GBT5121.28-2010铜及铜合金化学分析方法铬、铁、锰、钴、镍、锌、砷、硒、银、镉、锡、锑、碲、铅、铋量的测定电感耦合等离子体质谱法.pdf

I C S7 7 1 2 0 9 9 H1 3 中华人民共和国 a 雪 国家标准 铜及铜合金化学分析方法 第2 8 部分：铬、铁、锰、钴、镍、锌、砷、 硒、银、镉、锡、锑、碲、铅、铋量的测定 电感耦合等离子体质谱法 M e t h o df o rc h e m i c a la n a l y s i so fc o p p e ra n dc o p p e ra l l O y s P a r t2 8 ：D e t e r m i n a t i o no fc h r o m i u m ，i r o n ，m a n g a n e s e ，c o b a l t ， n i c k e l ，z i n c ，a r s e n i c ，s e l e n i u m ，s i l v e r ，c a d m i u m ，t i n ，a n t i m o n y ， t e l l u r i u m ，l e a da n db i s m u t hc o n t e n t - - I n d u c t i v e l yc o u p l e dp l a s m a - m a s ss p e c t r u mm e t h o d 2 0 11 - 0 1 - 1 0 发布2 0 11 - 1 0 - 0 1 实施 宰瞀髁鬻瓣警麟赞鐾发布中国国家标准化管理委员会促1 1 前言 G B T5 1 2 1 2 8 2 0 1 0 G B T5 1 2 1 ( ( 铜及铜合金化学分析方法共有2 8 部分。 第1 部分：铜含量的测定； 第2 部分：磷含量的测定； 第3 部分：铅含量的测定； 第4 部分：碳、硫含量的测定； 第5 部分：镍含量的测定； 第6 部分：铋含量的测定； 第7 部分；砷含量的测定； 第8 部分：氧含量的测定； 第9 部分：铁含量的测定； 第1 0 部分：锡含量的测定； 第1 1 部分：锌含量的测定； 第1 2 部分：锑含量的测定； 第1 3 部分：铝含量的测定； 第1 4 部分：锰含量的测定； 第1 5 部分：钴含量的测定； 第1 6 部分：铬含量的测定 第1 7 部分：铍含量的测定； 第1 8 部分：镁含量的测定； 第1 9 部分：银含量的测定； 第2 0 部分：锆含量的测定； 第2 1 部分：钛含量的测定； 第z 2 部分：镉含量的测定； 第2 3 部分：硅含量的测定； 第z 4 部分：硒、碲含量的测定； 第2 5 部分：硼含量的测定； 第2 6 部分：汞含量的测定； 第2 7 部分：电感耦合等离子体原子发射光谱法； 第2 8 部分：铬、铁、锰、钴、镍、锌、砷、硒、银、镉、锡、锑、碲、铅、铋量的测定电感耦合等离子体 质谱法。 本部分为第2 8 部分。 本部分是按照G B T1 1 2 0 0 9 给出的规则起草的。 本部分由全国有色金属标准化技术委员会( S A C T C2 4 3 ) 归口。 本部分起草单位：北京有色金属研究总院。 本部分参加起草单位：北京矿冶研究总院、金川集团有限公司、铜陵有色金属集团控股有限公司。 本部分主要起草人：李继东、王长华、刘英、李娜，童坚、冯先进、马旭利、李亚楠、邱平、李琴美、 姜求韬。 1 范围 铜及铜合金化学分析方法 第2 8 部分：铬、铁、锰、钴、镍、锌、砷、 硒、银、镉、锡、锑、碲、铅、铋量的测定 电感耦合等离子体质谱法 G B T5 1 2 1 2 8 2 0 1 0 G B T5 1 2 1 的本部分规定了铜及铜合金中铬、铁、锰、钴、镍、锌、砷、硒、银、镉、锡、锑、碲、铅和铋含 量的测定方法。 本部分适用于铜及铜合金中铬、铁、锰、钴、镍、锌、砷、硒、银、镉、锡、锑、碲、铅和铋含量的测定。测 定范围：0 0 0 00 5 o 0 0 50 。 2 方法提要 试料以硝酸溶解，以电感耦合等离子体质谱法直接测定铬、铁、锰、钴、镍、锌、砷、银、镉、锡、锑、铅和 铋含量；以氢氧化镧作共沉淀剂将硒、碲与大量铜基体分离并得到富集，以电感耦合等离子体质谱法测 定硒、碲含量。 3 试剂与材料 除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯的试剂；所用水为去离子水，其电阻率不小于 1 8 2M n e r i l 。 3 1 硝酸( p 1 4 2g m L ) 。 3 2 硝酸( 1 + 1 ) 。 3 3 硝酸( 1 + 9 ) 。 3 4 硝酸( 1 + 9 9 ) 。 3 5 盐酸( P 1 1 9g m L ) 。 3 6 盐酸( 1 + 1 ) 。 3 7 氨水( P 约0 9 0g m L ) 。 3 8 氨水( 1 + 9 ) 。 3 9 过氧化氢( P 约1 4 4g m L ) 。 3 1 0 硝酸镧溶液( 1 0 0g L ) ：称取5 0 1 54g 三氧化二镧( ”k o ，9 9 9 9 ，“ r 1 R E O 9 9 5 ) ，置于 5 0m L 烧杯中，加入1 0m L 硝酸( 3 2 ) 加热溶解，冷却后转移至1 0 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度， 混匀。 3 1 1 铬标准贮存溶液：称取3 7 3 49g 铬酸钾( K c r o 9 9 9 9 ) ( 预先在1 0 5 烘烤1h ) ，置于 1 5 0m L 烧杯中，加入5 0m L 水溶解，加入4m L 过氧化氢( 3 9 ) 还原铬，加热煮沸，冷却，移人10 0 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1m L 含1m g 铬。 3 1 2 铁标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 金属铁( W F c 9 9 9 9 ) ，置于1 5 0 m L 烧杯中，加入5 0 m L 硝酸 ( 3 2 ) ，加热溶解，冷却，移人10 0 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1m L 含1m g 铁。 】 C B T5 1 2 1 2 8 2 0 1 0 3 1 3 锰标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 金属锰( w 9 9 9 9 ) ，置于1 5 0m L 烧杯中，加入5 0m L 硝 酸( 3 2 ) ，加热溶解，冷却，移人10 0 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液lm L 含1m g 锰。 3 1 4 钴标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 金属钴( w c 0 9 9 9 9 ) ，置于1 5 0 m L 烧杯中，加入5 0 m L 硝酸 ( 3 2 ) ，加热溶解，冷却，移人10 0 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1m L 含1m g 钴。 3 1 5 镍标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 金属镍( w N i 9 9 9 9 ) ，置于1 5 0 m L 烧杯中，加人5 0 m L 硝酸 ( 3 2 ) ，加热溶解，冷却，移人10 0 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1m L 含1m g 镍。 3 1 6 锌标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 金属锌( “ z n 9 9 9 9 ) ，置于1 5 0 m L 烧杯中，加入5 0 m L 硝酸 ( 3 2 ) ，加热溶解，冷却，移入10 0 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1m L 含1m g 锌。 3 1 7 砷标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 单质砷( t U A I 9 9 9 9 ) ，置于1 5 0m L 烧杯中，加入5 0m L 硝酸 ( 3 2 ) ，低温加热溶解，冷却，移人l0 0 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1m L 含 1m g 砷。 3 1 8 硒标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 硒( ”。9 9 9 9 ) ，置于1 5 0m L 烧杯中，加人5 0m L 硝酸 ( 3 2 ) ，低温加热溶解，冷却，移人10 0 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1m L 含 1m g 硒。 3 1 9 银标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 金属银( ”“9 9 9 9 ) ，置于1 5 0m L 烧杯中，加入5 0m L 硝 酸( 3 2 ) ，加热溶解，冷却，移入10 0 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1m L 含1m g 银。 3 2 0 镉标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 金属镉( 毗a 9 9 9 9 ) ，置于1 5 0 m L 烧杯中，加入5 0 m L 硝酸 ( 3 2 ) ，加热溶解，冷却，移人10 0 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1m L 含1m g 镉。 3 2 1 碲标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 碲( T e 9 9 9 9 ) ，置于1 5 0m L 烧杯中，加入5 0m L 硝酸 ( 3 2 ) ，加热溶解，冷却，移入10 0 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1m L 含1m g 碲。 3 2 2 铅标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 金属铅( w P b 9 9 9 9 ) ，置于1 5 0m L 烧杯中，加入5 0m L 硝酸 ( 3 2 ) ，加热溶解，冷却，移人10 0 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1m L 含1m g 铅。 3 2 3 锡标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 金属锡( w s 。9 9 9 9 ) ，置于1 5 0 m L 烧杯中，加入5 0 m L 盐酸 ( 3 5 ) ，加热溶解，冷却，移人10 0 0m L 容量瓶中，补加盐酸( 3 5 ) 8 0m L ，用水稀释至刻度，混匀。此溶 液1m L 含1m g 锡。 3 2 4 锑标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 金属锑( w s b 9 9 9 9 ) ，置于1 5 0 m L 烧杯中，加入硝酸( 3 2 ) 和盐酸( 3 6 ) 各2 0m L ，加热溶解，冷却，移人10 0 0m L 容量瓶中，补加盐酸( 3 5 ) 8 0m L ，用水稀释至刻 度，混匀。此溶液lm L 含1m g 锑。 3 2 5 铋标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 金属铋( w B ，9 9 9 9 ) ，置于1 5 0m L 烧杯中，加入5 0m L 硝酸 ( 3 2 ) ，加热溶解，冷却，移人10 0 0m L 容量瓶中，补加盐酸( 3 5 ) 8 0m L ，用水稀释至刻度，混匀。此溶 液11 1 3 L 含1m g 铋。 3 2 6 铟标准贮存溶液：称取1 0 0 00g 金属铟( “ h 9 9 9 9 ) ，置于1 5 0m L 烧杯中，加入5 0m L 硝酸 ( 3 2 ) ，加热溶解，冷却，移人10 0 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1m L 含1m g 铟。再 将此溶液用硝酸( 3 4 ) 逐步稀释成1m L 含1 0 0p g 铟的内标溶液。 3 2 7 混合标准溶液A ：分别移取1 0 0m L 标准贮存溶液( 3 1 1 3 2 2 ) 于10 0 0m L 容量瓶中，用水稀 释至刻度，棍匀。此溶液1m L 分别含铬、铁、锰、钴、镍、锌、砷、硒、银、镉、碲、铅各1p g 。 3 2 8 混合标准溶液B ：分别移取1 0 0m L 标准贮存溶液( 3 2 3 3 2 5 ) 于10 0 0m L 容量瓶中，加入 5 0m L 盐酸( 3 5 ) ，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1m L 含锡、锑、铋各1 L g 。 3 2 9 氩气( “ A ，9 9 9 9 ) 。 4 仪器 电感耦合等离子体质谱仪：质量分辨率优于( o 8 土0 1 ) a m u 。 5 试样 试样加工成屑状。 6 分析步骤 G B T5 1 2 1 2 8 2 0 1 0 6 1 试料 6 1 1 铬、铁、锰、钴、镍、锌、砷、银、锅、锡、锑、铅和铋的测定，称取0 5 0g 试样，精确至0 0 0 0 1g 。 6 1 2 硒、碲的测定，称取1 0 0g 试样，精确至0 0 0 01g 。 6 2 测定次数 独立地进行二次测定，取其平均值。 6 3 空白试验 随同试料做空白试验。 6 4 分析试液的制备 6 4 1 铬、铁、锰、钴、镍、锌、砷、银、镉、锡、锑、铅和铋的测定 6 4 1 1 将试料( 6 1 1 ) 置于5 0m L 聚四氟烧杯中，加入2m L 硝酸( 3 1 ) ，加热使试料完全溶解，冷 却，移入5 0m L 塑料容量瓶中，用水定容至刻度，混匀。 6 4 1 2 移取5 0 0m L 上述溶液( 6 4 1 1 ) 于5 0m L 塑料容量瓶中，加人1 0m L 内标溶液( 3 2 6 ) ， 用硝酸( 3 4 ) 定容至刻度，混匀，待测。 6 4 2 硒、碲的测定 将试料( 6 1 2 ) 置于1 5 0m L 烧杯中，加少量水润湿，加5m L 硝酸( 3 1 ) ，微热溶清，冷却；加入 0 5m L 硝酸镧溶液( 3 1 0 ) ，边搅拌边加入过量氨水( 3 7 ) ( 约2 5m L ) ，静置保温( 6 0 左右) 半小时，中 速定量滤纸过滤沉淀，以热氨水( 3 8 ) 洗涤沉淀至无铜氨络离子颜色，以热去离子水洗涤两次，最后以每 次5m L 热硝酸( 3 3 ) 分两次溶解沉淀，将溶液移人2 5m L 比色管中，加入0 5 0m L 内标溶液( 3 2 6 ) ， 用水定容至刻度，混匀，待测。 6 5 工作曲线的绘制 6 5 1 分别移取0m L 、0 2 0m L 、1 0 0m L 、2 0 0m L 、5 0 0m L 混合标准溶液A ( 3 2 7 ) 于一系列 1 0 0m L 塑料容量瓶中，加入2 0 0m L 内标溶液( 3 2 6 ) ，用硝酸( 3 4 ) 定容至刻度，混匀。此系列标准溶 液1m L 含铬、铁、锰、钴、镍、锌、砷、硒、银、锅、碲、铅分别为0n g 、2 0n g 、1 0 0n g 、2 0 0n g 和5 0 0n g 。 6 5 2 分别移取0m L 、0 2 0m L 、1 0 0m L 、2 0 0m L 、5 0 0m L 混合标准溶液B ( 3 2 8 ) 于一系列 1 0 0m L 容量瓶中，加入2 0 0m L 内标溶液( 3 2 6 ) ，补加盐酸1m L ( 3 6 ) ，用水定容至刻度，混匀。此系 列标准溶液1m L 含锡、锑、铋分别为0n g 、2 0n g 、1 0 0n g 、2 0 0n g 和5 0 0n g 。 6 6 测定 6 6 1 测定同位素的选择 各元素选择的测定同位素见表1 。 3 G B T5 1 2 1 2 8 2 0 1 0 袅1 元素 屙位素质量数 C r5 2 M n5 5 F e5 6 C O5 9 N i6 0 Z n6 8 A s7 5 S e7 7 8 2 A g 1 0 7 C d1 1 1 S b1 2 1 S n1 1 8 T e1 2 8 P b2 0 8 B i2 0 9 注：铁元素采用去干扰技术测定。 6 6 2 将空白试液( 6 3 ) 、分析试液( 6 4 ) 与系列标准溶液( 6 5 ) 同时进行氢等离子体质谱测定。 7 分析结果的计算 按下式计算试料中各杂质元素的质量分数“ f M ；，数值以表示： 。一延 立坐善型1 0 0 l n 、1 式中： 户o 空白溶液中各杂质元素的质量浓度，单位为纳克每毫升( n g m L ) ； n 样品溶液中各杂质元素的质量浓度，单位为纳克每毫升( n g m L ) ； y 。试液总体积，单位为毫升( m L ) ； y ，分取试液的体积，单位为毫升( m L ) ； V z 分析试液的体积，单位为毫升( m L ) ； m 试料的质量，单位为克( g ) 。 8 精密度 8 1 重复性 在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，这两个测试结果 的绝对差值不超过重复性限( r ) ，超过重复性限( r ) 的情况不超过5 。重复性限( r ) 按表2 数据采用线 性内插法求得。 4 表2 C B T5 1 2 1 2 8 2 0 1 0 元素质量分数重复性限( r ) 元素质量分数重复性限( r ) 0 0 0 0 1 0 0 0 00 5o o 0 0 10 0 0 00 3 铬 0 0 0 100 0 0 02 镉 0 0 0 100 0 0 02 0 0 0 50 0 0 0 050 0 0 500 0 0 04 0 0 0 0 1 0 0 0 00 50 0 0 0 10 0 0 00 5 锰 0 0 0 1o0 0 0 02 锯 o 0 0 lo0 0 0 02 o 0 0 500 0 0 040 0 0 500 0 0 05 0 0 0 0 10 0 0 00 6 0 0 0 0 1 o o o o0 5 铁 0 0 0 100 0 0 03 锑0 0 0 10 0 0 0 02 0 0 0 50o 0 0 060 0 0 50o o o o5 0 0 0 0 10 0 0 00 4o 0 0 0 10 0 0 00 4 钴0 0 0 100 0 0 02铅0 0 0 1o0 0 0 02 0 0 0 5o0 0 0 04o 0 0 500 0 0 05 0 0 0 0 1o 0 0 00 50 0 0 0 10 0 0 0 0 5 镍 O 0 0 1oo o o o2砷0 0 0 100 0 0 02 0 0 0 500 o o o50 0 0 5oo 0 0 05 0 0 0 0 1o o o o0 50 0 0 0 10 0 0 00 6 锌 0 0 0 100 0 0 02碲0 0 0 100 0 0 02 0 0 0 500 0 0 05o 0 0 5o0 0 0 06 0 0 0 00 50 0 0 00 30 0 0 0 10 0 0 00 3 硒0 0 0 0 1o o o o0 5铋0 0 0 10o o o o2 0 0 0 100 0 0 030 0 0 500 0 0 06 0 0 0 090 0 0 02 银0 0 0 200 0 0 03 0 0 0 600 0 0 05 8 2 再现性 在再现性条件下获得的两次独立测试结果的绝对值不大于再现性限( R ) ，超过再现性限( R ) 的情况 不超过5 ，再现性限( R ) 按表3 数据采用线性内插法求得。 5 G B I “ 5 1 2 1 2 8 2 0 1 0 表3 元素质量分数再现性限( R ) 元素质量分数再现性限( R ) “ o o 0 0 1 o o 0 0 1 o o 0 0 1o o 0 0 1 铬O 0 0 1OO O O O4 镉 O o o lOO O O