(高清版)GB∕T 18115.1-2020 稀土金属及其氧化物中稀土杂质化学分析方法 第1部分：镧中铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇量的测定

代替GB/T18115.1—2006稀土金属及其氧化物中稀土杂质化学分析方法Part1:Determinationofcerium,praseodymium,neodymium,samarium,europium,gadolinium,terbium,dysprosium,holmium,erbium,thulium,国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I 本部分为GB/T18115的第1部分。本部分代替GB/T18115.1—2006《稀土金属及其氧化物中稀土杂质化学分析方法镧中铈、镨、0.10%(见第1章，2006年版的第1章); 修改了方法1和方法2中试样的预处理条件，由“900℃灼烧1h”修改为“氧化物试样于——增加了方法1的空白试验(见2.5.3);——删除了方法1中的参考谱线Pr422.533nm;修改了参考谱线，将Tm342.908nm调整为Tm342.508nm(见2.6.1,2006年版的第6章);——修改了方法1、方法2中重复性和允许差(见2.8、3.7,2006年版的第8章和第17章);——修改了方法2的测量范围，将氧化铈的下限由0.0001%调整为0.00005%,氧化钇的下限由0.0001%调整为0.00003%,氧化钐、氧化钆、氧化铽的下限分别由0.00005%调整为0.00003%,将氧化铕、氧化镝、氧化铒、氧化镱的下限分别由0.00005%调整为0.00002%,将氧化钬、氧化铥、氧化镥的下限分别由0.00005%调整为0.00001%(见表2,2006年版的第10章);GB/T18115.1—2020——修改了方法2试剂和材料中的硝酸浓度，将硝酸(1+19)调整为硝酸(1+49)(见3.2.6,2006年版的第12章); 增加了方法2中内标元素铯(见3.2.23、3.5.4、3.5.5,2006年版的15.4和15.5)本部分由全国稀土标准化技术委员会(SAC/TC229)提出并归口。本部分起草单位：江阴加华新材料资源有限公司、中国有色金属工业标准计量质量研究所、定南大华新材料资源有限公司、虔东稀土集团股份有限公司、湖南稀土金属材料研究院、赣州晨光稀土新材料省长汀金龙稀土有限公司、中国有色桂林矿产地质研究院有限公司、四川江铜稀土有限责任公司、国标(北京)检验认证有限公司、淄博加华新材料资源有限公司、包头稀土研究院。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：1GB/T18115.1—2020稀土金属及其氧化物中稀土杂质化学分析方法1范围本部分共包含两个方法：方法1电感耦合等离子体原子发射光谱法，方法2电感耦合等离子体质谱法。方法1测定范围见表1,方法2测定范围见表2。表1方法1测定范围测定元素质量分数%测定元素质量分数%氧化铈氧化镝0.0003～0.10氧化镨氧化钬0.0003～0.10氧化钕氧化铒0.0003～0.10氧化钐氧化铥0.0001～0.10氧化铕0.0003～0.10氧化镱0.0001～0.10氧化钆0.0003～0.10氧化镥0.0001～0.10氧化铽0.0005～0.10氧化钇表2方法2测定范围测定元素质量分数%测定元素质量分数%氧化铈0.00005～0.010氧化镝0.00002～0.010氧化镨0.00005～0.010氧化钬0.00001～0.010氧化钕0.00005～0.010氧化铒0.00002～0.010氧化钐0.00003～0.010氧化铥0.00001～0.010氧化铕0.00002～0.010氧化镱0.00002～0.010氧化钆0.00003～0.010氧化镥0.00001～0.010氧化铽0.00003～0.010氧化钇0.00003～0.0102GB/T18115.1—20202方法1:电感耦合等离子体原子发射光谱法基体对测定的影响。2.2试剂2.2.1过氧化氢(30%),优级纯。2.2.2盐酸(1+1),优级纯。2.2.3盐酸(1+19),优级纯。2.2.4硝酸(1+1),优级纯。2.2.5氧化镧基体溶液：称取20.000g经950℃灼烧1h的氧化镧[w(La₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于200mL烧杯中，加80mL盐酸(2.2.2),低温加热溶清后冷却至室温，溶液移入200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含100mg氧化镧。2.2.6氧化铈标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铈[w(CeO₂/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL硝酸(2.2.4),加10mL过氧化氢(2.2.1),低温加热2.2.7氧化镨标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镨[w(Pr₆O₁/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(2.2.2),低温加热溶清后冷却至室温，溶液移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg氧化镨。释成1mL含100pg和1mL含10μg氧化镨的标准溶液。2.2.8氧化钕标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钕[w(Nd₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(2.2.2),低温加热溶清后冷却至室温，溶液移入2.2.9氧化钐标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钐[w(Sm₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(2.2.2),低温加热溶清后冷却至室温，溶液移入2.2.10氧化铕标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铕[w(Eu₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(2.2.2),低温加热溶清后冷却至室温，溶液移入2.2.11氧化钆标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钆[w(Gd₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(2.2.2),低温加热溶清后冷却至室温，溶液移入2.2.12氧化铽标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铽[w(TbO₇/REO)≥99.999%,3GB/T18115.1—20202.2.13氧化镝标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镝[w(Dy₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(2.2.2),低温加热溶清后冷却至室温，溶液移入2.2.14氧化钬标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钬[w(HO₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(2.2.2),低温加热溶清后冷却至室温，溶液移入2.2.15氧化铒标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铒[w(Er₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(2.2.2),低温加热溶清后冷却至室温，溶液移入2.2.16氧化铥标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铥[w(Tm₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(2.2.2),低温加热溶清后冷却至室温，溶液移入2.2.17氧化镱标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镱[w(Yb₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(2.2.2),低温加热溶清后冷却至室温，溶液移入2.2.18氧化镥标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镥[w(Lu₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(2.2.2),低温加热溶清后冷却至室温，溶液移入2.2.19氧化钇标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钇[w(Y₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL盐酸(2.2.2),低温加热溶清后冷却至室温，溶液移入2.3仪器2.3.1电感耦合等离子体发射光谱仪：分辨率<0.006nm(200nm处)。2.4.1将氧化物试样在干燥箱内于105℃烘1h,置于干燥器中冷却至室温，立即称量。2.4.2金属试样应去掉表面氧化层，取样后立即称量。2.5分析步骤按表3称取氧化物试样(2.4.1),精确至0.0001g。按表3称取金属试样(2.4.2),需结合表8中镧的系数k折算相应称样量，精确至0.0001g。4GB/T18115.1—2020被测元素质量分数%氧化物试样量(2.4.1)g金属试样量(2.4.2)g0.0001～0.0200.500>0.020～0.200.100随同试料做空白试验。按表3将试料(2.5.1)置于100mL烧杯中，加入3mL水，加入6.5mL盐酸(2.2.2),低温加热至溶2.5.5系列标准溶液的配制2.5.5.1被测元素质量分数小于或等于0.020%的试样标准系列溶液的配制将氧化镧基体溶液(2.2.5)和各稀土氧化物标准溶液(2.2.6～2.2.19)按表4分别移入7个100mL表4标准系列溶液浓度标液编号各稀土(以氧化物计)质量浓度氧化镧氧化铈氧化镨氧化钕氧化钐氧化铕氧化钆氧化铽123456700.010.050.200.502.0000.010.050.200.502.0000.010.050.200.502.0000.010.050.200.502.0000.010.050.200.502.0000.010.050.200.502.0000.010.050.200.502.00标液编号各稀土(以氧化物计)质量浓度pg/mL氧化镝氧化钬氧化铒氧化铥氧化镱氧化镥氧化钇123456700.010.050.200.502.0000.010.050.200.502.0000.010.050.200.502.0000.010.050.200.502.0000.010.050.200.502.0000.010.050.200.502.0000.010.050.200.502.00注：仪器输入各标准系列浓度值时，分别加上氧化镧纯基体中待测元素的值。GB/T18115.1—20202.5.5.2被测元素质量分数大于0.020%的试样标准系列溶液的配制将氧化镧基体溶液(2.2.5)和各稀土氧化物标准溶液(2.2.6～2.2.19)按表5分别移入6个100mL表5标准系列溶液浓度标液编号氧化镧氧化铈各稀土(以氧化物计)质量浓度氧化镨氧化钕氧化钐氧化铕氧化钆氧化铽1234562000200020002000200020004.04.04.04.04.04.04.0标液编号氧化镝氧化钬各稀土(以氧化物计)质量浓度氧化铒氧化铥氧化镱氧化镥氧化钇12345604.04.04.04.04.04.04.0注：仪器输入各标准系列浓度值时，分别加上氧化镧纯基体中待测元素的值。将各稀土氧化物标准溶液(2.2.6～2.2.19)按表6分别移入4个100mL容量瓶中，加入5mL盐酸表6标准系列溶液浓度标液编号各稀土(以氧化物计)质量浓度氧化镧氧化铈氧化镨氧化钕氧化钐氧化铕氧化钆氧化铽100000000200.010.010.010.010.010.010.01300.050.050.050.050.050.050.05400.100.100.100.100.100.100.10标液编号各稀土(以氧化物计)质量浓度氧化镝氧化钬氧化铒氧化铥氧化镱氧化镥氧化钇1000000020.010.010.010.010.010.010.0130.050.050.050.050.050.050.0540.100.100.100.100.100.100.1056GB/T18115.1—20202.6.1推荐分析线见表7。元素分析线nm元素分析线nm413.380Dy353.171Pr417.942Ho345.600Nd401.225、430.357337.275359.260、446.734313.126、342.508390.711、381.966Yb328.937354.937261.542350.917Y324.228、371.029测定。…………k——各元素单质与其氧化物的换算系数，见表8,计算氧化物含量时k=1;元素k元素k镧镝铈钬镨铒钕铥钐镱铕镥钆钇铽7GB/T18115.1—20202.8精密度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9数据采用线性内插法求得。表9重复性限测定元素质量分数%重复性限(r)%测定元素质量分数%重复性限(r)%氧化铈0.00070.0002氧化镝0.00050.00010.00200.00040.00060.00020.00510.00060.00190.00040.00920.00100.00500.00070.0200.0020.00930.00100.0980.005——0.170.010氧化镨0.00070.0002氧化钬0.00050.00010.00200.00040.00060.00020.00500.00070.00190.00040.00940.00100.00490.00070.0190.0020.00940.00100.0950.0050.190.010氧化钕0.00070.0002氧化铒0.00050.00010.00200.00040.000.70.00020.00500.00070.00190.00040.00960.00100.00500.00070.0190.0020.00930.00100.0950.0050.190.010氧化钐0.00070.0002氧化铥0.00020.00010.00190.00040.00060.00020.00490.00070.00190.00040.00940.00100.00500.00070.0190.0020.00930.00100.0900.005——0.190.0108GB/T18115.1—2020测定元素质量分数%重复性限(r)%测定元素质量分数%重复性限(r)%氧化铕0.00050.0001氧化镱0.00020.00010.00060.00020.00070.00020.00190.00040.00200.00040.00500.00070.00510.00070.00940.00100.00940.0010氧化钆0.00050.0001氧化镥0.00020.00010.00070.00020.00070.00020.00190.00040.00190.00040.00500.00070.00510.00070.00940.00100.00930.0010氧化铽0.00060.0002氧化钇0.00020.00010.00190.00040.00080.00020.00500.00070.00200.00040.00950.00100.00500.0007———0.00950.00100.0200.0020.0940.0050.190.01注：重复性限(r)为2.8×s,,s,为重复性标准差。实验室之间分析结果的差值应不大于表10所列允许差。表10允许差测定元素质量分数%允许差%测定元素质量分数%允许差%氧化铈氧化镨氧化钕氧化钐0.0005～0.0010>0.0010～0.0020>0.0020～0.0040>0.0040～0.0080 >0.0080～0.020 >0.020～0.050 >0.050～0.10>0.10～0.200.00040.00050.00060.00100.00200.0060.0100.016氧化铥氧化镱氧化镥0.0001～0.0003>0.0003～0.0005>0.0005～0.0010>0.0010～0.0020>0.0020～0.0040>0.0040～0.0080 >0.0080～0.020 >0.020～0.050>0.050～0.100.00010.00020.00030.00040.00060.00100.00200.0060.0109GB/T18115.1—2020表10(续)测定元素质量分数%允许差%测定元素%允许差%氧化铕氧化钆氧化镝氧化铒氧化钬0.0003～0.0005>0.0005～0.0010>0.0010～0.0020>0.0020～0.0040>0.0040～0.0080 >0.0080～0.020 >0.020～0.050>0.050～0.100.00020.00040.00050.00060.00100.00200.0060.0100.0001～0.0003>0.0003～0.0005>0.0005～0.0010>0.0010～0.0020>0.0020～0.0040>0.0040～0.0080 >0.0080～0.020 >0.020～0.050>0.050～0.10>0.10～0.200.00010.00020.00030.00040.00060.00100.00200.0060.0100.016氧化铽0.0005～0.0010>0.0010～0.0020>0.0020～0.0040>0.0040～0.0080 >0.0080～0.020 >0.020～0.050>0.050～0.100.00040.00050.00060.00100.00200.0060.0103方法2:电感耦合等离子体质谱法进行校正。当本部分两个方法的分析范围出现重叠时，以准确度较高的方法2作为仲裁方法。3.2.3过氧化氢(30%),优级纯。3.2.4硝酸(p=1.42g/mL),MOS级纯。3.2.5硝酸(1+1),MOS级纯。3.2.6硝酸(1+49),MOS级纯。3.2.7氧化镧标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镧[w(La₂O₃/REO)≥99.999%,3.2.8氧化铈标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铈[w(CeO₂/REO)≥99.999%,3.2.9氧化镨标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镨[w(Pr₆O₁/REO)≥99.999%,GB/T18115.1—2020w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL硝酸(3.2.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，移入3.2.10氧化钕标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钕[w(Nd₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL硝酸(3.2.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，移入3.2.11氧化钐标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钐[w(Sm₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL硝酸(3.2.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，移入3.2.12氧化铕标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铕[w(Eu₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL硝酸(3.2.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，移入3.2.13氧化钆标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钆[w(Gd₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL硝酸(3.2.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，移入3.2.14氧化铽标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铽[w(Tb₄O₇/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL硝酸(3.2.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，移入3.2.15氧化镝标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镝[w(Dy₂O₈/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL硝酸(3.2.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，移入3.2.16氧化钬标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钬[w(Ho₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL硝酸(3.2.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，移入3.2.17氧化铒标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铒[w(Er₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL硝酸(3.2.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，移入3.2.18氧化铥标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化铥[w(Tm₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL硝酸(3.2.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，移入3.2.19氧化镱标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化镱[w(Yb₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL硝酸(3.2.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，移入3.2.20氧化镥标准贮存溶液：称取0.1000g,经950℃灼烧1h的氧化镥[w(Lu₂O₃/REO)≥99.999%,3.2.21氧化钇标准贮存溶液：称取0.1000g经950℃灼烧1h的氧化钇([w(Y₂O₃/REO)≥99.999%,w(REO)≥99.5%],置于100mL烧杯中，加10mL硝酸(3.2.5),低温加热至溶解完全，取下冷却，移入3.2.22混合稀土标准溶液：分别移取2.00mL各稀土氧化物标准贮存溶液(3.2.7～3.2.21)置于氧化物。再将此溶液用硝酸(3.2.6)稀释成1mL含各单一稀土氧化物分别为1.00μg的标准溶液。3.2.23铯内标溶液：称取0.1270g氯化铯(3.2.1在110℃烘干过),加10mL水，溶解完全，加10mL硝酸(3.2.5),移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg铯。再将此溶液用GB/T18115.1—20203.2.24铟内标溶液：称取0.1210g氯化铟(3.2.2在110℃烘干过),加10mL水，溶解完全，加10mL按表11称取试样(3.4),精确至0.0001g。被测元素质量分数%试料(3.4)量g0.00002～0.00500.30>0.0050～0.010随同试料做空白试验。干，取下，冷却后，用水将其移入100mL容量瓶中并稀释至刻度，混匀，从中分取5.00mL试液于GB/T18115.1—2020表12测量元素同位素质量数元素测定同位素的质量数元素测定同位素的质量数YDyHoPrNdYb3.5.6.2Ce¹⁴²受同量异位数Nd¹⁴干扰，应进行校正，校正值表示为Ice¹42,按公式(2)计算：Ice¹42=I142D1.58×INd¹46…(2)式中：I142D——Ce¹42和Nd¹42的离子计数总和；Ina146—Nd¹46的离子计数；1.58———Nd¹⁴2丰度和Nd¹46丰度的比值。3.5.6.3将空白试验(3.5.3)溶液、分析试液(3.5.4)与标准系列溶液(3.5.5)同时进行氩等离子体质谱测定。3.6分析结果的计算和表述被测稀土元素以质量分数w₂计，按公式(3)计算：式中：…………k——各元素单质与其氧化物的换算系数，见表8,计算氧化物含量时，k=1;p₃——分析试液(3.5.4)中待测元素的质量浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL);p₄———空白试验(3.5.3)中待测元素的质量浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL);V₂——分析试液(3.5.4)的体积，单位为毫升(mL);V₃—-—试液总体积，单位为毫升(mL);m₂——试料的质量，单位为克(g);V₄——分取试液的体积，单位为毫升(mL)。3.7精密度3.7.1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13数据采用线性内插法求得。GB/T18115.1—2020表13重复性限测定元素质量分数%重复性限(r)%测定元素质量分数%重复性限(r)%氧化钇0.000080.00003氧化铽0.000080.000020.000830.000080.000690.000100.00190.00030.00210.00030.00480.00050.00510.00050.00940.00100.0100.001氧化铈0.000-090.00003氧化镝0.000090.000020.000640.000090.000680.000090.00190.00040.00210.00030.00500.00050.00510.00050.0100.0010.0100.001氧化镨0.000090.00003氧化钬0.000090.000020.000660.000080.000660.000110.00190.00030.00200.00030.00470.00050.00500.00050.00980.00100.0