DB41 T 1439-2017 天然碱化学分析方法 钠、钾等11种元素量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法.pdf

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1、ICS 73.080D47DB41河南省地方标 准DB 41/T 14392017天然碱化学分析方法 钠、钾等 11 种元素量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法2017-08-28发布 2017-11-28实施河南省质量技术监督局发布DB41/T 143920177前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本标准由河南省地质矿产勘查开发局提出并归口。本标准起草单位：河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院、河南省岩石矿物测试中心。本标准主要起草人：连文莉、王明军、曹立峰、刘军、赵学沛、张歌、胡呈祥。DB41/T 143920177天然碱化学分析方法钠、钾等 11 种元素量的测定 电

2、感耦合等离子体发射光谱法1范围本标准规定了天然碱钠、钾等11种元素量的测定。本标准适用于天然碱中钠、钾、钙、镁、锂、铷、锶、钡、硼、硫、铁元素量的电感耦合等离子体发射光谱法的测定。各成分分量的测定范围见表1。表 1 各成分量的测定范围测定成分 测定范围Na 0.01%30%K 51.3 g/g50000 g/gCa 59.5 g/g50000 g/gMg 29.1 g/g50000 g/gLi 0.60 g/g10000 g/gRb 1.09 g/g10000 g/gSr 1.60 g/g10000 g/gBa 0.70 g/g10000 g/gB 0.78 g/g10000 g/gS 68.

3、3 g/g10000 g/gFe 1.23 g/g10000 g/g2 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（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T6379.2 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度） 第2部分：确定标准方法的重复性和再现性的基本方法GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法GB/T 14505 岩石和矿石化学分析方法 总则及一般规定DZ/T 0130.2 地质矿产实验室测试质量管理规范DZ/T 0130.3 地质矿产实验室测试质量管理规范3 方法原理DB41/T 14

4、3920178试样经水浸取后，分取滤液、酸化、定容，电感耦合等离子体发射光谱仪测定。4试剂分析中除非另有说明，仅使用认可的优级纯试剂和蒸馏水或与其相当符合GB/T 6682规定的实验室用水。4.1 硝酸（ 1.42 g/mL）。4.2 盐酸（ 1.19 g/mL）。4.3 盐酸（1+1）。4.4 硝酸（1+1）。4.5 硝酸（5+95）。4.6 氩气（纯度不低于99.99%）。4.7 钠标准储备溶液(Na)=1.000 mg/mL：称取0.2542 g 高纯氯化钠（预先在400 500 灼烧至恒重，无爆裂声，冷却至室温后使用），溶于少量水后，盖上表面皿，加入20 mL盐酸（4.3），移入100

5、 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。4.8 钾标准储备溶液 (K)=1.000 mg/mL。称取 0. 1907 g高纯氯化钾（预先在 400 500 灼烧至恒重，无爆裂声，冷却至室温后使用），溶于少量水后，加入20 mL盐酸（4.3），移入 100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。4.9 钙标准储备溶液 (Ca)=1.000 mg/mL。称取0.2498 g 预先在105 干燥 2 h 的高纯碳酸钙置于烧杯中，加入20 mL水和20 mL硝酸（4.4）,盖上表面皿，溶液后转入100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。4.10 镁标准储备溶液 (Mg)=1.000 mg/mL。称取

6、 0.1658 g 高纯氯化镁（800 灼烧1 h）置于烧杯中，盖上表面皿，沿杯壁加入 20mL盐酸（4.3）微热溶解。将溶液移入 100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。4.11 锂标准储备溶液 (Li)=0.500 mg/mL。称取 0. 2662g 经150 干燥 2h 的光谱纯碳酸锂（Li2CO3），置于烧杯中，加入5 mL水润湿，盖上表面皿，缓慢滴加 20 mL硝酸（4.4）低温加热至全部溶解，煮沸赶CO2。冷却后移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。4.12 铷标准储备溶液 (Rb)=0.500 mg/mL。称取 0.0707 g经 105 干燥2 h 的高纯氯化铷，置

7、于烧杯中，用水润湿。加入20 mL硝酸（4.4），低温加热至溶解。冷却后移入 100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。4.13 锶标准储备溶液 (Sr)=0.500 mg/mL。称取 0.1021 g经 105 干燥2 h 的高纯硝酸锶，置于烧杯中，用水润湿。加入20 mL硝酸（4.4），低温加热至溶解。冷却后移入 100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。4.14 钡标准储备溶液 (Ba)=0.500 mg/mL。 称取0.0889g经105 干燥2h的高纯氯化钡(BaCl22H2O)，置于烧杯中，用水润湿。加入20 mL硝酸（4.4），低温加热至溶解。冷却后移入 100 mL容量瓶中

8、，用水稀释至刻度，摇匀。4.15 硼标准储备溶液 (B)=0.500 mg/mL。称取 0.2860 g经 40 干燥2 h 的高纯硼酸（H3BO3），置于烧杯中，用水润湿。加入20 mL硝酸（4.4），低温加热至溶解。冷却后移入 100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。4.16 铁标准储备溶液 (Fe)=1.000 mg/mL。称取 1.0000 g 高纯金属铁，置于烧杯中，加入10 mL盐酸（4.3），加热至溶解。冷却后移入1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。DB41/T 1439201774.17 硫标准储备溶液 (S)=1.000 mg/mL。称取 0.4438 g高纯

9、无水硫酸钠，置于烧杯中，加 50 mL水溶解。移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。4.18 混合标准工作溶液:直接分取单元素标准储备溶液配制 5个混合标准工作溶液系列，介质为 5%硝酸，见表2。表 2 混合标准工作溶液的组合成分及浓度组合成分 浓度 标准溶液1 标准溶液2 标准溶液3 标准溶液4 标准溶液5Nag/mL0 2.0 10.0 50.0 100.0K、Ca、Mgg/mL 0 2.0 5.0 10.020.0Li、Rb、Sr、Ba、B、Fe g/mL00.5 2.0 5.010.0Sg/mL 0 1.0 2.0 10.020.05仪器5.1 电感耦合等离子体原子发射光谱仪

10、。仪器使用条件见附录 A。5.2 分析天平：I级，感量 0.1 mg。6试样6.1 按 DZ/T 1030.2的规定制取实验室试样。试样粒度应小于 0.149 mm（100目），试样的烘样温度为405 。6.2 在破碎和缩分过程中，为防止水分变化应将工作在短时间内连续进行，试样制好后应尽快装瓶，以免吸收水分。7 分析步骤7.1 测定次数对同一试样（6.1），至少独立测定2次。7.2 试料量称取1.0000 g试样（6.1），精确至0.0001 g。7.3 空白试验随同试样进行双份空白试验，所有试剂应取自同一试剂瓶，加入同等量。7.4 验证试验采用加标回收法控制方法的准确度。7.5 试料的分解与

11、分取将试料（7.2）置于 400 mL烧杯中，加入 250 mL水，电热板上加热至微沸，保持 2 h，并不时搅DB41/T 143920178拌。加热至体积 150 mL左右，取下，放置过夜。过滤，热水洗涤残渣 10次左右，沉淀作为水不溶物测定；滤液收集于250 mL容量瓶中，放入一片刚果红试纸，以硝酸（4.4）中和至试纸刚变为蓝紫色，用水稀释至刻度，摇匀。分取 5 mL20 mL适量天然碱试样的水不溶物滤液于100 mL容量瓶中，用硝酸（4.5）稀释至刻度，摇匀备用。一般控制稀释后试液的总盐量小于2 g/L 为宜。7.6 测定7.6.1 设置工作条件按电感耦合等离子体发射光谱仪操作说明书规定

12、条件启动仪器，仪器点火至少稳定 30 min，进行工作条件的最佳化调整，测量条件参见附录A。7.6.2 工作曲线的绘制将混合标准工作溶液系列注入电感耦合等离子体发射光谱仪中，测定待测元素分析谱线的强度，以待测元素的浓度为横坐标，其分析谱线强度为纵坐标，绘制标准曲线。7.6.3 试料测定按测定条件进行空白试验溶液（7.3） 、加标试验溶液（7.4）和试料溶液（7.5）的测定，测定待测元素分析谱线强度，根据标准曲线得到试液中待测元素的浓度。8 结果计算8.1 分析结果计算被测组分含量以质量分数（ B）计，数值单位以10-6表示，按式（1）计算：120VmVVBi (1)式中：i从工作曲线上查得试料

13、溶液中各成分质量浓度的数值，单位为微克每毫升（ g/mL） ；0从工作曲线上查得空白试验溶液中各成分质量浓度的数值，单位为微克每毫升（ g/mL）V试料溶液总体积的数值，单位为毫升（mL）；V1分取试料溶液体积的数值，单位为毫升（mL）；V2测量溶液体积的数值，单位为毫升（mL）；m试料的质量，单位为克（g）。8.2 结果的处理8.2.1 重复性和再现性本标准的精密度数据由8个实验室对5个水平的天然碱矿石样品进行试验，每个实验室对每个水平的样品独立测定4次，试验数据按GB/T 6379.2统计方法的重复性和再现性，结果见表3。在重复条件下，获得的两次独立结果差值的绝对值不大于重复性限 r，出现

14、大于重复性限 r的概率不大于5%；DB41/T 143920177在再现性条件下，获得的两次独立测试结果差值的绝对值不大于再现性限 R，出现大于再现性限 R的概率不大于5%。表 3 精密度成分精密度试验水平 m 重复性 r 再现性 RNaa0.4220.3 Sr=0.0135m+0.0126 SR=0.0126m-0.0066K 2271206 Sr=0.0341m+1.5887 SR=0.0341m-0.0071Ca 2653220 Sr=0.0152m+2.0093 SR=0.225m+1.9414Mg 133445 Sr=0.0173m+0.8356 SR=0.0190m-1.5771L

15、i 1.31.9 Sr=0.0299m-0.0064 SR=0.0374m-0.0083Rb 2.63.0 Sr=0.0217m-0.0012 SR=0.0322m-0.0076Sr 5.218.2 Sr=0.0138m-0.0151 SR=0.0155m+0.0593Ba 2.28.5 Sr=0.0130m-0.0037 SR=0.0154m-0.0008B 1.4460 Sr=0.0164m+0.0187 SR=0.0204m+0.0227S 72712507 Sr=0.0074m-2.2554 SR=0.0098m-4.7211Fe 2.3154 Sr=0.0135m+0.0003 SR

16、=0.0189m+0.0195a组分的数值以%表示，其他组分的单位为g/g。8.2.2 结果的确定按照附录B中步骤，根据式（1）计算独立重复测量结果，与重复性限 r进行比较，来确定分析结果，准确度控制按DZ/T 0130.3规定执行。8.2.3 实验室间精密度实验室间精密度用以评价两个实验室报出的最终检测结果之间的一致性。两个实验室按照8.2.2中规定的相同步骤报出测试结果后，按照式（2）计算： 12=221 （2）式中：1实验室1报出的最终测试结果；2实验室2报出的最终测试结果；12最终测试结果的平均值；如果| 1-2| R（见8.2.1），最终测试结果是一致的。8.2.4 最终测试结果的计

17、算最终测试结果是试样可接受值的算术平均值，按附录B中规定的流程操作。DB41/T 143920177A附录A（资料性附录）电感耦合等离子体原子发射光谱仪工作参数及分析元素推荐波长A.1 仪器参数A.1.1 仪器分辩率0.04 nm。A.1.2 精密度：在仪器预热30 min，用浓度为1 g/mL的标准溶液测量10次，其相对标准偏差应1.5%。A.1.3 稳定性：在仪器预热30 min，用浓度为1 g/mL的标准溶液在2 h内，每间隔10 min测量1次，共测量12次，其相对标准偏差应3%。A.1.4 工作曲线线性：工作曲线线性相关系数0.999。A.2 分析元素推荐波长和各成分量的检出限A.2

18、.1 分析元素推荐波长和各成分量的检出限见表A.1。A.2.2 当所测元素含量较高，允许使用次级灵敏线。表A.1 分析元素推荐波长和各成分量的检出限元素 波长/nm DL/( g/g)Na 589.59 35.7K 766.49 15.4Ca 315.88 17.9Mg 383.82 8.73Li 670.780.18Rb 780.020.33Sr 407.770.48Ba 455.400.21B 249.670.23S 180.7320.5Fe 259.940.37DB41/T 143920178A B附录B（规范性附录）试样分析值接受程序流程图试样分析值接受程序流程见图B.1。从独立的重复结果开始测定 X1，X 2|X1-X2|r221 XX 再次测定 X3XMaxXMin1.2 r再次测定 X4XMaxXMin1.3 r =中位数 （ X1，X 2，X 3，X 4）3321 XXX 是是44321 XXXX 否否否是图B.1 试样分析值接受程序流程图_