镁及镁合金化学分析方法 第20部分：元素含量的测定-（送审稿）

1GB/T13748.20-202X镁及镁合金化学分析方法第20部分：元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法本文件给出了镁及镁合金中铝、铁、铜、锰、镍、铅、锡、钛、锌、锆、钙、钠、钾、砷、铍、镉、铬、银、锂、锶、锑、镧、铈、镨、钕、钆、钇、铒、镝、镱含量的测定方法。本文件适用于镁及镁合金中铝、铁、铜、锰、镍、铅、锡、钛、锌、锆、钙、钠、钾、砷、铍、镉、铬、银、锂、锶、锑、镧、铈、镨、钕、钆、钇、铒、镝、镱含量的测定，测定范围见表1。表1测定范围%%KY2规范性引用文件2GB/T13748.20-202X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/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4原理试料以稀盐酸或稀硝酸溶解，在稀盐酸或稀硝酸介质中，以氩等离子体光源激发，进行光谱测定，计算各元素的含量，以基体匹配法校正基体对测定的影响。5试剂或材料除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯的试剂和符合GB/T6682规定的一级水。5.1金属镁（wMg≥99.999%）。5.2过氧化氢(ρ=1.10g/mL）。5.3氢氟酸(ρ=1.14g/mL）。5.4盐酸（1+1）。5.5硝酸（1+1）。5.6各待测元素标准贮备溶液，配制方法见附录A，也可使用有证国家标准溶液。5.7各待测元素标准溶液A：移取10.00mL待测标准贮存溶液(5.6)于100mL容量瓶，用水稀释至刻度，混匀，用时稀释。此溶液1mL含100μg待测元素。5.8各待测元素标准溶液B：移取10.00mL待测标准贮存溶液(5.7)于100mL容量瓶，用水稀释至刻度，混匀，用时稀释。此溶液1mL含10μg待测元素。5.9各待测元素标准溶液C：移取10.00mL待测标准贮存溶液(5.8)于100mL容量瓶，用水稀释至刻度，混匀，用时稀释。此溶液1mL含1μg待测元素。5.10氩气（体积分数≥99.99%）。6仪器电感耦合等离子体原子发射光谱仪：设备性能应满足JJG768中要求的发射光谱仪检定规程和技术指标。推荐的分析谱线见附录B。根据不同设备选择合适的谱线。7样品加工成厚度不大于1mm的碎屑。8试验步骤8.1试料3GB/T13748.20-202X按表2称取试料，精确至0.0001g。表2称样量、试液体积、分取体积、定容体积%g试液体积V分取体积V定容体积V >0.10～1.00>1.00～17.008.2平行试验平行地做两份试验，取其平均值。8.3空白试验随同试料做空白试验。8.4分析试液的制备8.4.1将试料置于300mL烧杯中，加入约20mL水，盖上表皿，根据所含元素或测定元素不同，按以下步骤操作：——当试料不含银元素时或不测定砷元素时，分次加入25mL盐酸，待剧烈反应停止后，加入适量过氧化氢或适量硝酸（测定锆元素时加入2滴～3滴氢氟酸），加热至试料溶解完全，煮沸，冷却至室温，移入100mL的容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。——当试料含有银元素时或测定砷元素时，分次加入20mL硝酸，待剧烈反应停止后，加热至试料溶解完全，煮沸，冷却至室温，移入100mL的容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。8.4.2按表2分取相应体积的试液（8.4.1）于100mL的容量瓶中，补加10mL盐酸（不含银元素时或不测定砷元素时）或10mL硝酸（含有银元素时或测定砷元素时），以水稀释至刻度，混匀。随同试料做空白试验。8.5系列标准溶液的配制8.5.1配制原则系列标准溶液的配制应考虑待测元素之间的光谱干扰，有干扰的应分组进行配制。8.5.2配制8.5.2.1采用金属镁配制8.5.2.1.1工作曲线Ⅰ——待测元素含量为：0.0002%～0.010%称取0.50g金属镁于一组300mL烧杯中，分次加入25mL盐酸或20mL硝酸，待剧烈反应停止后，加入适量过氧化氢，加热至完全溶解，冷却后移入100mL容量瓶中，分别加入0mL、1.00mL、5.00mL、10.00mL的标准溶液C（5.9），5.00mL的标准溶液B（5.8），用水稀释至刻度，混匀。8.5.2.1.2工作曲线Ⅱ——待测元素含量为0.010%～0.10%称取0.50g金属镁于一组300mL烧杯中，分次加入25mL盐酸或20mL硝酸，待剧烈反应停止后，加入适量过氧化氢，加热至完全溶解，冷却后移入100mL容量瓶中，分别加入0mL、5.00mL、4GB/T13748.20-202X10.00mL的标准溶液B（5.8），2.00mL、5.00mL的标准溶液A（5.7），用水稀释至刻度，混匀。8.5.2.1.3工作曲线Ⅲ——待测元素含量为：＞0.10%～1.00%称取0.25g金属镁于300mL烧杯中，分次加入25mL盐酸或20mL硝酸，待剧烈反应停止后，加入适量过氧化氢，加热至完全溶解，冷却后移入100mL容量瓶中。分取10mL上述溶液于一组100mL容量瓶中，分别加入0mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、10.00mL的标准溶液B（5.8），3.00mL、5.00mL的标准溶液A（5.7），补加10mL盐酸或硝酸，用水稀释至刻度，混匀。8.5.2.1.4工作曲线Ⅳ——待测元素含量为：＞1.00%～17.00%称取0.25g金属镁于300mL烧杯中，分次加入25mL盐酸或20mL硝酸，待剧烈反应停止后，加入适量过氧化氢，加热至完全溶解，冷却后移入100mL容量瓶中。分取5mL上述溶液于一组100mL容量瓶中，分别加入0mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、10.00mL、15.00mL、20.00mL、25.00mL的标准溶液A（5.7），用水稀释至刻度，混匀。8.5.2.2采用标准物质/标准样品配制根据样品牌号选择相应的标准系列样品（国内外有证标准物质/标准样品），按分析试液的制备方法（8.4）配置系列标准溶液，系列标准溶液的数量由精度要求决定，除零点外宜为3个～5个。8.6测定8.6.1于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上，在仪器运行稳定后，在选择的仪器工作条件下，用配制好的系列标准溶液（8.5）进行校准标准工作曲线，各元素工作曲线的线性相关系数应不小于0.999，否则需要重新进行标准化或重新配制系列标准溶液进行标准化。8.6.2测试分析试液（8.4）及空白试液，从工作曲线上查出被测元素的浓度。9试验数据处理9.1各待测元素的含量以各待测元素的质量分数wx计，数值以%表示，按公式（1）计算。 (1)式中：c——自工作曲线上查得被测元素的浓度，单位为微克每毫升(μg/mL）；c0——自工作曲线上查得空白试验溶液中被测元素的浓度，单位为微克每毫升(μg/mLV1——试液体积，单位为毫升（mL）；V3——定容体积，单位为毫升（mL）；m0——试料的质量，单位为克（gV2——分取体积，单位为毫升（mL）。待测元素含量wx＜0.010%时，计算结果表示至小数点后四位；待测元素含量wx≥0.010%～＜0.10%时，计算结果表示至小数点后三位；待测元素含量wx≥0.10%时，计算结果表示至小数点后两位。数值修约按GB/T8170的规定执行。10精密度10.1铝、铁、铜、锰、镍、锡、钛、锌、锆、银、钙、锂、钠、锑、镧、铈、钕、钆、钇的精密度GB/T13748.20-202X10.1.1重复性在重复性条件下获得的两个独立测试结果的测定值，在表3给出的各元素平均值范围内，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3数据采用线性内插法或外延法求得。表3重复性限（r）%重复性限r%重复性限r6GB/T13748.20-202XY10.1.2再现性在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表4给出的各元素平均值范围内，两个测试结果绝对差值不大于再现性限（R超过再现性限（R）的情况不超过5%。再现性限R按表4数据采用线性内插法或外延法求得。表4再现性限（R）%再现性限R%再现性限RGB/T13748.20-202XY10.2铅、砷、铍、镉、铬、钾、锶、镨、铒、镝、镱的精密度实验室内和实验室间分析结果的差值不应大于表5所列允许差。表5允许差%%%K8GB/T13748.20-202X11试验报告试验报告应包括下列内容：——样品；——本文件编号；——分析结果及其表示；——与基本分析步骤的差异；——测定中观察到的异常现象；——试验日期。9GB/T13748.20-202X附录A（资料性）标准贮备溶液的制备A.1铝标准贮备溶液称取1.0000g铝（wAl≥99.99%）置于400mL烧杯中，盖上表皿，加入30mL盐酸（5.4），缓慢加热至完全溶解，冷却，将溶液移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg铝。A.2铁标准贮备溶液称取1.0000g铁（wFe≥99.99%）置于400mL烧杯中，盖上表皿，加入40mL盐酸（5.4），缓慢加热至完全溶解，冷却，将溶液移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg铁。A.3铜标准贮备溶液称取1.0000g铜（wCu≥99.99%）置于400mL烧杯中，盖上表皿，加入20mL硝酸（5.5），缓慢加热至完全溶解，冷却，将溶液移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg铜。A.4锰标准贮备溶液称取1.0000g锰（wMn≥99.99%）置于400mL烧杯中，盖上表皿，加入40mL盐酸（5.4），缓慢加热至完全溶解，冷却，将溶液移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg锰。A.5镍标准贮备溶液称取1.0000g镍（wNi≥99.99%）置于400mL烧杯中，盖上表皿，加入40mL盐酸（5.4），缓慢加热至完全溶解，冷却，将溶液移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg镍。A.6铅标准贮备溶液称取1.0000g铅（wPb≥99.99%）置于300mL烧杯中，盖上表皿，加入10mL硝酸（5.5），缓慢加热至完全溶解，煮沸数分钟，驱除氮氧化物，冷却，将溶液移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg铅。A.7锡标准贮备溶液称取0.5000g锡（wSn≥99.99%）置于300mL烧杯中，盖上表皿，加入50mL盐酸（5.4），缓慢加热至完全溶解，冷却，将溶液移入1000mL容量瓶中，再加入80mL盐酸（5.3），以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含0.5mg锡。A.8钛标准贮备溶液称取1.0000g钛（wTi≥99.99%）于铂坩埚中，加入少许水后，慢慢滴加氢氟酸（5.5）使样品溶解，再滴加硝酸（5.5）将低价钛完全氧化，加入10mL硫酸（1+1摇匀，加热蒸发至刚冒硫酸白烟，取下冷却后，将溶液移入1000mL容量瓶中，用硫酸（5+95）稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mgGB/T13748.20-202X钛。A.9锌标准贮备溶液称取1.0000g锌（wZn≥99.99%）置于400mL烧杯中，盖上表皿，加入40mL盐酸（5.4），缓慢加热至完全溶解，冷却，将溶液移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg锌。A.10锆标准贮备溶液称取1.7664g氧氯化锆（ZrOCl2·8H2O，优级纯）置于400mL烧杯中，加入100mL水及170mL盐酸（5.4）溶解，将溶液移入500mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg锆。A.11钙标准贮备溶液称取2.4971g碳酸钙（基准试剂）置于400mL烧杯中，加入20mL水，然后滴加盐酸（5.4）至完全溶解，并过量20mL，煮沸驱除二氧化碳，冷却，将溶液移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg钙。A.12钠标准贮备溶液称取2.5421g预先在400℃~450℃灼烧至恒量的氯化钠（优级纯）或2.3051g无水碳酸钠（优级纯），溶于少量水后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含有1mg钠。A.13钾标准贮备溶液称取1.9068g预先在400℃~450℃灼烧至恒量的氯化钾（优级纯）于300mL锥形瓶中，溶于少量水后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含有1mg钾。A.14砷标准贮备溶液称取1.3203g三氧化二砷（预先在100℃~110℃干燥2h，干燥器中冷却后）溶解在10mL氢氧化钠溶液（10%）中，加热溶解后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至200mL左右，加入2滴酚酞指示剂，以盐酸（5.4）中和至溶液呈中性并过量2滴，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含有1mg砷。A.15铍标准贮备溶液称取1.0000g铍（wBe≥99.99%）置于400mL烧杯中，盖上表皿，加入40mL盐酸（5.4），缓慢加热至完全溶解，冷却，将溶液移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg铍。A.16镉标准贮备溶液称取1.0000g镉（wCd≥99.99%）置于400mL烧杯中，盖上表皿，加入10mL水，30mL硝酸（5.5缓慢加热至完全溶解，冷却，将溶液移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg镉。A.17铬标准贮备溶液称取预先在140℃烘干的2.8285g重铬酸钾（基准试剂）置于400mL烧杯中，盖上表皿，加入20mL水和20mL盐酸（5.4）溶解。滴加20mL过氧化氢（5.2），放置12h～24h至溶液黄色完全GB/T13748.20-202X消失，缓慢加热（不要煮沸）分解过量的过氧化氢，冷却，将溶液转移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg铬。A.18银标准储备溶液称取1.0000g银（wAg≥99.99%）置于300mL烧杯中，加入25mL硝酸（5.5），加热溶解完全后，继续加热煮沸以除去氮的氧化物，冷却，移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含有1mg银。A.19锂标准储备溶液称取5.3228g碳酸锂（优级纯），加水约150mL，缓慢加入盐酸（1+9）至溶解完全，煮沸除去二氧化碳，冷却后移入1000mL容量瓶，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含有1mg锂。A.20锶标准贮备溶液称取3.0420g氯化锶（SrCl2·6H2O)置于250mL烧杯中，加入水溶解后，将溶液移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg锶。A.21锑标准贮备溶液称取1.0000g锑（wSb≥99.99%）置于300mL烧杯中，盖上表皿，加入20mL～30mL硫酸（1+1缓慢加热至完全溶解，冷却，用硫酸（1+4）将溶液移入1000mL容量瓶中，以硫酸（1+4）稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg锑。A.22镧标准贮备溶液称取1.1728g氧化镧置于300mL烧杯中，盖上表皿，加入50mL盐酸（5.4），加热使其溶解，冷却后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含1mg镧。A.23铈标准贮备溶液称取1.2284g氧化铈置于300mL烧杯中，盖上表皿，加入40mL浓硝酸（5.4），加热，加入过氧化氢（5.2反复4～5次，直到氧化铈完全溶解后，加热煮沸使多余的过氧化氢分解，冷却后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含1mg铈。A.24镨标准贮备溶液称取1.2082