(高清版)GB∕T 38441-2019 生铁及铸铁 铬、铜、镁、锰、钼、镍、磷、锡、钛、钒和硅的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法

ICS71.040.99GB/T38441—2019原子发射光谱法molybdenum,nickel,phosphorus,tin,titanium,vanadiumandsiliconcontent—国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会I 12规范性引用文件 1 1 85试验报告 附录A(规范性附录)测定设备性能的操作 ⅢGB/T38441—2019本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由全国铸造标准化技术委员会(SAC/TC54)提出并归口。本标准起草单位：宁夏共享集团股份有限公司、河北龙凤山铸业有限公司、山东金宝圆铜业有限公限公司、中华人民共和国马鞍山海关。1GB/T38441—2019生铁及铸铁原子发射光谱法2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/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/T12806实验室玻璃仪器单标线容量瓶GB/T12807实验室玻璃仪器分度吸量管GB/T12808实验室玻璃仪器单标线吸量管GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法3.1测定范围测定元素含量范围见表1。表1测定元素含量范围分析元素含量范围(质量分数)/%铬0.004～1.0铜0.004～1.0镁0.004～0.5锰0.004～2.5钼0.004～1.0镍0.004～1.0磷0.004～0.5锡0.004～0.5钛0.004～0.5钒0.004～0.523.3.11铬储备溶液，1000.0μg/mL。称取1.0000g纯铬(质量分数大于99.9%),置于500mL烧杯3.3.13铜储备溶液，1000.0μg/mL。称取1.0000g纯铜(质量分数大于99.9%),置于500mL烧杯电解锰(质量分数大于99.9%),预先用硝酸(1+3)洗净表面氧化膜，再放在无水乙醇中洗4次～5次，取出放在干燥器中贮存12h以上置于500mL烧杯3.3.19钼储备溶液，1000.0μg/mL。称取1.0000g金属钼(质量分数大于99.9%),置于500mL烧33.3.21镍储备溶液，1000.0μg/mL。称取1.0000g纯镍(质量分数大于99.9%),置于500mL烧杯3.3.23磷储备溶液，1000.0μg/mL。称取4.3936g基准磷酸二氢钾(KH₂PO₄)(预先经105℃烘3.3.27钛储备溶液，1000.0μg/mL。称取1.0000g金属钛(质量分数大于99.9%),置于400mL聚五氧化二钒(质量分数大于99.9%,预先在110℃4GB/T38441—2019元素波长/nm可能的干扰元素Mn257.610Co,Fe,NiPMo,Cr,MnMo267.716MnNi231.604Mo202.031Cr,NiV292.464Mg285.213Cr,V,Ti3.4.2.3光谱仪的实际分辨率(见附录A中A.1)。计算每条应当使用的波长的带宽。带宽应小于0.03nm。3.4.2.4光谱仪的短期稳定性。测定10次每个元素浓度最高的校准溶液的绝对强度或强度比，计算其标准偏差，相对标准偏差应小于0.9%。3.4.2.5光谱仪的长期稳定性。测定3次每个元素浓度最高的校准溶液的绝对强度或强度比的平均值，计算七个平均值的标准偏差，绝对强度法相对标准偏差小于1.8%。3.4.2.6检测限(见A.2)。对于溶液中仅含被测元素的分析线，计算检测限(DL),其结果应低于表3中表3分析线和检测限分析元素分析线/nmDL/(μg/mL)Mn257.6100.000657P0.05220.00191267.7160.00201Ni231.6040.00897Mo202.0310.004320.00864V292.4640.001850.00146Mg285.2130.01043.4.2.7曲线的特性。校准曲线的线性通过计算相关系数进行检查，相关系数应大于0.999。3.5样品按GB/T20066取样制样，且干燥密封保存。5GB/T38441—20193.6试验步骤3.6.1.2锰、磷、铜、铬、镍、钼、钛、钒、锡、镁(0.004%～0.2%):称取(0.5±0.0005)g试样，精确至0.0001g。3.6.1.3磷、钛、钒、锡、镁(0.025%～0.5%)、铜、铬、镍、钼(0.05%～1%)、锰(0.2%～2.5%):称取(0.2±0.0005)g试样，精确至0.0001g。作空白试验。滴加一滴过氧化氢(3.3.8)还原，并加热3min微沸至过氧化氢完全分解，然后冷却至室温，将溶液定量(3.3.6)5mL,加热溶解盐类，滴加一滴过氧化氢(3.3.8)还原，并加热3min微沸至过氧化氢完全分解，3.6.3.2.1校准曲线的标准溶液系列一的制备：称取0.5000g高纯铁(3.3.2)6份分别于200mL聚四氟乙烯烧杯中，按3.6.3.1.1步骤将其溶解，冷却至室温，将3.6.3.2.2校准曲线的标准溶液系列二的制备：称取0.2000g高纯铁(3.3.2)6份分别于200mL聚四表4制作校准曲线的标准溶液系列一分析元素标准溶液质量浓度/(μg/mL)加入标准溶液的体积/mL相应试样中元素含量(质量分数)/%锰00.004～0.20磷00.004～0.206表4(续)分析元素标准溶液质量浓度/(μg/mL)加入标准溶液的体积/mL相应试样中元素含量(质量分数)/%铜00.004～0.20铬00.004～0.20镍00.004～0.20钼00.004～0.20钛00.004～0.20钒00.004～0.20锡00.004～0.20镁00.004～0.20表5制作校准曲线的标准溶液系列二分析元素标准溶液质量浓度/(μg/mL)加入标准溶液的体积/mL相应试样中元素含量(质量分数)/%锰00.20～2.5磷00.025～0.5铜020.00.050～1.0铬020.00.050～1.0镍020.00.050～1.0钼020.00.050～1.0钛00.025～0.5钒00.025～0.5锡00.025～0.5镁00.025～0.5仪器准备按照如下方法：——开启光谱仪，进行测量前至少运行1h。——测量最浓校准溶液，根据仪器厂家提供的操作程序和指南调节仪器参数：高频发生器的功率，工作气体(冷却气、辅气、载气)流速，观测高度，表2、表7中分析线波长，预冲洗时间，积分——检查3.4.2.2～3.4.2.7中给定的各项仪器性能要求。7GB/T38441—20193.6.4.2发射强度的测量发射强度的测量按如下方法：——如测量绝对强度，应确保所有测量溶液温度差均在1℃之内。用中速滤纸过滤所有溶液，弃去最初的2mL～3mL溶液。——开始用最低浓度校准溶液测量绝对强度。———接着测量2个或3个未知试液，然后测量仅次于最低浓度的校准溶液，再测量2个或多个未知试液，如此下去。对各溶液中被测元素，积分5次并按3.4.2.4规定检查短期稳定性，然后计算平均强度。——各溶液中被测元素的平均绝对强度(I;)减去零号(表4、表5、表9中加入标准溶液的体积为0mL的系列)中平均绝对强度(I₀)得到被测元素的净绝对强度(In),如式(1)所示。In=I;—I。……………(1)式中：In———被测元素的净绝对强度；I;——被测元素的平均绝对强度；3.6.5校准曲线的绘制以净强度为Y轴，被测元素的质量浓度(μg/mL)为X轴作线性回归。计算相关系数，应符合3.4.2.7的规定。3.7试验数据处理根据校准曲线(3.6.5),将试液的净强度转化为相应被测元素的质量浓度，以μg/mL表示。被测元素的含量以质量分数wm计，数值以%表示，按式(2)计算：式中：Pm——试液中分析元素质量浓度的数值，单位为微克每毫升(μg/mL);V——被测试液体积的数值，单位为毫升(mL);m——试样质量的数值，单位为克(g)。3.8精密度本标准的精密度数据是由5个实验室对各元素5个水平进行共同试验所确定的。按照GB/T6379.2的规定对多元素的每个水平每次测定3次完成。原始数据按照GB/T6379.2进行统计分析，精密度见表6。表6元素的精密度元素含量范围(质量分数)/%再现性限RMn0.004～2.5r=0.002124+0.002437mR=0.01104+0.02287mP0.004～0.5lgr=-1.737+0.9886lgmR=0.00155+0.07975mlgr=—1.988+0.9702lgmR=0.002698+0.05832mR=0.005452+0.03625m8元素含量范围(质量分数)/%重复性限rR=0.001279+0.07308m0.004～0.5R=0.001761+0.07125mV0.004～0.50.004～0.50.004～0.5R=—0.0000331+0.1026m注：式中m是两个测定值的平均值，以百分数表示(质量分数)。重复性限r、再现性限R按表6给出的方程求得。在重复性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于重复性限(r),大于重复性限(r)的情况以不超过5%为前提。在再现性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限(R),大于再现性限(R)的情况以不超过5%为前提。4硅的测定测定Si元素含量范围：0.1%～4.0%。合等离子体原子发射光谱仪上，于所推荐的波长或其他合适的波长处测量试液中分析元素的发射光谱4.3试剂或材料4.3.1除另有说明外，在分析过程中只使用分析纯的试剂和符合GB/T6682中规定的三级水。4.3.2高纯铁，质量分数大于99.9%。4.3.5盐酸-硝酸混合酸，9+3+88。90mL盐酸(4.3.3),30mL硝酸(4.3.4),分别加入到880mL水4.3.9过氧化氢，30%。二氧化硅(质量分数大于99.9%,预先经1000℃灼烧1h后，置于干燥器中，冷却至室温),置于加有3g9GB/T38441—20191g～2g无水碳酸钠，先将铂坩埚于低温处加热，再置于950℃高温处加热熔融至透明，继续加热熔融3min,取出，冷却。移入盛有冷水的聚四氟乙烯烧杯中浸取，低温加热熔块至完全熔解。取出坩埚，仔细洗净，冷却至室温，将溶液移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，贮于聚丙烯瓶中。此溶液4.3.12硅标准溶液，100.0μg/mL。将20.00mL硅储备液(4.3.11)移入100mL容量瓶中，用水稀释4.4仪器设备4.4.1常用玻璃量器单标线移液管、分度移液管、单刻度容量瓶，符合GB/T12806、GB/T12807和GB/T12808的规定。4.4.2电感耦合等离子体原子发射光谱仪(以下简称光谱仪)4.4.2.1光谱仪按3.6.4.1优化后，符合4.4.2.2～4.4.2.7的性能指标，即达到使用要求。光谱仪既可是同时型的，也可是顺序型的。4.4.2.2光谱仪的分析线。本标准不指定特殊的分析线，推荐使用的分析线列于表7,在使用时，应仔细检查谱线的干扰情况。表7推荐的分析线元素波长/nm可能的干扰元素Mo,V,Fe4.4.2.3光谱仪的实际分辨率(见A.1)。计算每条应当使用的波长的带宽。带宽应小于0.03nm。4.4.2.4光谱仪的短期稳定性。测定10次硅元素浓度最高的校准溶液的绝对强度或强度比，计算其标准偏差，相对标准偏差应小于0.9%。4.4.2.5光谱仪的长期稳定性。测定3次硅元素浓度最高的校准溶液的绝对强度或强度比的平均值，计算七个平均值的标准偏差，绝对强度法相对标准偏差小于1.8%。4.4.2.6检测限(见A.2)。对于溶液中仅含硅元素的分析线，计算检测限(DL),其结果应低于表8中的数值。表8分析线和检测限分析元素分析线/nmDL/(pg/mL)251.6110.01394.4.2.7曲线的特性。校准曲线的线性通过计算相关系数进行检查，相关系数应大于0.999。按GB/T20066取样制样，且干燥密封保存。4.6试验步骤4.6.1试样量平行试验，平行做两份试验。GB/T38441—2019称取(0.05±0.0005)g试样，精确至0.0001g。4.6.2空白试验称取0.0500g高纯铁(4.3.2),随同试样作空白试验。4.6.3.1试样溶液的制备将试样(4.6.1)置于200mL聚四氟乙烯烧杯中，加85mL混合酸(4.3.5),加热溶解，不断补充水分，体积控制80mL左右，溶解完全后，滴加高锰酸钾溶液(4.3.8)约24滴，氧化至棕色沉淀出现，煮沸2min,滴加过氧化氢1滴还原(4.3.9),并加热3min微沸至过氧化氢完全分解，然后冷却至室温，将溶液定量转移至100mL塑料容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，干过滤，滤液待测。4.6.3.2校准曲线溶液的制备称取0.0500g高纯铁(4.3.2)7份分别置于200mL聚四氟乙烯烧杯中，按4.6.3.1步骤将其溶解，冷却至室温，将溶液转移至100mL容量瓶中，按表9加入硅元素的标准溶液，加水稀释至刻度，摇匀待测。表9制作校准曲线的标准溶液系列分析元素标准溶液质量浓度/加入标准溶液的体积/mL相应试料中元素含量(质量分数)/%020.00.1～4.04.6.4光谱测量按3.6.4进行。4.6.5校准曲线的绘制按3.6.5进行。4.7试验数据处理根据校准曲线(4.6.5),将试液的净强度转化为相应硅元素的质量浓度，以μg/mL表示。硅元素的含量以质量分数wm计，数值以%表示，按式(3)计算：….Pm-——试液中分析元素质量浓度的数值，单位为微克每毫升(μg/mL);V——被测试液体积的数值，单位为毫升(mL);m——试料质量的数值，单位为克(g)。4.8精密度本标准的精密度数据是由5个实验室的对硅元素5个水平进行共同试验所确定的。按照GB/T6379.2的规定对硅元素的每个水平每次测定3次完成。原始数据按照GB/T6379.2进行统计分析，精密度见GB/T38441—2019表10。表10元素的精密度元素含量范围(质量分数)/%重复性限r再现性限R0.1～4.0注：式中m是两个测定值的平均值，以百分数表示(质量分数)。重复性限r、再现性限R按表10给出的方程求得。在重复性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于重复性限(r),大于重复性限(r)的情况以不超过5%为前提；在再现性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限(R),大于再现性限(R)的情况以不超过5%为前提。b)执行标准编号；c)结果及其表示；d)使用的分析线；e)测定中发现的异常现象；f)对结果可能已产生影