《铌铁分析方法 第1部分：钽、磷、铝和钛含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法》

1YB/TXXXX.1—XXXX铌铁分析方法第1部分：钽、磷、铝和钛含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法警示——使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件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。本文件规定了采用电感耦合等离子发射光谱法测定铌铁中钽、磷、铝、钛等元素含量的方法。本文件适用于铌铁中钽、磷、铝、钛元素含量的测定，测定范围见表1。表1测定范围P2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，仅所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/T602化学试剂杂质测定用标准溶液的制备GB/T4010铁合金化学分析用试样的采取和制备GB/T6379.1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：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法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GB/T12806实验室玻璃仪器单标线容量瓶GB/T12808实验室玻璃仪器单标线吸量管GB/T23942化学试剂电感耦合等离子体原子发射光谱法通则3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4原理试料采用适量硝酸和氟化铵在微波消解仪中消解或低温下采用适量硝酸和氢氟酸分解，然后用电感2YB/TXXXX.1—XXXX耦合等离子体原子发射光谱仪测量溶液中待测元素的发射光谱强度,由仪器根据标准溶液制作的校准曲线计算出样品中分析元素的含量。5试剂分析中除非另有说明外，仅使用认可的分析纯的试剂，实验用水应符合GB/T6682规定的二级及以上蒸馏水或纯度与其相当的水。5.1氟化铵。5.2硝酸，ρ1.42g/mL。5.3氢氟酸，ρ1.15g/mL。5.4硝酸，1+1。5.5氢氟酸，1+99。5.7铁溶液，20mg/mL称取2.0000g高纯金属铁粉(铁质量分数大于99.95%以上)，置于200mL烧杯中，加入20mL盐酸（5.6），低温加热溶解，待完全溶解后，冷却至室温，移入100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含铁20.00mg。5.8铌溶液，20mg/mL称取高纯金属铌2.0000g（铌质量分数大于99.99%以上，待测元素含量小于0.001%置于300mL聚四氟乙烯烧杯中，加10mL硝酸（5.2）后，再滴加10mL氢氟酸（5.3）至剧烈反应停止，置于电炉上低温溶解，至溶解完全，取下冷却，移入100mL的聚丙烯容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含铌20.00mg。5.9钽标准储备溶液，1.00mg/mL。5.9.1钽标准溶液，100.0μg/mL。移取10.00mL钽标准储备溶液（5.9）于100mL聚丙烯容量瓶中，用氢氟酸（4.5）稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含钽为100.0μg。5.10磷标准储备溶液，1.00mg/mL。5.10.1磷标准溶液，100.0μg/mL。移取10.00mL磷标准储备溶液（5.10）于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含磷为100.0μg。5.10.2磷标准溶液，10.0μg/mL。移取10.00mL磷标准溶液（5.10.1）于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含磷为10.0μg。5.11铝标准储备溶液，1.00mg/mL。5.12钛标准储备溶液，1.00mg/mL。5.12.1钛标准溶液，100.0μg/mL。移取10.00mL钛标准储备溶液（5.12）于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含钛为100.0μg。5.12.2钛标准溶液，10.0μg/mL。移取10.00mL钛标准溶液（5.12.1）于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含钛为10.0μg。5.13氩气，纯度不低于99.99%。3YB/TXXXX.1—XXXX6仪器与设备除非另有规定，所用容量瓶和移液管应符合GB/T12806和GB/T12808的规定。6.1电感耦合等离子体原子发射光谱仪，仪器应符合GB/T23942《电感耦合等离子体原子发射光谱仪》的要求,配备耐氢氟酸进样系统。6.2微波消解仪。6.3分析天平，可精确称量至0.1mg。6.4聚四氟乙烯烧杯。6.5聚丙烯容量瓶，100mL。7试样按照GB/T4010的规定进行样品的采取和制备，试样应通过0.125mm筛孔。8分析步骤8.1试料量称0.20g试料，精确到0.0001g。8.2测定次数对同一试料应至少独立分析两次。8.3空白试验随同试料做空白试验。8.4分析试液的制备根据实验室情况，可选择8.4.1或8.4.2分析步骤。8.4.1微波消解法将试料（8.1）放入50mL消解罐中，用少量水润湿并将试料打散，加入10mL硝酸(5.2)，1g氟化铵(5.1),盖上罐盖，移入微波消解仪。设定消解程序分为两段，第一阶段：目标温度150℃,升温时间为10min，消解保持时间为10min；第二阶段：目标温度170℃,升温时间为5min,消解保持时间为5min。消解完成后冷至室温，取出消解罐，用少量水洗涤消解灌盖和灌壁并转移至100mL聚丙烯容量瓶，用水稀释至刻度，摇匀，待测。8.4.2低温硝酸-氢氟酸分解法将试料（8.1）放入150mL聚四氟乙烯烧杯中，用少量水润湿并将试料打散，加5mL硝酸（5.2滴加5mL氢氟酸（5.3），待剧烈反应停止后于电炉上低温缓慢加热至试料完全溶解，取下冷却至室温，将试液移入100mL聚丙烯容量瓶，用水稀释至刻度，摇匀，待测。4YB/TXXXX.1—XXXX8.5校准曲线的制备8.5.1分别移取3mL铁溶液（5.7）及6mL铌溶液（5.8）于一组100mL的聚丙烯容量瓶中，按表2准确加入相应的钽、磷、铝、钛标准溶液，用氢氟酸（5.5）稀释至刻度，混匀，制备成系列校准溶液。表2各元素推荐系列校准溶液标准系列序号1234567Ta加入标准溶液浓度μg/mL加入标准溶液体积mL02.006.002.006.0010.00P加入标准溶液浓度μg/mL/加入标准溶液体积mL02.006.002.006.0020.00/Al加入标准溶液浓度μg/mL/加入标准溶液体积mL02.004.006.0010.00/Ti加入标准溶液浓度μg/mL加入标准溶液体积mL02.006.002.006.002.005.008.5.2在可以获得足够相似系列标准样品的条件下，可选取具有一定含量梯度且含量范围覆盖测试样品的铌铁标准样品至少5个，按8.4制备系列标准溶液。此系列标准溶液各待测元素的浓度可以用标准样品中各元素含量的质量分数计，以（%）表示。8.6测量8.6.1参照附录A中表A.1推荐的待测元素的波长，将电感耦合等离子体原子发射光谱仪（6.1）调节至最佳工作状态，按由低到高的顺序测定待测元素系列标准溶液的光谱强度，根据光谱强度和标准溶液的浓度由仪器软件自动拟合各待测元素的校准曲线，线性相关系数应大于0.999。8.6.2在与校准曲线相同的仪器条件下，测定分析试液中各待测元素的光谱强度，并由仪器软件依据校准工作曲线直接计算出分析试液中待测元素浓度。9测定结果计算5YB/TXXXX.1—XXXXw=100..................................................................(1)式中：w───待测元素的含量，以质量分数（%）表示；C───分析试液中待测元素的浓度，单位为微克每毫升(μg/mL）；C0───空白试液中待测元素的浓度，单位为微克每毫升(μg/mL）；V───分析试液体积，单位为毫升（mL）；m───试料的质量，单位为克（g）。测定结果由电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析软件根据测得待测元素的浓度依据计算公式（1）自动计算，得出待测元素的含量。同一试样两次独立分析结果差值的绝对值不大于表3所列重复性限r时，取算术平均值作为分析结果；如果两次独立分析结果差值的绝对值大于表3所列重复性限(r)规定时，则应按附录B的规定流程进行处理。数值修约按GB/T8170的规定执行，计算结果小于1.00%保留2位有效数字，计算结果大于等于1.00%表示到小数点后两位。10精密度本标准在2022年由8家实验室，对8个不同水平的样品进行精密度共同试验，按GB/T6379.1、GB/T6379.2统计方法确定的精密度见表3。精密度测定的原始数据参见附录C。表3精密度元素测定范围（质量分数）/%重复性限，r再现性限，R0.05～5.0lgr=-1.5968+0.8245lgmlgR=-1.3961+0.7928lgmP0.010～1.0lgr=-1.7081+0.3653lgmlgR=-1.3048+0.5481lgm0.50~5.0r=0.02771+0.01204mR=0.08668+0.01509m0.010~2.5r=0.001524+0.02469mR=0.004074+0.04555m11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)采用文件；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文件中没有规定的可能对试样和有证标准样品的结果产生影响的任何操作。6YB/TXXXX.1—XXXX各元素参考分析线各元素分析线参见表A.1。表A.1各元素参考分析线P7是x1+x2+x3是x1+x2+x3+x4μ=4附录B试样分析结果接受程序流程图试样分析结果接受程序流程图如图B.1所示。从独立结果开始分析结果x1、x2是x1+x22μ=x1+x22μ=否再次测定x3是x1+x2+x1+x2+x33μ=否再次测定x4xxmax－xmin≤1.3rμ=中位值（x1、x2、x3、x4）图B.1试样分析结果接受程序流程图8YB/TXXXX.1—XXXX（资料性）精密度测定的原始数据表C.1铌铁钽原始数据实验室i水平j1234567810.07250.0850.08820.3160.8722.0933.9035.1180.07270.0860.08670.3140.8692.1043.8745.1240.07190.08540.08750.3090.8752.1153.8895.10520.07300.08450.09100.3230.8532.0483.8494.9990.07300.08600.09400.3240.8542.0633.8135.0350.07000.08400.09200.3230.8492.0773.8015.02930.07300.08400.08700.3020.8582.0203.8505.0890.07100.08400.08500.3040.8492.0903.8205.0500.07100.08200.08800.3020.8622.1003.8605.08040.07110.08460.08630.3080.8322.0843.8205.0680.07070.08540.08760.3060.8272.1013.8125.1100.07160.08400.08870.3070.8302.1063.7995.05750.07100.08500.08600.3190.8742.1063.85.0690.07100.08500.08700.3170.8722.0913.8335.1170.07200.08500.08600.3170.8612.0823.8115.12060.07020.08380.08820.2930.8672.0273.9034.9370.06550.0850.08870.3110.8882.0963.8615.0240.06660.08270.08720.3080.8842.0673.8715.05570.07020.08210.08960.3130.8632.0923.85.0110.07050.08190.08820.3180.8522.1133.825.1230.06950.08260.08930.3150.8612.1253.875.06180.07190.08260.08750.3090.8632.0683.8525.0840.06870.08360.08860.3010.8582.0943.8635.0800.06950.08430.08670.3170.8482.0793.8455.0869YB/TXXXX.1—XXXX表C.2铌铁磷原始数据实验室i水平j1234567810.01320.06530.1070.1470.1640.1760.3401.0060.01370.06620.1090.1540.1670.1800.3500.9870.01440.06490.1090.1560.1670.1840.3470.99220.01200.05900.1030.1330.1520.1760.3390.9750.01700.06000.1140.1360.1580.1820.3420.9650.01600.05900.1140.1410.1550.1820.3320.97130.01400.06400.1090.1380.1590.1720.3410.9690.01300.06300.1100.1420.1600.1720.3400.9710.01400.06500.1090.1410.1580.1720.3440.96940.01420.06380.1060.1490.1680.1810.3570.9860.01290.06220.1050.1440.1710.1790.3580.9740.01210.06700.1040.1510.1690.1830.3530.98650.01900.07700.1240.1400.1590.1780.3511.0270.01600.05500.1200.1400.1590.1770.3501.0250.01100.05500.1220.1340.1580.1820.3511.03060.01100.06400.1050.1570.1690.1640.3340.9810.01410.06620.0970.1570.1760.1780.3490.9680.01410.06500.0960.1540.1740.1740.3480.97470.01310.06100.1020.1450.1600.1750.3480.9960.01290.06250.1050.1420.1630.1760.3510.9780.01420.06380.1020.1470.1650.1740.3430.98880.01360.06380.1090.1510.1560.1730.3360.9760.01480.06410.1020.1450.1590.1610.3560.9620.01250.06480.1060.1380.1470.1760.3530.974YB/TXXXX.1—XXXX表C.3铌铁铝原始数据实验室i水平j1234567810.7020.8761.2161.3181.8642.5472.8954.8490.6910.8841.2501.3251.8952.5882.8804.8530.7220.8631.2251.3391.8582.5752.8554.83720.6500.8491.1431.4151.8972.5532.9584.7990.6520.8271.1101.4061.8652.5722.9584.8480.6350.8381.1141.3931.8672.5482.9024.77530.7200.8851.2201.3501.8602.5802.9014.8200.7130.8861.2101.3601.8702.5602.8814.7900.7120.8941.2101.3401.8702.6202.8714.81040.6720.8861.1801.3361.8162.5392.8454.6640.6760.8681.1451.3411.8102.4842.8854.7440.6830.8251.1601.3571.7922.4542.8664.63650.7730.8971.2701.4401.8612.5522.8354.8050.7460.8911.2681.4431.8582.5452.8114.8010.7540.8861.2531.4291.8462.5452.8094.79360.6500.8781.1771.4161.8912.6712.8424.7980.6030.8231.1621.4101.8832.6852.9024.8340.6430.8561.1451.4251.8642.6492.8164.85670.6820.8811.1761.3651.8562.5712.8354.7670.6920.8561.1831.3481.8382.5522.8684.7720.7120.8781.1561.3721.8492.5032.8874.70380.7180.8721.2201.3551.8672.5112.8594.8240.7060.8641.2181.3681.8712.5282.8684.8350.7010.8591.2121.3481.8562.5412.8514.814YB/TXXXX.1—XXXX表C.4铌铁钛原始数据实验室i水平j1234567810.01430.04470.1910.5360.8050.9001.3492.3790.01400.04560.1920.5400.7900.8901.3262.4060.01360.04510.1930.5280.7960.8891.3352.39520.01200.03900.18