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.pdf

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1、ICS 7306020D 32 香雪中华人民共和国国家标准GBT 24 1 972009锰矿石铁、硅、铝、钙锌、磷 、钻、钡、 镁、钾、铜、镍、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Manganese ores-Determination of iron，silicon，aluminium，calcium，barium，magnesium，potassium，copper，nickel，zinc，phosphorus，cobalt，chromium，vanadium，arsenic，lead，titanium and vanadium-Inductively coupled

2、 plasmaatomic emission spectrometry2009-07-08发布 2010-0401实施丰瞀徽紫瓣訾糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅111刖 吾GBT 241972009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：宁渡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。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

3、定电感耦合等离子体原子发射光谱法GBT 24 1 97-2009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 o5020oo硅 0 102

4、2oo铝 o1020oo钙 o 1020oo钡 o00512oo镁 o106oo钾 o206oo铜 o006180镍 o006180锌 o002180磷 o036180钴 o002180铬 o004180钒 o003180砷 o096180铅 o026180钛 o0021802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FI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。GBT 602化学试剂 杂质测定用标准溶液的制备1G

5、B$24197-2009GBT 2011散装锰矿石取样、制样方法GBT 63791 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(GBT 63791 2004，ISO 57251：1994，DT)GBT 63792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(GBT 637922004，ISO 57252：1994，IDT)GBT 6682分析实验室用水规格和试验方法(GBT 6682-2008，ISO 3696：1987，MOD)GgT 149498锰矿石化学分析方法湿存水量的测定(GBT 1494981994，eqv ISO

6、 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。41水，符合GBT 6682中规定的二级。42过氧化钠。43无水碳酸钠，优级纯。44盐酸，p119 gmL，优级纯。45硝酸，P142 gmL，优级纯。46盐酸，1+1。47盐酸，1+4。48硝酸，1+9。49锰标准溶液，40 m

7、gmL。称取4000 0 g锰片(光谱纯，预先用硝酸(48)洗净表面氧化膜，再放人无水乙醇中浸洗3次4次，取出，待无水乙醇挥发干后在干燥器中储存12 h以上)于1 000 mL烧杯中，加400 mL硝酸(48)，盖上表面皿，微热溶解后，冷却至室温，转移到1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。410铁标准溶液，16 mgmL。称取1600 0 g铁粉(质量分数大于9998)于1 000 mL烧杯中，加150 mL盐酸(46)和25 mL硝酸(45)，盖上表面皿，加热至溶解完全后，冷却至室温，转移到1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。411硅标准溶液，08 mgmL。称取50

8、 g无水碳酸钠均匀铺在铂坩埚底部，再称取1711 4 g二氧化硅(质量分数大于9998，预先经1 000灼烧1 h后，置于干燥器中，冷却至室温)平铺其上，然后称取50 g无水碳酸钠均匀覆盖，在1 000的马弗炉中熔融30 rain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1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，再转移至塑料瓶中储存。412铝标准溶液，16 mgmL。称取1600 o g金属铝(质量分数大于9998，预先用盐酸(46)洗净表面氧化膜，再放人无水乙醇中浸洗3次4次，取出，待无水乙醇挥发干后在干燥器中储存12 h以上)于1 000 mL烧杯中，加100mL盐酸

9、(44)和100mL硝酸(48)，盖上表面皿，加热溶解，至反应缓慢时，加20mL盐酸(44)继续溶解，直至溶解完全后，冷却至室温，转移到100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。413钙标准溶液，16 mgmL。2GST 241972009称取3996 0 g碳酸钙(质量分数大于9998，预先经105烘1 h，置于干燥器中，冷却至室温)于1 000 mL烧杯中，加100 mL盐酸(46)和50 mL硝酸(45)溶解，冷却至室温，转移到1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。414钡标准溶液，08 mgmL。称取1523 8 g硝酸钡(光谱纯，预先经105烘1 h，置于干燥器中，冷却至

10、室温)于l 000mL烧杯中，加100mL左右水和i00mL硝酸(45)，加热溶解，冷却至室温，转移到1 000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。415镁和钾混合标准溶液，其中镁04 mgmL和钾04 mgmL。称取0663 2 g氧化镁(光谱纯，预先经1 000灼烧1 h后，置于干燥器中，冷却至室温)和0762 6 g氯化钾(光谱纯，预先经105烘1 h，置于干燥器中，冷却至室温)于1 000 mL烧杯中，加100 mL硝酸(45)，微热溶解，冷却至室温，转移到1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。416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

11、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10 mgmL，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。417铜、镍、锌、磷、钻、铬、钒、砷、铅混合标准溶液，每个元素的质量浓度均为i00tgmL。分别移取iomL铜、镍、锌、磷、钴、铬、钒、砷、铅单元素标准储备溶液(416)于100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。418钛标准溶液，100tgmL。移取10 mL钛单元素标准储备溶液(416)于100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。现用现配。419试剂空白储备溶液。称取60 g过氧化钠于300 mL聚四氟乙烯烧杯中，加入约100 mL水

12、后，沿杯壁缓慢加入80 mL盐酸(44)和20mL硝酸(45)，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51 电感耦合等离子体原子发射光谱仪。511 需配备耐高盐雾化器和相应的雾室。512各元素的推荐分析线和适用范围参见附录A。513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0030 nn。514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06。515仪器的长期稳定性将标液1(见表2)每隔iorain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12。51。6仪器的参考工

13、作条件参见附录B。52马弗炉，能保持温度600士5。53金属锆坩埚(质量分数995)，容积约30 mL。54可控温电热板。55天平，精确至01 nag。56烘箱，能保持温度105士5。3GBT 2419720096试样的制备按照GBT 2011规定进行取制样，试样应通过0100 mm筛网。7分析步骤71试料称取约014 g试样，精确至01 mg。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。72湿存水量的测定按照GBT 149498进行湿存水量的测定，具体步骤按照附录c规定。73空白试验和验证试验随同试料做空白试验，此溶液供76步骤使用。同时分析同类型

14、标准物质做验证试验。74试料溶解称取15 g过氧化钠均匀铺在锆坩埚(53)底部，然后称取试料平铺其上，再称取15 g过氧化钠完全覆盖试料。放人马弗炉中，升温至540恒温熔融80 mln，关闭电源，微开炉门，待冷却后取出。把锆坩埚横向放人300 mL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200 mL盐酸(47)，然后在可控温电热板上加热至沸10 rain左右后，洗出锆坩埚，再加10 mL硝酸(45)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

15、爆炸。过氧化钠的废料不得用纸或类似可燃物包裹后丢人废料箱内，应用水冲洗排人下水道内，以免自燃引起火灾。75校准曲线的绘制751标准溶液系列分别移取试剂空白储备溶液(419)50 mL和锰标准溶液25 mL至5个100 mL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(pgmL)元素 标液1 标液2 标液3 标液4 标液5Fe 80 0 8 16 40Si 40 80 0 8 16AI 16 40 80 0 8Ca 8 16 40 80 0Ba O 4 8 20 40Mg 20 10 4 2 0K 20 10 4 2

16、 OCU 5 25 1 05 ONi 5 25 1 05 OZn 5 25 1 05 OP 5 25 l 05 OCO 5 25 1 05 OCr 5 25 1 05 O4GBT 241972009表2(续) 单位为微克每毫升(pgmL)元素 标液i 标液2 标液3 标液4 标液5V 5 25 1 05 OAs 5 25 1 05 OPb 5 25 l 05 OTi 5 05 O752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0999。76测定分别测定空白溶液和试料溶液中各被测元素

17、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20 s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：(c，(100“)VA)优式中：以 试料溶液中被测元素的浓度的数值，单位为微克每毫升(pgmL)；Co一 空白溶液中被测元素的浓度的数值，单位为微克每毫升(pgmL)；V一试料溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；m一一试料的质量的数值，单位为克(g)；A一一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01，表示到小数点后三位；小于001，表示到小数点后至四位。注1：c。要根据样品溶解的方法，

18、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：Si 2139 2；A11889 5；Cal399 2；Bal116 5；M91658 2；KI204 6；Til668 3。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GBT 63791和GBT 63792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GBT 63791和GBT 63792进行统计分析，精密度见表3。表3精密度元素 含量范围(质量分数) 重复性限，r 再现性限，RFe 0502

19、000 r一00160+0009 5m R一一00017+0046 5mSi 0 102200 r；00238+001i 8m R一0i15 I+0034 2mAl 0102000 Igr=一1710 3+O87 019in R一0126 0+0045 6mCa 0102000 r=0002 2+0016 8m R一0021 6+0065 2mBa 00051200 lgr=17540+091719in lgR-一1122 0+082719mGBT 241972009表3(续)元紊 含量范围(质量分数) 重复性限，r 再现性限，RMg 010600 r一00252m R一0006 2+0050

20、 lmK 020600 r一0050 1+00143m R一0082 9+0037 5mCu 0006180 r=0000 6+0014 3m R一0002 2+0136 4mNi 0006180 r一0001 12+0013 4m R一0008 7+0042 0mZn 0002180 r一0000 08+0011 2m R=0003 6+0040 0mP 0036180 lgr=一1379 5+048819m R一0014 0+0089 0mCo 0002180 r一0000 56+0015 7m R一0000 8+00669mCr 0004180 lgr=一1970 1+06619in R

21、一00011 2+00610 4mV 0003180 r一0000 3+0015 7m R一0000 3+0063 3mAs 0096180 r=0004 8+0023 0m R一0010 9+0080 6mPb 0026180 lgr=一1715+O68119in lgR=一0976 0+107419inTi 0002180 lgr=一1970 1+0661lgm R一0001 1+0061 0m注：m为两次测定结果的平均值，用质量分数表示。重复性限r、再现性限R按表3求得。在重复性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于重复性限r，大于重复性限r的情况以不超过5为前提。在再现性条件下

22、，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。附录A(资料性附录)元素的推荐分析线和适用范围表A1给出了元素的推荐分析线和适用范围。表A1 元素的推荐分析线和适用范围GBT 241972009线性拟合的浓度 线性拟合的浓度元素 分析线nm 适用范围 元素 分析线rim 适用范围“范围(tlgmL) 范围(,gmL)24048

23、9 0502500 080 231604 0006I80 05Fe Nl239563 O50-2500 O80 341478 O021I80 O5250690 010571 O16 213856 0002180 05Si Zn212412 5712300 1680 202548 00031 8Q 05394401 0102500 080 213618 0036180 05Al308215 01025 00 080 P 185 941 016180 05396847 010-571 O16 185887 017-180 O5Ca422673 5 7l2500 1680 Co 228615 000

24、2180 05455403 0005571 O8 Cr 205552 0004180 05Ba233527 5711200 8一-40 V Z92401 0003180 05279553 010-143 04 189042 0096180 O-5Mg As280271 143700 420 197262 0069180 05769897 020700 020 Pb 220353 0026180 05K766491 010700 020 336122 0002180 05TiCu 324754 0006180 05 337280 0001180 05注：同一元素的多条分析线按优先次序排列。GBT

25、 24 1 972009附录B(资料性附录)仪器的参考工作条件表B1给出了赛默飞世尔65001CP-AES的参考工作条件。表B1仪器的参考工作条件工作频率MHz 2712入射功率kW 115工作气体 氩气(99996)冷却气流量(Lrain) 12辅助气流量(Lmin) 050载气流量(Lmin) 075样品提升量(mLmin) 1_6观察高度mm 15短波积分时间s 15长波积分时间s 5点火前大气流(约10 Lmin)吹扫光室时间rain 20雾化器和雾室 Seaspray雾化器和配套的旋流雾室检测器 CID8附录C(规范性附录)湿存水量的测定GBT 241972009称取约2 g风干试料

26、，精确至01 mg，置于预先在(105110)烘箱中干燥并已称至恒重的带盖的称量瓶(30 mm)中。把装有试料的敞El称量瓶及瓶盖放人控制在(105110)的烘箱中，2 h后，将称量瓶盖好，取出，放人干燥器中，冷却(2030)min，从干燥器中取出称量瓶，稍开瓶盖，再迅速盖好，称重。重复干燥(每次约30 min)，冷却，称重。直至两次连续称重的差不超过05 mg。如果重复干燥后的试料质量增加，则将增加之前的质量作为最后质量。应采用一个试样的3份平行测定结果的算术平均值作为试样的湿存水量。湿存水量以A计，数值以表示，按式(c1)计算：A 堕L!立100m式中：m，试料、称量瓶和瓶盖在烘干前的质量的数值，单位为克(g)mz试料、称量瓶和瓶盖在烘干后的质量的数值，单位为克(g)m试料的质量的数值，单位为克(g)。计算结果表示到小数点后两位。(C1)