《硅鈣合金分析方法 第2部分：磷含量的測定 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》

2YB/TXXXXX—XXXX硅鈣合金分析方法第2部分：磷含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法警示——使用本部分的人員應(yīng)有正規(guī)實驗室工作的實踐經(jīng)驗。本部分并未指出所有可能的安全問題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧⒈ＷC符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。本文件規(guī)定了電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定硅鈣合金中磷含量的方法。本文件適用于硅鈣合金中磷含量的測定，測定范圍(質(zhì)量分?jǐn)?shù))：0.005%～0.080%。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T4010鐵合金化學(xué)分析用試樣的采取和制備GB/T6379.1測量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度（正確度與精密度）第1部分：總則與定義GB/T6379.2測量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度（正確度與精密度）第2部分：確定標(biāo)準(zhǔn)測量方法重復(fù)性與再現(xiàn)性的基本方法GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4原理試料用硝酸、氫氟酸分解，經(jīng)過高氯酸冒煙，用鹽酸溶解鹽類，將溶液過濾并導(dǎo)入電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，在所推薦的波長處，測定磷元素的發(fā)射光強度，以此計算磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。5試劑和材料除另有說明，在分析中僅使用認可的分析純及以上試劑和符合GB/T6682規(guī)定的二級及二級以上蒸餾水或純度相當(dāng)?shù)乃?.1硝酸，ρ約1.42g/mL。5.2氫氟酸，ρ約1.15g/mL。5.3高氯酸，ρ約1.67g/mL。5.4鹽酸，ρ約1.19g/mL。5.5硝酸，1+1。3YB/TXXXXX—XXXX5.6鹽酸，1+1。5.7鐵基體溶液：4mg/mL。稱取0.4000g純鐵粉（純度99.98%），置于100mL燒杯中，加入15mL硝酸（5.5），低溫加熱，完全溶解后移入100mL容量瓶，用水稀釋至刻度，混勻。亦可直接使用市售有證鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。5.8鈣基體溶液：12mg/mL。稱取3.0000g碳酸鈣（純度99.9%），置于100mL燒杯中，加入20mL水，滴加鹽酸（5.6）到完全溶解，再加入10mL鹽酸（5.6），煮沸除去CO2，冷卻至室溫，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。亦可直接使用市售有證鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液。5.9磷標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：100μg/mL。稱取0.4394g磷酸二氫鉀（基準(zhǔn)物質(zhì)，預(yù)先經(jīng)105℃烘干恒量）于200mL燒杯中，用適量水溶解，加入10mL硝酸（5.1），移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。亦可直接使用市售有證磷標(biāo)準(zhǔn)溶液。5.10磷標(biāo)準(zhǔn)溶液：10μg/mL。分取10mL磷標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液（5.9）置于100mL容量瓶中，加入10mL鹽酸（5.6），用水稀釋至刻度，混勻。6儀器與設(shè)備分析中，除使用通常的實驗室儀器、設(shè)備外，還使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，配備溶液霧化進樣系統(tǒng)。儀器經(jīng)優(yōu)化后應(yīng)滿足以下條件:6.1一般要求按制造商的建議和實驗室定量分析操作來初始調(diào)節(jié)電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀。6.2光譜儀的最小實際分辨率計算分析線的帶寬，帶寬須小于0.030nm。6.3分析線及儀器參數(shù)不規(guī)定分析線及儀器參數(shù)，推薦采用分析線P213.618nm、178.287nm。6.4檢出限(DL)、背景等效濃度(BEC)和短時精密度(RSDN)按照附錄A的定義及公式計算檢出限、背景等效濃度及短時精密度。6.5校準(zhǔn)曲線的線性曲線通過相關(guān)系數(shù)來檢驗，相關(guān)系數(shù)應(yīng)大于0.999。7取樣和制樣分析用試樣應(yīng)按GB/T4010進行取樣和制備，試樣應(yīng)全部通過0.125mm篩孔。8分析步驟8.1試料量稱取0.20g試料，精確至0.0001g。8.2測定次數(shù)4YB/TXXXXX—XXXX對同一試樣，至少獨立測定二次。8.3空白試驗隨同試料進行空白試驗，所用試劑應(yīng)取自同一試劑瓶。8.4驗證試驗隨同試料分析同類型標(biāo)準(zhǔn)樣品。8.5測定溶液的制備將試料（8.2）置于鉑金皿或聚四氟乙烯燒杯中，加入5mL硝酸（5.1逐滴加入5mL氫氟酸（5.2邊加氫氟酸邊搖晃鉑金皿或聚四氟乙烯燒杯，至試料全部溶解，加入5mL高氯酸（5.3加熱至冒高氯酸煙近干，取下冷卻。用少量水沖洗杯壁，加入10mL鹽酸（5.4），加熱溶解鹽類，冷卻至室溫。將試液移至100mL容量瓶中（如有極少量不溶物需過濾），用水稀釋至刻度，混勻。8.6校準(zhǔn)曲線溶液的制備移取0mL，2.00mL，5.00mL，10.00mL，20.00mL磷標(biāo)準(zhǔn)溶液（5.10）于一組100mL容量瓶中，分別加入5mL鐵基體溶液（5.7），5mL鈣基體溶液（5.8），加入10mL鹽酸（5.4），用水稀釋至刻度，混勻。8.7測定8.7.1啟動電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，設(shè)置參數(shù)使儀器最優(yōu)化。8.7.2于推薦的分析線波長處，測量校準(zhǔn)曲線溶液(8.6)的光譜強度，以磷濃度為橫坐標(biāo)，磷的光譜強度為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。將測定溶液(8.5)與校準(zhǔn)曲線溶液(8.6)同時進行測定，從校準(zhǔn)曲線上得到相應(yīng)的磷含量。9分析結(jié)果的表示9.1結(jié)果的計算按公式（1）計算被測元素的含量ω(P)，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）表示：P)-6式中：C——從校準(zhǔn)曲線上得到分析溶液中磷的濃度，單位為微克每毫升(μg/mL）；C0——從校準(zhǔn)曲線上得到空白溶液中磷的濃度，單位為微克每毫升(μg/mLV——試料溶液的體積，單位為毫升（mL）；m——試料的質(zhì)量，單位為克（g）。9.2結(jié)果的表示同一試樣兩次獨立分析結(jié)果差值的絕對值不大于重復(fù)性限r(nóng)，則取算數(shù)平均值作為分析結(jié)果。如果兩次獨立分析結(jié)果差值的絕對值大于重復(fù)性限r(nóng)，則按照附錄B的規(guī)定追加測量次數(shù)并確定分析結(jié)果。分析結(jié)果數(shù)值應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求進行修約。如未規(guī)定具體要求，應(yīng)按GB/T8170規(guī)定修約，使其數(shù)值所標(biāo)識的數(shù)位與相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或有關(guān)文件規(guī)定的化學(xué)成分?jǐn)?shù)值所標(biāo)識的數(shù)位一致。10精密度本部分在2022年由8個實驗室對8個不同水平的樣品進行精密度共同試驗，每個實驗室對每個水平獨立測試3次，按GB/T6379.1和GB/T6379.2的統(tǒng)計方法確定的精密度見表1。5YB/TXXXXX—XXXX表1精密度在重復(fù)性條件下，獲得的兩次獨立測試結(jié)果的絕對差值不大于重復(fù)性限r(nóng)，大于重復(fù)性限r(nóng)的情況不超過5%。在再現(xiàn)性條件下，獲得的兩次獨立測試結(jié)果的絕對差值不大于再現(xiàn)性R，大于再現(xiàn)性R的情況不超過5%。11試驗報告試驗報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：a）樣品標(biāo)識、實驗室名稱和試驗日期；b）引用文件；c）結(jié)果與表示形式；d）測定中發(fā)現(xiàn)的異常現(xiàn)象；e）在測定過程中注意到的任何特性和本文件中沒有規(guī)定的可能對試樣和認證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的結(jié)果產(chǎn)生影響的任何操作。6YB/TXXXXX—XXXX附錄A（規(guī)范性）電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀性能試驗本附錄中給出的性能試驗?zāi)康脑谟趯Σ煌愋偷碾姼旭詈系入x子體原子發(fā)射光譜儀的性能進行適當(dāng)?shù)臏y定，允許不同的儀器使用不同的操作條件，但電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀最終能產(chǎn)生一致的結(jié)果。需要試驗的元素列入表A.1。表A.1建議的檢出限D(zhuǎn)L(μg/mL）磷A.2定義A.2.1檢出限（DL）：當(dāng)元素產(chǎn)生最小濃度信號時，可以認為超出了任何帶有一定規(guī)定等級的偽背景信號；另一方面，元素濃度產(chǎn)生信號是背景水平值標(biāo)準(zhǔn)偏差的三倍。A.2.2背景等效濃度（BEC）：是產(chǎn)生與背景強度值相等的凈強度相當(dāng)于分析元素的濃度；是對給定波長靈敏度的度量。A.2.3短期精密度（RSD）：在預(yù)測定條件下所得儀器的一系列讀數(shù)的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。A.3背景等效濃度和檢測限制備3份溶液，含待測元素濃度分別為：0濃度水平，10倍檢出限，1000倍檢出限。這些溶液含有與待測樣品相似濃度的酸、基體元素。制備參比溶液的檢出限可以是實驗室值或是表A.1中給出的估計值。應(yīng)按制造商的建議和實驗室定量分析的實踐經(jīng)驗對等離子體光譜儀進行最初的調(diào)節(jié)。吸入空白液并取10次強度讀數(shù)。對另外兩種參比溶液重復(fù)此操作。按式(A.1)計算分析曲線的斜率。M=C2/（I2－Ib）…………………(A.1）式中：M——分析曲線的斜率；C2——10倍檢出限溶液的濃度，單位為微克每毫升(μg/mL）；I2——10倍檢出限溶液10次原始強度讀數(shù)的平均值；Ib——空白溶液10次強度讀數(shù)的平均值。按式(A.2)計算檢出限(DL)，單位為微克每毫升(μg/mL)。DL=3SbM……………………（A.2）式中：Sb——10次空白強度讀數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。按式(A.3）計算背景等效濃度(BEC)：7YB/TXXXXX—XXXXBEC=M×Ib………(A.3）式中：BEC——背景等效濃度，單位為微克每毫升(μg/mL)。按式(A.4）從原始平均強度（I3）與空白平均強度Ib的差值來計算1000倍檢出限溶液的凈平均強度（IN3），如下：IN3=I3－Ib………………(A.4）式中：I3——1000倍檢出限溶液10次原始強度讀數(shù)的平均值。按式(A.5）計算1000倍檢出限溶液的凈強度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。式中：S3——1000倍檢出限溶液的10次強度讀數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差；RSDNmin——元素濃度為1000倍檢出限溶液中分析元素短期精密度的估計值。8是x123是x1234μ=4附錄B試樣分析結(jié)果接