5.5.1 微波消解法
5.5.1.1 称取烘干的样品0.1g~0.3g(精确至0.0001g)于消解罐中,加入适量水润湿,依次加入6mL
硝酸(5.3.3)、2mL盐酸(5.3.4)和2mL氢氟酸(5.3.5),充分摇匀,待反应平稳后,将密封消解罐拧紧,
置于微波消解仪,参照附录B给定的参数进行消解。
5.5.1.2 消解结束后,冷却至室温,取出消解罐,通风橱内缓缓泄压,开盖,加入1mL高氯酸(5.3.6),将
消解罐置于170℃赶酸器加热赶酸,至消解罐内溶液呈黏稠珠状,取下稍冷。
5.5.1.3 移取少量硝酸溶液(5.3.7)冲洗消解罐内壁,利用余温溶解残渣,移入25mL容量瓶中,用硝酸
溶液(5.3.7)冲洗消解罐及盖3次~5次,洗涤液合并至母液中,用硝酸溶液(5.3.7)定容至25mL,摇匀,
静置60min以上,取上清液待测。
5.5.1.4 采用相同的方法制得空白溶液。
5.5.2 电热板消解法
5.5.2.1 称取烘干的样品0.1g~0.3g(精确至0.0001g)于聚四氟乙烯坩埚中,加入适量水润湿。
5.5.2.2 加入10mL盐酸(5.3.4),摇匀,置于电热板上90℃~100℃加热,样品预分解。
5.5.2.3 加入9mL硝酸(5.3.3)并加盖,将消解液蒸发至约3mL,再加入8mL氢氟酸(5.3.5),加盖消
解至无明显颗粒。开盖,于120℃加热30min除硅。
5.5.2.4 冷却后加入2mL高氯酸(5.3.6),继续置于200℃电热板上加热赶酸。加热时应多次摇动坩
埚,直至高氯酸烟冒尽。加入3mL王水(5.3.8),温热溶解可溶性残渣。
5.5.2.5 将样品转移至25mL容量瓶中,用硝酸溶液(5.3.7)定容至标线,摇匀,静置60min以上,取上
清液待测。
5.5.2.6 采用相同的方法制得空白溶液。
5.6 分析步骤
5.6.1 启用仪器并调节至最佳工作状态(参见A.1.1),仪器启动后至少稳定30min。建立分析方法,选
择元素和波长(参见A.1.2)。以硝酸溶液(5.3.7)为校准空白零点,用多个浓度水平的多元素混合校准
溶液建立校准曲线。
5.6.2 相同条件下进行空白试样和试样溶液测定,每份试样溶液重复测定两次,从校准曲线上得到试
样溶液被测元素的浓度。
5.6.3 在测定样品过程中每隔5个~10个样进行标准溶液测定,监控仪器稳定性。
5.7 结果计算
样品中被测元素的含量以质量分数Wx1计,按公式(1)计算。
Wx1=
(Cx1-C01)×V
(1)
式中:
Wx1---样品中被测元素的含量,单位为毫克每千克(mg/kg);
Cx1---通过校准曲线得到的样品溶液中被测元素的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);
C01---通过校准曲线得到的空白溶液中被测元素的质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);
V ---试样溶液的体积,单位为毫升(mL);
m ---试样的质量,单位为克(g)。
计算结果以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示,按GB/T 8170将结果修约
到小数点后三位。两次平行测定结果的相对偏差小于20%。
6 电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法
6.1 适用范围
适用于凹凸棒石中钡、铍、镉、钴、铬、铜、锰、钼、镍、铅、锡、锶、钒、锌14种微量元素含量的测试。
6.2 原理
样品经盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸分解,Si生成SiF4 挥发而去除,样品中的其他被测元素则被溶解
成溶液,赶尽高氯酸,用硝酸溶液溶解,在电感耦合等离子体炬焰中激发,电离后的不同质核比离子通过
四级杆分离后由检测器收集,根据待测元素质量数的强度测定相应元素的含量。
6.3 试剂或材料
6.3.1 除非另有说明,在分析中仅使用确认为优级纯或优级纯以上的试剂。
6.3.2 水:符合GB/T 6682规定的一级水。
6.3.3 硝酸(质量分数65%)。
6.3.4 盐酸(质量分数37%)。
6.3.5 氢氟酸(质量分数40%)。
6.3.6 高氯酸(质量分数38%)。
6.3.7 硝酸溶液(2+98)。
6.3.8 单元素标准贮备溶液:钡、铍、镉、钴、铬、铜、锰、钼、镍、铅、锡、锶、钒、锌14种单元素标准贮备溶
液按照GB/T 602规定的方法配制,或使用有证系列国家标准溶液,其质量浓度均为1000mg/L。
6.3.9 选用103Rh和185Re为内标元素,用硝酸溶液(6.3.7)稀释内标标准贮备液配制成适当浓度的内标
标准使用液,质量浓度为10μg/L,4℃以下冷藏保存。
6.3.10 多元素混合校准溶液:使用单元素标准贮备溶液(6.3.8)配制多元素混合校准溶液,介质为2%
硝酸。也可使用市售有证多元素混合标准溶液进行稀释。配制的多元素混合校准溶液的元素组合和质
量浓度见A.2.3。
6.3.11 质谱调谐液:1ng/mL铍、钴、铟、铈、铀的混合标准溶液,按GB/T 602配制或使用有证标准
溶液。
6.4 仪器设备
6.4.1 干燥器:内装变色硅胶。
6.4.2 分析天平:精度不小于0.1mg。
6.4.3 微波消解仪:工作参数参见附录B。
6.4.4 赶酸器:可调控温度。
6.4.5 电热板:可调控温度。
6.4.6 电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)。
6.5 样品消解及试液制备
称取烘干的样品0.1g(精确至0.0001g),样品消解方法同5.5,定容于50mL容量瓶。
6.6 分析步骤
6.6.1 使用质谱调谐液(6.3.11)调谐电感耦合等离子体质谱仪各项指标达到测定要求,依据仪器说明
书建立分析程序,推荐仪器工作条件和元素质量数参见A.2.1和A.2.2。
6.6.2 内标校正,将内标元素工作溶液在测定时通过三通与样品溶液在线混合后引入等离子体。
6.6.3 按浓度由低到高顺序对标准系列溶液进行测定,各被测元素信号强度与其内标元素信号强度值
之比为该元素的响应值,以该响应值为纵坐标、浓度为横坐标绘制校准曲线。
6.6.4 按顺序依次对空白溶液、试样待测液进行测定,从校准曲线上查得的浓度即为试液中各元素的
浓度。
6.7 结果计算
样品中被测元素的含量以质量分数Wx2计,按公式(2)计算。
Wx2=
(Cx2-C02)×V×10-3
(2)
式中:
Wx2---样品中被测元素的含量,单位为毫克每千克(mg/kg);
Cx2---通过校准曲线得到的样品溶液中被测元素的质量浓度,单位为微克每升(μg/L);
C02---通过校准曲线得到的空白溶液中被测元素的质量浓度,单位为微克每升(μg/L);
V ---试样溶液的体积,单位为毫升(mL);
m ---试样的质量,单位为克(g)。
计算结果以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示,按GB/T 8170将结果修约
到小数点后三位。两次平行测定结果的相对偏差小于20%。
7 原子荧光光谱(AFS)法
7.1 适用范围
适用于凹凸棒石中砷、汞、锑、硒4种微量元素含量的测试。
7.2 原理
样品经酸预处理后,砷、锑、硒、汞在硼氢化钾(硼氢化钠)还原作用下生成氢化物和汞原子。在氩氢
火焰中形成基态原子。其基态原子和汞原子受元素灯发射光的激发产生原子荧光,其光强度与试液中
待测元素含量在一定范围内成正比。
7.3 试剂或材料
7.3.1 除非另有说明,在分析中仅使用确认为优级纯或优级纯以上的试剂。
7.3.2 水:符合GB/T 6682规定的一级水。
7.3.3 硝酸(质量分数65%)。
7.3.4 盐酸(质量分数37%)。
7.3.5 盐酸溶液(1+19)。
7.3.6 氢氧化钾溶液(5g/L)。
7.3.7 王水:取3份盐酸(7.3.4)与1份硝酸(7.3.3)混合,现用现配。
7.3.8 王水溶液(1+1)。
7.3.9 王水溶液(1+4)。
7.3.10 硼氢化钾溶液[ρ(KBH4)=20g/L]:称取2g硼氢化钾溶于100mL氢氧化钾溶液(7.3.6),
摇匀。
7.3.11 硼氢化钾溶液[ρ(KBH4)=2g/L]:称取0.2g硼氢化钾溶于100mL氢氧化钾溶液(7.3.6),摇
匀。此溶液适用于汞的断续流动进样方式,现用现配。
7.3.12 硫脲-抗坏血酸混合溶液[ρ(硫脲)=50g/L,ρ(抗坏血酸)=50g/L]:称取硫脲、抗坏血酸各
50.0g,溶于1000mL水中,摇匀。现用现配。
7.3.13 单元素标准贮备溶液:汞、砷、硒、锑4种单元素标准贮备溶液按照GB/T 602规定的方法配制,
或使用有证系列国家标准溶液,其质量浓度均为1000mg/L。
7.3.14 校准用标准溶液:直接用单元素标准贮备溶液(7.3.13)逐级稀释、分组配制,介质为王水溶液
(7.3.9)。推荐的各元素校准用标准溶液参见A.3.2。
7.4 仪器设备
7.4.1 干燥器:内装变色硅胶。
7.4.2 分析天平:精度不小于0.1mg。
7.4.3 原子荧光光谱仪(AFS):附砷、汞、锑、硒高强度空心阴极灯或无极放电灯。
7.5 样品消解及试液制备
7.5.1 称取烘干的样品0.2g~0.5g(精确至0.0001g)于50mL比色管中,加入10mL王水溶液(7.3.8),
放入沸水浴中加热溶解2h,其间摇动2次~3次,取下冷却至室温,用水稀释至刻度,摇匀,放置,此为
溶液A,用于测定汞。
7.5.2 分取5mL溶液A至10mL具塞比色管中,加入5mL硫脲-抗坏血酸混合溶液(7.3.12),摇匀,
此为溶液B,用于测定砷、锑。
7.5.3 分取10mL溶液A加入5mL盐酸(7.3.4),摇匀,此为溶液C,用于测定硒。
7.5.4 分别采用相同方法制得相应空白溶液,待测。
7.6 分析步骤
7.6.1 设置原子荧光光谱仪工作条件(参见A.3.1),启动仪器并调节至最佳工作状态,仪器启动后至少
稳定30min。
7.6.2 按照以下顺序进行测定。汞的测定:以硼氢化钾溶液(7.3.11)为还原剂,测定汞的标准曲线后,
取溶液A,测定汞。
7.6.3 以硼氢化钾溶液(7.3.10)为还原剂,测定砷、锑曲线后,取溶液B,测定砷、锑。
7.6.4 以硼氢化钾溶液(7.3.10)为还原剂,测定硒的标准曲线后,取溶液C,测定硒。
7.6.5 测定每批样品溶液时,同时测定空白试验溶液。
7.6.6 每次测定间隔用盐酸溶液(7.3.5)清洗进样系统。
7.6.7 分别以砷、汞、锑、硒的质量浓度为横坐标,荧光强度为纵坐标,绘制标准曲线。从校准曲线上查
得相应样品溶液中的砷、汞、锑、硒的质量浓度。
7.7 结果计算
样品中被测元素的含量以质量分数Wx3计,按公式(3)计算。
Wx3=
(Cx3-C03)×V×N×10-3
(3)
式中:
Wx3---样品中被测元素的含量,单位为毫克每千克(mg/kg);
Cx3---通过校准曲线得到的样品溶液中被测元素的质量浓度,单位为微克每升(μg/L);
C03---通过校准曲线得到的空白溶液中被测元素的质量浓度,单位为微克每升(μg/L);
V ---试样溶液的体积,单位为毫升(mL);
N ---稀释倍数;
m ---试样的质量,单位为克(g)。
计算结果以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示,按GB/T 8170将结果修约
到小数点后三位。两次平行测定结果的相对偏差小于20%。
8 检出限与定量限
分析元素的检出限与定量限见表1。
表1 分析元素的检出限与定量限
序号 元素 检出限/(μg/g) 定量限/(ng/L)
1 钡 5.21 17.4
2 铍 0.71 2.38
3 镉 0.94 3.12
4 钴 0.44 1.46
5 铬 2.86 9.52
6 铜 6.32 21.1
7 锰 3.25 10.8
8 钼 4.22 14.1
9 镍 4.95 16.5
10 铅 1.84 6.12
11 锡 6.75 22.5
12 锶 1.00 3.00
13 钒 0.13 0.43
14 锌 5.16 17.2
15 砷 1.90 6.34
16 汞 1.33 4.43
17 锑 6.10 23.3
18 硒 0.33 1.00
9 试验报告
试验报告至少应包括下列信息:
a) 样品名称及编号;
b) 本文件编号及名称;
c) 试验设备;
d) 试验方法;
e) 试验结果;
f) 试验过程中的异常现象;
g) 试验日期;
h) 试验人员及校验、审核人员签字。
附 录 A
(资料性)
推荐的工作条件
A.1 ICP-OES推荐的工作条件
A.1.1 ICP-OES推荐的仪器工作条件见表A.1。
表A.1 ICP-OES推荐的仪器工作条件
项目 条件 项目 条件
功率 1.2kW 观测高度 15nm
冷却气流量 15L/min 积分时间 长波5s、短波15s
辅助气流量 0.5L/min 重复次数 3次
雾化气流量 0.6L/min - -
A.1.2 ICP-OES各元素推荐分析谱线的波长见表A.2。
表A.2 ICP-OES各元素推荐分析谱线的波长
元素 波长/nm 元素 波长/nm
钡 455.403 铅 220.353
钴 228.616 锡 189.989
铬 267.716 锶 407.771
铜 324.754 钒 292.402
锰 257.610 锌 213.857
镍 231.604 - -
A.1.3 ICP-OES多元素混合标准溶液推荐配制见表A.3。
表A.3 ICP-OES多元素混合标准溶液推荐配制
元素
混合标准溶液系列质量浓度/(mg/L)
1 2 3 4 5 6
锡 0 0.2 0.5 1.0 5.0 10.0
铅 0 0.2 0.5 1.0 5.0 10.0
钒 0 0.2 0.5 1.0 5.0 10.0
铬 0 0.2 0.5 1.0 5.0 10.0
锰 0 0.2 0.5 1.0 5.0 10.0
钴 0 0.2 0.5 1.0 5.0 10.0
镍 0 0.2 0.5 1.0 5.0 10.0
表A.3 ICP-OES多元素混合标准溶液推荐配制 (续)
元素
混合标准溶液系列质量浓度/(mg/L)
1 2 3 4 5 6
铜 0 0.2 0.5 1.0 5.0 10.0
锌 0 0.2 0.5 1.0 5.0 10.0
钡 0 0.2 0.5 1.0 5.0 10.0
锶 0 0.2 0.5 1.0 5.0 10.0
A.2 ICP-MS推荐的工作条件
A.2.1 ICP-MS推荐的仪器工作条件见表A.4。
表A.4 ICP-MS推荐的仪器工作条件
项目 条件 项目 条件
功率 1.2kW 跳峰 3点/质量
冷却气流量 15L/min 停留时间 10ms/点
辅助气流量 0.8L/min 重复次数 3次
雾化气流量 1.0L/min 扫描次数 40
A.2.2 ICP-MS各元素推荐的元素质量数见表A.5。
表A.5 ICP-MS各元素推荐质量数
元素 质量数 元素 质量数
钡 135 钼 98
铍 9 镍 60
镉 114 铅 207
钴 59 锡 119
铬 52 锶 88
铜 65 钒 51
锰 55 锌 66
A.2.3 ICP-MS多元素混合标准溶液推荐配制见表A.6。
表A.6 ICP-MS多元素混合标准溶液推荐配制
元素
混合标准溶液系列质量浓度/(μg/L)
1 2 3 4 5 6
镉 0 5 10 20 30 50
铍 0 5 10 20 30 50
表A.6 ICP-MS多元素混合标准溶液推荐配制 (续)
元素
混合标准溶液系列质量浓度/(μg/L)
1 2 3 4 5 6
钼 0 5 10 20 30 50
锡 0 5 10 20 30 50
铅 0 5 10 20 30 50
钒 0 5 10 20 30 50
铬 0 5 10 20 30 50
锰 0 5 10 20 30 50
钴 0 5 10 20 30 50
镍 0 5 10 20 30 50
铜 0 5 10 20 30 50
锌 0 5 10 20 30 50
钡 0 5 10 20 30 50
锶 0 5 10 20 30 50
A.3 AFS推荐的工作条件
A.3.1 AFS推荐的仪器工作条件见表A.7。
表A.7 AFS测......
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