DB13 T 2855-2018 钼铁 硅、磷和铜含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法.pdf

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1、ICS 77.100 H 11 DB13 河北省 地方标准 DB 13/T 2855 2018 钼铁 硅、磷和铜含量的测定 电感耦合等离 子体原子发射光谱法 2018 - 09 - 21 发布 2018 - 10 - 21 实施 河北省质量技术监督局 发布 DB13/T 2855 2018 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由邯郸市质量技术监督局提出。 本标准起草单位： 邯郸钢铁集团有限责任公司。 本标准主要起草人：王彬果、张改梅、鲍希波、赵靖、商英。 DB13/T 2855 2018 1 钼铁 硅、磷和铜含量的测定 电感耦合 等离子体原子发射光谱法 警

2、告 使用本标准的人员应有正规实验室工作实践经验。本标准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 本标准规定了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定硅、磷和铜含量的方法。 本方法适用于钼铁合金中硅、磷和铜含量的测定，其测定元素含量范围见表 1。 表 1 测定元素含量范围 分析元素 含量范围（质量分数） /% i 0.50 2.50 P 0.010 0.20 Cu 0.010 0.50 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

3、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 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 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶 GB/T 23942 化学试剂 电感耦合等离子体 原子发射光谱法通则 JJG 768 发射光谱仪检定规程 3 原理 试料用盐酸和硝酸的混合酸溶解，并稀释至一定体积。用电感耦合等离子体发射光谱仪测定溶液中 待测元素的发射光强度，根据用标准溶液制作的校准曲线计算出待测元素的质量分数。 4 试剂与材料 除非

4、另有说明，在分析中仅使用认可的分析纯试剂和符合 GB/T 6682中规定的实验室用水，实验室 用水为 GB/T 6682规定的二级及二级以上纯度的水。 4.1 盐酸， 约 1.19 g/mL。 DB13/T 2855 2018 2 4.2 硝酸， 约 1.42 g/mL。 4.3 硅标准储备溶液， 500 g/mL,按照 GB/T 602 方法配制或购买有证标准溶液。 4.4 磷标准储备溶液， 50 g/mL,按照 GB/T 602 方法配制或购买有证标准溶液。 4.5 铜标准储备溶液， 500 g/m,按照 GB/T 602 方法配制或购买有证标准溶液。 4.6 铜标准储备溶液， 50 g/

5、mL,按照 GB/T 602 方法配制或购买有证标准溶液。 4.7 高纯铁，质量分数大于 99.98%，且待测元素含量已知。 4.8 金属钼，质量分数大于 99.9%。 5 仪器与设备 5.1 电感耦合等离子体（ ICP-AES）原子发射光谱仪 5.1.1 基本要求 应符合 JJG 768和 GB/T 23942的规定。 5.1.2 分析谱线 本标准不指定特殊的分析线，但采用这些谱线前，应仔细评价光谱干扰、背景和离子化等情况。推 荐使用表 2所列分析线。 表 2 推荐的分析谱线 元素 波长 /nm 可能干扰的元素 Si1 288.158 - P2 177.495或 185.942 Cu Cu

6、324.754或 327.396 Co、 Fe 注 1： 采用左 侧背景扣除功能进行背景干扰校正，扣除点定位 1，宽度 2。 注 2： 采用 P177.495进行检 测时要采用光谱干扰法进行修订。 5.1.3 分辨率 分辨率的计算 见附录 A的 A.1。 计算每条应当使用的波长的带宽，带宽 应 小于 0.03nm。 5.1.4 短期稳定性 测定十次每个元素浓度最高的校准溶液的绝对强度或强度比，计算其标准偏差，相对标准偏差应小 于 0.95%。 5.1.5 长期稳定性 测定三次每个元素浓度最高的校准溶液的绝对强度或强度比的平均值，计算七个平均值的标准偏 差，绝对强度法相对偏差小于 1.0%。 5

7、.1.6 背景等效浓度和检 出 限 电感耦合等离子体（ ICP）光谱仪应满足表 3所规定的检 出 限、背景等效浓度性能要求。对于溶液中 仅含被测元素的分析线，计算背景等效浓度（ BEC）和检出限（ DL），其结果 应 低于表 3中的数值。 得到 该参数的 程序见附录 A的 A.2。 DB13/T 2855 2018 3 表 3 背景等效浓度和检出限 元素 波长 /nm BEC/(mg/L) DL/(mg/L) Si 288.158 1.02 0.011 P 177.495 185.942 1.51 1.03 0.010 0.0092 Cu 324.754 327.396 1.05 0.80 0

8、.010 0.012 5.1.7 曲线的线性 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 0.995。 5.2 单刻度容量瓶 应 符合 GB/T 12806的要求。 5.3 分析天平 感量 0.1 mg。 6 试样 用于分析的实验室试样，按照 GB/T 4010的要求进行制取样，试样应全部通过 0.125 mm筛孔。 7 分析步骤 7.1 试料量 称取 0.30g试 样 ，精确至 0.1mg，按 6制备的试样 。 7.2 空白试验和验证试验 每次操作，都应该在相同条件下随试料平行分析一个同类型钼铁标准样品 进行 验证 实验，同时 进行 一个空白实验。 7.3 测定 7.3.1 空

9、白试液的制备 使用适量纯铁（ 4.7）和金属钼（ 4.8）代替试样 ，按 7.3.2制备空白试液。 试样中的铁和钼在 5%内变化时，对待测元素的光谱强度无显著影响。 例如 称取 0.18g的金属钼和 0.10g的纯铁相当于试样中含有 60%的钼和 33%的铁。根据试样中含铁和钼量，可适当调整纯铁和金属钼 的称样量。 7.3.2 试样溶液的制备 将试料（ 7.1）置于 250mL锥形瓶中，加入 5mL水， 10.0mL硝酸（ 4.2）， 5.0mL盐酸（ 4.1），低温加 热至试料完全溶解。冷却至室温，将溶液转移至 100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 7.3.3 校准溶液的制备 选元素含

10、量有一定梯度范围的有证标准 物质（ CRM）或标准物质（ RM）按照 7.3.2步骤操作，制备系 列校准溶液。 亦 可用单元素标准溶液配制系列校准溶液。 DB13/T 2855 2018 4 用单元素标准溶液配制系列校准溶液时，要做相应的基体匹配，一般的，可用纯铁（ 4.7）和金属 钼（ 4.5）代替试样，例如称取 0.18g的金属钼和 0.10g的纯铁，模拟钼铁合金中 的 钼量和铁量。按照 7.3.1 步骤将纯铁和金属钼溶解，冷却至室温，转移至 100mL容量瓶中，按表 4加入被测元素溶液，配制出系列 校准溶液。 表 4 制作校准曲线的标准溶液配制方法 分析元素 标准溶液 加入标准溶液的体积

11、 /mL 相 应试料中元素含量（质量分数） /% 硅 4.3 0 3.00 5.00 8.00 10.00 15.00 0.50 2.50 磷 4.4 0 1.00 3.00 5.00 10.00 20.00 0.010 0.20 铜 4.5 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 0.10 0.50 4.6 0 1.00 2.00 3.00 5.00 10.00 0.010 0.10 7.3.4 样品的测定 用校准溶液测定待测元素强度，然后用仪器自带的软件绘制校准曲线。 光谱干扰的修正 见附录 B。 校准曲线制作完成后，立即进行样品溶液的测定，每个样品溶液至少 独立 测定 2次

12、，取平均值。期 间用标准物质溶液验证方法准确性。 8 结果计算 8.1 待测元素含量的计算 根据试样溶液的光谱强度值从校准曲线中分别计算各自的浓度值。按式（ 1）计算分析元素含量 iw ： 10 6() 10010i Vw m （ 1） 式中： 1 试液中分析元素浓度的数值，单位为微克每毫升（ g/mL）； 0 空白试液中分析元素浓度的数值，单位为微克每毫升（ g/mL）； V 被测试液的体积，单位为毫升（ mL）； m 试料质量的数值，单位为克（ g） 。 8.2 分析结果的确定和表示 8.2.1 同一试样两次独立分析结果差值的绝对值不大于允许差 ，则取算术平均值作为分析结果。如果 两次独立

13、分析结果差值的绝对值大于允许差 ，则需重新进行分析。 8.2.2 分析结果按 GB/T 8170 规定进 行数值修约。 9 允许差 实验室内 2次独立的分析结果应不大于表 5所示允许差。 DB13/T 2855 2018 5 表 5 允许差 元素 范围 /% 允许差 /% Si 0.50 1.00 0.06 1.00 2.00 0.10 2.00 2.50 0.15 P 0.010 0.050 0.008 0.050 0.100 0.010 0.100 0.200 0.025 Cu 0.010 0.050 0.004 0.050 0.100 0.008 0.100 0.500 0.020 10

14、 试验报告 试验报告 应包括下列内容： a) 识别样品、实验室和试验日期所需的全部资料； b) 引用标准 ； c) 结果与其表示 ； d) 测定中发现的异常现象 ； e) 在测定过程中注意到的任何特性和本标准中没有规定的可能对试样和认证标准物质的结果产 生影响的任何操作。 DB13/T 2855 2018 6 附 录 A （规范性附录） 测定仪器规范的操作 A.1 分辨率 分辨率有待理论阐明，但其实际价值通常包括波长扫描穿过谱线时的影响，用点描出其外形，测定 峰高一半处得峰宽，并计算分辨率，用纳米表示。如图 A.1所示。 图 A.1 计算实际分辨率的例子 A.2 等效背景浓度和检出限计算程序

15、A.2.1 制备溶液 应制备 3份溶液，含待测物浓度分别为： 0浓度水平， 10倍检测限， 1000倍检测限。这些溶液含有与 待测样品相似浓度的酸、熔剂、基体元素。 A.2.2 确定 检出限 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。吸入空白液 并取 10次强度读数。对另外两种参比溶液重复此操作。 使用式（ A.1）计算分析曲线的斜率： 22/ bM C I I (A.1) 式中： M 分析曲线的斜率； 2C 第二个参比溶液的浓度，比检测限高一级； 2I 第二个参比溶液 10次原始强度读数的平均值； bI 空白溶液 10次强度读数的平均值。 使用下列公式（ A

16、.2）计算 DL ： DB13/T 2855 2018 7 3 bDL S M (A.2) 式中： DL 检测限，单位为微克每毫升（ g /mL）； bS 是 10次空白强度读数的标准偏差。 A.2.3 背景等效浓度 按 式（ A.3）计算 BEC： bBEC M I (A.3) 式中： BEC 背景等效浓度，单位为微克每毫升（ g /mL）。 DB13/T 2855 2018 8 附 录 B （规范性附录） 光谱干扰的修正 如果发现存在光谱干扰，按式（ B.1）和如下程序进行修正。 使用合成标准溶液作为光谱干扰的修正方法，具体为： 采用铁和分析元素“ i ”配制系列溶液对分析元素“ i ”绘

17、制校准曲线。 采用分析元素“ i ”的校准曲线，用铁加干扰元素 “ j ”配置系列溶液，采用分析元素“ i ”的校 准曲线来测定干扰元素“ j ”对分析元素“ i ”的表观含量。 干扰元素“ j ”的实际含量（ jw ）和干扰元素“ j ”对分 析元素“ i ”的表观含量（ ijw ）两者之 间的关系用最小二乘法计算。 ij ij jw I w b （ B.1） 式中： ijI 元素“ j ”对分析元素“ i ”中的光谱干扰系数； b 常数。 进行干扰元素修正时，每一元素含量， 按式（ B.2）计算，用质量分数表示。 10 6() 10010i j ijVw w Im （ B.2） 式中： 1 试液中分析元素的浓度，单位为微克每毫升（ g/mL）； 0 空 白试液中分析元素的浓度，单位为微克每毫升（ g/mL）； V 被测试液的体积，单位为毫升（ mL）； m 试料质量，单位为克（ g）； jw 试样中干扰元素的质量分数， %； ijI 干扰元素“ j ”对分析元素“ i ”的光谱干扰系数，相当于干扰元素 1%时分析元素的质量 分数， %。 _