(高清版)GBT 26416.3-2022 稀土铁合金化学分析方法 第3部分：钙、镁、铝、镍、锰量的测 定 电感耦合等离子体发射光谱法

稀土铁合金化学分析方法电感耦合等离子体发射光谱法I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件是GB/T26416《稀土铁合金化学分析方法》的第3部分。GB/T26416已经发布了以下部分：——第1部分：稀土总量的测定；——第2部分：稀土杂质含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法；——第4部分：铁量的测定重铬酸钾滴定法；——第5部分：氧含量的测定脉冲-红外吸收法。本文件代替GB/T26416.3—2010《镝铁合金化学分析方法的测定电感耦合等离子体发射光谱法》,与GB/T26416.3—2010相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a)更改了适用范围，将钙、镁和镍含量的测定范围由0.0050%～0.050%更改为0.0050%~0.25%;铝含量的测定范围由0.020%～0.10%更改为0.0050%～0.25%(见第1章，2010年版的第1章);b)增加了镧铁合金、铈铁合金、钆铁合金、钬铁合金、钇铁合金和镧铈铁合金分析试液的制备、系列标准溶液的制备(见8.4、8.5);c)更改了部分分析谱线波长(见8.6.1,2010年版的6.6.1);d)更改了“精密度”,并将“允许差”更改为“再现性”(见第10章，2010年版的第8章)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国稀土标准化技术委员会(SAC/TC229)提出并归口。本文件起草单位：赣州有色冶金研究所有限公司、广东省科学院工业分析检测中心、福建省长汀金龙稀土有限公司、国标(北京)检验认证有限公司、四川江铜稀土有限责任公司、中国有色桂林矿产地质研究院有限公司、包头华美稀土高科有限公司、淄博加华新材料资源有限公司。本文件于2010年首次发布，本次为第一次修订。Ⅱ本文件所指稀土铁合金为铁与一种或多种稀土元素组成的中间合金，一般采用熔盐电解法或熔配法制得，主要作为添加剂用于钕铁硼永磁材料、磁致伸缩材料、光磁记录材料等磁性材料或作为脱氧剂、添加剂等用于钢铁冶炼。化学成分是稀土铁合金的重要考核指标。本系列标准GB/T26416《稀土铁合金化学分析方法》整合了行业标准XB/T616—2012《钆铁合金化学分析方法》、XB/T621—2016《钬铁合金化学分析方法》、XB/T623—2018《铈铁合金化学分析方法》、XB/T析方法》,建立针对目前所有实现规模化生产的稀土铁合金(包括镧铁、铈铁、镧铈铁、钕铁、镝铁、钆铁、钬铁和钇铁等)生产、应用中需要考核的指标的化学分析方法标准，包括稀土总量、稀土杂质含量、非稀土杂质含量的检测等。根据检测对象和检测手段的不同以及基体的差异等，GB/T26416拟由9个部——第1部分：稀土总量的测定；——第2部分：稀土杂质含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法；——第3部分：钙、镁、铝、镍、锰量的测定电感耦合等离子体发射光谱法；——第4部分：铁量的测定重铬酸钾滴定法；——第5部分：氧含量的测定脉冲-红外吸收法；——第6部分：钼、钨、钛量的测定电感耦合等离子体发射光谱法；——第8部分：硅量的测定光度法；——第9部分：磷量的测定铋磷钼蓝分光光度法。上述各个部分标准通过明确适用范围、规范试剂、材料、试验设备和步骤，并经过多家实验室反复多次的试验和验证给出精密度数据，增强了不同试验室间数据的一致性和可比性，为稀土铁合金的品质核查建立严谨、规范的标准化工作基础。本次对GB/T26416.3的修订采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES),通过基体近似匹配和硝酸用量、谱线选择、共存离子干扰、基体浓度和基体变化对测定的影响，开展了比对试验，同时兼顾了各种能力实验室的使用需求，具有准确、简单、快速、成本低的特点。本文件精密度数据是在2020年由7家实验室对7种稀土铁合金中各杂质元素含量的5个不同水平样品进行共同试验确定的，每个实验室对7种稀土铁合金中各杂质元素含量的每个水平在重复性条件下独立测定11次，共同试验数据按GB/T6379.2进行统计分析。1稀土铁合金化学分析方法电感耦合等离子体发射光谱法本文件规定了稀土铁合金(镧铁合金、铈铁合金、钆铁合金、镝铁合金、钬铁合金、钇铁合金、镧铈铁本文件适用于稀土铁合金(镧铁合金、铈铁合金、钆铁合金、镝铁合金、钬铁合金、钇铁合金、镧铈铁合金)中钙、镁、铝、镍、锰含量的测定。测定范围(质量分数):0.0050%～0.25%。2规范性引用文件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方法提要试料经盐酸和硝酸分解，在稀盐酸或稀硝酸介质中，以近似基体匹配法校正基体对测定的影响，直接以氩等离子体光源激发，用标准曲线法进行光谱测定。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及以上试剂和符合实验室GB/T6682规定的二级水及以上蒸馏水或去离子水或相当纯度的水，液体试剂均保存于塑料瓶中。优先使用有证标准溶液。5.1过氧化氢(30%)。5.3硝酸(p=1.42g/mL)。5.4盐酸(1+1)。5.5硝酸(1+1)。5.6钙标准贮存溶液：称取0.2497g经105℃干燥至恒重的碳酸钙[w(CaCO₃)≥99.99%]置于100mL烧杯中，用少量水润湿，加入10mL盐酸(5.4)低温加热至溶解，取下冷却至室温，移入100mL25.7镁标准贮存溶液：称取0.3316g经500℃灼烧至恒重的氧化镁[w(MgO)≥99.99%]置于100mL烧杯中，用少量水润湿，加入20mL盐酸(5.4)低温加热分解至清亮，冷却至室温，移入200mL容量瓶5.8铝标准贮存溶液：称取0.2000g金属铝[w(Al)≥99.99%]置于200mL烧杯中，加入20mL水和2g氢氧化钠，待其分解完全后用盐酸(5.4)慢慢中和至出现沉淀后过量20mL,低温加热分解完全，冷5.9镍标准贮存溶液：称取0.4480g经105℃干燥至恒重的硫酸镍[w(NiSO₄·6H₂O)≥99.99%]置于200mL烧杯中，加入30mL水溶解，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg镍。5.10锰标准贮存溶液：称取0.1582g经105℃干燥至恒重的二氧化锰[(w(MnO₂)≥99.99%]置于100mL烧杯中，用少量水润湿，加入10mL盐酸(5.4)低温加热至溶解，取下冷却至室温，移入100mL5.11铁基体溶液：称取3.5747g经105℃干燥至恒重的三氧化二铁[w(Fe₂O₃)≥99.99%,待测元素质量分数均小于0.0005%]置于300mL烧杯中，用少量水润湿，加入25mL盐酸(5.4)低温溶解完全，移入50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含50mg铁。5.12镧基体溶液：称取1.1727g经950℃灼烧1h的氧化镧[w(REO)≥99.5%、w(La₂O₃/REO)≥99.99%,待测元素质量分数均小于0.0005%]置于200mL烧杯中，用少量水润湿，加入10mL盐酸(5.4)溶解完全，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含10mg镧。5.13铈基体溶液：称取1.2284g经950℃灼烧1h的氧化铈[w(REO)≥99.5%,w(CeO₂/REO)≥99.99%,待测元素质量分数均小于0.0005%]置于200mL烧杯中，用少量水润湿，加入20mL硝酸(5.5)、2mL过氧化氢(5.1)溶解完全，移入100mL10mg铈。5.14钆基体溶液：称取5.7624g经950℃灼烧1h的氧化钆[w(REO)≥99.5%,w(Gd₂O₃/REO)≥99.99%,待测元素质量分数均小于0.0005%]置于200mL烧杯中，用少量水润湿，加入50mL硝酸(5.5)溶解完全，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含50mg钆。5.15镝基体溶液：称取5.7386g经950℃灼烧1h的氧化镝[w(REO)≥99.5%,w(Dy₂O₃/REO)≥99.99%,待测元素质量分数均小于0.0005%]置于200mL烧杯中，用少量水润湿，加入50mL硝酸(5.5)溶解完全，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含50mg镝。5.16钬基体溶液：称取5.7274g经950℃灼烧1h的氧化钬[w(REO)≥99.5%,w(Ho₂O₃/REO)≥99.99%,待测元素质量分数均小于0.0005%]置于200mL烧杯中，加入50mL硝酸(5.5)溶解完全，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含50mg钬。5.17钇基体溶液：称取6.3500g经950℃灼烧1h的氧化钇[w(REO)≥99.5%,w(Y₂O₃/REO)≥99.99%,待测元素质量分数均小于0.0005%]置于200mL烧杯中，用少量水润湿，加入50mL硝酸(5.5)溶解完全，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含50mg钇。5.18混合标准溶液I:移取标准贮存溶液(5.6～5.10)各20.00mL于200mL容量瓶中，加入10mL硝酸(5.5),用水稀释至刻度，混匀后立即移入聚乙烯瓶中贮存。此溶液1mL5.19混合标准溶液Ⅱ:移取20.00mL混合标准溶液I(5.18)于200mL容量瓶中，加入5mL硝酸(5.5),用水稀释至刻度，混匀后立即移入聚乙烯瓶中贮存。此溶液1mL5.20氩气：体积分数≥99.99%。36仪器设备6.2电感耦合等离子体发射光谱仪。在仪器正常工作状态下，凡达到下列指标均可使用：——分辨率：小于0.006nm(200nm处);——重复性：用1.00mg/L的铜标准溶液，连续10次测量标准溶液，计算10次测量值的RSD小于——稳定性：用1.00mg/L的铜标准溶液，在不少于2h内，间隔15min以上，重复6次测量标准溶液，计算6次测量值的RSD小于2.0%。块状样品去掉表面氧化层，制成2mm～4mm屑状或粒状样品；屑状或粒状样品应密封保存。每种样品取样量不少于10g。制备好的样品应及时检测，避免氧化。8试验步骤8.1试料称取2.50g样品，精确至0.0001g。8.2平行测定平行做两份试验。8.3空白试验随同试料做空白试验。8.4分析试液的配制8.4.1镧铁合金、镧铈铁合金分析试液的制备：将试料(8.1)置于250mL烧杯中，用水润湿，缓慢加入25mL硝酸(5.5),加入0.5mL过氧化氢(5.1),低温加热分解至清亮，冷却至室温，移入100mL聚乙烯8.4.2镧铁合金、镧铈铁合金分析试液的稀释：移取10.00mL试液(8.4.1)于50mL聚乙烯容量瓶中，8.4.3铈铁合金、钆铁合金、镝铁合金、钬铁合金、钇铁合金分析试液的制备：将试料(8.1)置于250mL烧杯中，用水润湿，缓慢加入25mL盐酸(5.4),加入0.5mL过氧化氢(5.1),低温加热分解至清亮，冷却8.4.4铈铁合金、钆铁合金、镝铁合金、钬铁合金、钇铁合金分析试液的稀释：移取10.00mL试液(8.4.3)于聚乙烯50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。8.5系列标准溶液的配制8.5.1空白试验用系列标准溶液的配制分别移取0mL、2.50mL、5.00mL混合标准溶液Ⅱ(5.19)于3个100mL聚乙烯容量瓶中，42.50mL、5.00mL、12.50mL混合标准溶液I(5.18)于另外3个100mL聚乙烯容量瓶中。分别加入2mL硝酸(5.5),用水稀释至刻度，混匀。配制成各对应空白系列标准溶液，其待测元素浓度见表1。表1空白试验用系列标准溶液浓度单位为微克每毫升标准溶液标号标液中待测元素质量浓度钙镁铝镍锰100000234568.5.2近似基体匹配系列标准溶液的配制8.5.2.1镧铁基体系列标准溶液：分别移取7.50mL镧基体溶液(5.12)和8.50mL铁基体溶液(5.11)于6个100mL聚乙烯容量瓶中，分别移取0mL、2.50mL、5.00mL混合标准溶液Ⅱ(5.19)于前3个100mL聚乙烯容量瓶中，移取2.50mL、5.00mL、12.50mL混合标准溶液I(5.18)于后3个100mL聚乙烯容量瓶中，加入2mL硝酸(5.5),用水稀释至刻度，混匀。待测元素和基体浓度见表2中镧铁基体系列。8.5.2.2铈铁基体系列标准溶液：分别移取7.50mL铈基体溶液(5.13)和8.50mL铁基体溶液(5.11)于6个100mL聚乙烯容量瓶中，分别移取0mL、2.50mL、5.00mL混合标准溶液Ⅱ(5.19)于前3个100mL聚乙烯容量瓶中，移取2.50mL、5.00mL、12.50mL混合标准溶液I(5.18)于后3个100mL聚乙烯容量瓶中，加入2mL硝酸(5.5),用水稀释至刻度，混匀。待测元素和基体浓度见表2中铈铁基体系列。8.5.2.3钆铁基体系列标准溶液：分别移取7.50mL钆基体溶液(5.14)和2.50mL铁基体溶液(5.11)于6个100mL聚乙烯容量瓶中，分别移取0mL、2.50mL、5.00mL混合标准溶液Ⅱ(5.19)于前3个100mL聚乙烯容量瓶中，移取2.50mL、5.00mL、12.50mL混合标准溶液I(5.18)于后3个100mL聚乙烯容量瓶中，加入2mL硝酸(5.5),用水稀释至刻度，混匀。待测元素和基体浓度见表2中钆铁基体系列。8.5.2.4镝铁基体系列标准溶液：分别移取8.00mL镝基体溶液(5.15)和2.00mL铁基体溶液(5.8)于6个100mL聚乙烯容量瓶中，分别移取0mL、2.50mL、5.00mL混合标准溶液Ⅱ(5.19)于前3个100mL聚乙烯容量瓶中，移取2.50mL、5.00mL、12.50mL混合标准溶液I(5.18)于后3个100mL聚乙烯容量瓶中，加入2mL硝酸(5.5),用水稀释至刻度，混匀。待测元素和基体浓度见表2中镝铁基体系列。8.5.2.5钬铁基体系列标准溶液：分别移取8.00mL钬基体溶液(5.16)和2.00mL铁基体溶液(5.11)于6个100mL聚乙烯容量瓶中，分别移取0mL、2.50mL、5.00mL混合标准溶液Ⅱ(5.19)于前3个100mL聚乙烯容量瓶中，移取2.50mL、5.00mL、12.50mL混合标准溶液I(5.18)于后3个100mL聚乙烯容量瓶中，加入2mL硝酸(5.5),用水稀释至刻度，混匀。待测元素和基体浓度见表2中钬铁基体系列。8.5.2.6钇铁基体系列标准溶液：分别移取6.25mL钇基体溶液(5.17)和3.75mL铁基体溶液(5.11)5于6个100mL聚乙烯容量瓶中，分别移取0mL、2.50mL、5.00mL混合标准溶液Ⅱ(5.19)于前3个100mL聚乙烯容量瓶中，移取2.50mL、5.00mL、12.50mL混合标准溶液I(5.18)于后3个100mL聚乙烯容量瓶中，加入2mL硝酸(5.5),用水稀释至刻度，混匀。待测元素和基体浓度见表2中钇铁基体系列。8.5.2.7镧铈铁基体系列标准溶液：分别移取2.62mL镧基体溶液(5.12)、4.88mL铈基体溶液(5.13)和8.50mL铁基体溶液(5.11)于6个100mL聚乙烯容量瓶中，分别移取0mL、2.50mL、5.00mL混合标准溶液Ⅱ(5.19)于前3个100mL聚乙烯容量瓶中，移取2.50mL、5.00mL、12.50mL混合标准溶液 I(5.18)于后3个100mL聚乙烯容量瓶中，加入2mL硝酸(5.5),用水稀释至刻度，混匀。待测元素和基体浓度见表2中镧铈铁基体系列。表2各系列标准溶液浓度单位为微克每毫升标液编号各系列稀土合金中待测元素质量浓度各系列稀土合金中稀土基体和铁质量浓度镧铁铈铁钆铁镝铁钬铁钇铁镧铈铁钙镁铝镍锰La/FeCe/FeGd/FeDy/FeHo/FeY/FeLa/Ce/Fe100000425042503750/4000/4000/3125/262.5/487.5/425020.250.250.250.250.2530.500.500.500.500.5042.502.502.502.502.50568.6工作曲线的绘制与测定8.6.1推荐分析谱线各元素推荐分析谱线波长见表3。表3推荐分析谱线波长单位为纳米元素各稀土铁合金中推荐分析谱线波长镧铁合金铈铁合金钆铁合金镝铁合金钬铁合金钇铁合金镧铈铁合金钙镁铝镍锰6GB/T26416.3—20228.6.2空白系列标准溶液工作曲线的绘制依次测定空白试验用系列标准溶液(8.5.1)中待测元素的强度，进行工作曲线绘制，各元素工作曲线相关系数应不小于0.999。8.6.3近似基体匹配系列标准溶液工作曲线的绘制依次测定近似基体匹配系列标准溶液(8.5.2)中待测元素的强度，进行工作曲线绘制，各元素工作曲线相关系数应不小于0.999。8.6.4空白试液的测定在工作曲线(8.6.2)符合测定的要求后，测定空白试液(8.3)中待测元素的强度，仪器根据工作曲线(8.6.2)自动计算待测元素的质量浓度。8.6.5分析试液的测定在工作曲线(8.6.3)符合测定的要求后，测定分析试液(8.4)中待测元素的强度，仪器根据工作曲线(8.6.3)自动计算待测元素的质量浓度。9试验数据处理待测元素的含量以质量分数(w,)计，按式(1)计算： (1)式中：p₀——空白试液(8.3)中待测元素的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL);m——试料的质量，单位为克(g);两次平行测定结果的绝对差值不大于表4或表5中相应重复性限时，取其平均值作为测定结果，所得结果保留两位有效数字，数值修约按照GB/T8170规定执行。10精密度10.1重复性在重复性条件下获得的两次独立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4、表5数据采用线性内插法或外延法求得。7元素镧铁合金铈铁合金钇铁合金质量分数%重复性限(r)%质量分数%重复性限(r)%质量分数%重复性限(r)%钙<0.005<0.0050.03580.0060.00600.00120.00610.00110.04310.0040.0270.0030.0250.0020.0640.0050.1010.0100.1010.0090.1330.0120.2010.0100.2010.0130.2350.019镁<0.005—0.01330.002<0.0050.00760.00120.0110.0020.00770.00090.0140.0020.0310.0020.0270.0030.1030.0110.1060.0100.1040.0070.2020.0120.2030.0130.2050.014铝0.0140.0020.0140.0020.0720.0060.0190.0020.0190.0020.0760.0050.0390.0030.0380.0030.0980.0080.1130.0130.1140.0110.1740.0150.2110.0130.2130.0160.2640.023锰0.00900.00110.0130.0020.0190.0020.0140.0020.0190.0020.0250.0020.0340.0030.0390.0030.0430.0040.1090.0100.1110.0140.1180.0090.2070.0130.2110.0150.2130.01镍<0.005 0.00680.0012<0.005 0.00830.00120.0120.00150.00760.00120.0280.00230.0330.0030.0270.0030.1020.0090.1070.0120.1040.0080.2030.0110.2050.0140.2030.014元素钆铁合金钬铁合金镝铁合金质量分数%重复性限(r)%质量分数%重复性限(r)%质量分数%重复性限(r)%钙<0.005—<0.005—<0.005—0.00850.00090.00980.00130.00490.00080.0310.0030.0300.0040.0260.0030.1050.0100.1030.0070.1000.0060.2060.0140.2060.0140.2360.0198元素钆铁合金钬铁合金镝铁合金质量分数%重复性限(r)%质量分数%重复性限(r)%质量分数%重复性限(r)%镁<0.005<0.005<0.0050.00800.00110.00560.00080.00920.0010.0290.0030.0260.0030.0030.0040.1010.0090.1020.0060.1020.0090.2010.0130.2050.0120.2030.013铝0.1290.0100.0280.0040.0370.0050.1360.0080.0330.0030.0430.0060.1570.0080.0530.0050.0640.0060.2310.0140.2600.0090.1390.009]——0.2280.0090.2360.019锰0.0430.0040.0100.0020.00920.00120.0470.0040.0160.0020.0140.00210.0680.0050.0350.0040.0340.0040.1420.0100.1080.0090.1070.0090.2440.0100.2130.0100.2080.012镍<0.005 <0.005—<0.005——0.00690.00070.00800.00070.00830.00110.0280.0030.0290.0040.0270.0050.1020.0080.1040.0090.1030.0100.2030.0120.2060.0090.2050.020表5镧铈铁合金重复性限元素镧铈铁合金质量分数%重复性限(r)%钙<0.0050.00600.00090.0260.0030.1010.0100.2010.0129表5镧铈铁合金重复性限(续)元素镧铈铁合金质量分数%重复性限(r)%镁0.00730.00100.01250.00130.0330.0030.1070.0100.2070.015铝0.0180.0030.0230.0020.0430.0030.1180.0090.2160.014锰0.00600.00100.0120.0020.0310.0030.1060.0100.2080.013镍<0.0050.00760.00110.0280.0030.1030.0110.2030.012在再现性条件下获得的两次独立测试结果的绝对差值不超过再现性限(R),超过再现性限(R)的情况不超过5%,再现性限(R)按表6、表7数据采用线性内插法或外延法求得。元素镧铁合金铈铁合金钇铁合金质量分数%再现性限(R)%质量分数%再现性限(R)%质量分数%再现性限(R)%钙<0.005<0.0050.03580.0060.00600.00170.00610.00160.04310.0080.0270.0060.0250.0020.0640.0080.1010.0130.1010.0100.1330.0170.2010.0110.2010.0150.2350.019镁<0.0050.01330.002<0.005—0.00760.00180.0110.0020.00770.00190.0140.0020.0310.0030.0270.0060.1030.0150.1060.0110.1040.0120.2020.0200.2030.0160.2050.019铝0.0140.0020.0140.0020.0720.0120.0190.0030.0190.0030.0760.0140.0390.0030.0380.0040.0980.0130.1130.0150.1140.0130.1740.0210.2110.0160.2130.0170.2640.032锰0.00900.00190.0130.0020.0190.0020.0140.0020.0190.0030.0250.0040.0340.0030.0390.0040.0430.0060.1090.0120.1110.0150.1180.0120.2070.0150.2110.0170.2130.014镍<0.005—0.00680.0020<0.005—0.00830.00130.0120.00190.00760.00160.0280.00250.0