GB-T4333.5-2016硅鐵 硅、錳、鋁、鈣、鉻和鐵含量的測定波長色散X射線熒光光譜法(熔鑄玻璃片法)

波長色散X射線熒光光譜法(熔鑄玻璃片法)2016-12-13發(fā)布IGB/T4333硅鐵分析方法分為9部分：——GB/T4333.1硅鐵硅含量的測定高氯酸脫水重量法和氟硅酸鉀容量法；——GB/T4333.2硅鐵化學(xué)分析方法鉍磷鉬藍光度法測定磷量；——GB/T4333.3硅鐵化學(xué)分析方法高碘酸鉀光度法測定錳量； -GB/T4333.4硅鐵鋁含量的測定鉻天青S分光光度法、EDTA滴定法和火焰原子吸收光譜法； GB/T4333.5硅鐵硅、錳、鋁、鈣、鉻和鐵含量的測定波長色散X射線熒光光譜法(熔鑄玻璃片法); —GB/T4333.6硅鐵鉻含量的測定二苯基碳酰二肼分光光度法；——GB/T4333.7硅鐵化學(xué)分析方法色層分離硫酸鋇重量法測定硫量；——GB/T4333.8硅鐵化學(xué)分析方法原子吸收光譜法測定鈣量；——GB/T4333.10硅鐵碳含量的測定紅外線吸收法。本部分為GB/T4333的第5部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出。本部分由全國生鐵及鐵合金標準化技術(shù)委員會(SAQTC318)歸口。本部分起草單位：河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司、鄂爾多斯市西金礦冶有限責(zé)任公司、冶金工業(yè)信息標準研究院。本部分主要起草人：許斌、唐恒國、孫玉虎、李、王彬果、徐文高、馬永昌、王春光、郭強、張改梅、1波長色散X射線熒光光譜法(熔鑄玻璃片法)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?shù)陌踩徒】荡胧⒈ＷC符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。1范圍GB/T4333的本部分規(guī)定了用波長色散X射線熒光光譜法測定硅鐵中硅、錳、鋁、鈣、鉻和鐵的本部分適用于硅鐵中硅、錳、鋁、鈣、鉻和鐵含量的測定。各元素測定范圍見表1。表1元素及測定范圍分析元素測定范圍(質(zhì)量分數(shù))/%MnAl48.00～80.000.05～1.000.20～2.500.05～2.500.01～0.5020.00～50.002規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。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)果的準確度(正確度與精密度)第2部分：確定標準測量方法重復(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/T16597冶金產(chǎn)品分析方法X射線熒光光譜法通則JJG810波長色散X射線熒光光譜儀3原理試樣經(jīng)特殊的預(yù)氧化處理后，熔制成平整、光潔的玻璃樣片，X射線管產(chǎn)生的初級X射線照射到玻璃樣片的表面上，產(chǎn)生的特征X射線經(jīng)晶體分光后，探測器在選擇的特征波長相對應(yīng)的20角處測量X射線熒光強度。根據(jù)校準曲線和測量的X射線熒光強度，計算出樣品中硅、錳、鋁、鈣、鉻和鐵的質(zhì)量分數(shù)。24試劑與材料分析中除另有說明外，僅使用認可的分析純試劑，實驗用水為GB/T6682規(guī)定的三級及三級以上蒸餾水或純度與其相當?shù)乃?.1無水四硼酸鋰，應(yīng)為無水干燥狀態(tài)，否則需在500℃灼燒4h,然后使用。4.2碳酸鋰，應(yīng)為無水干燥狀態(tài)，否則需在200℃烘干2h,然后使用。4.4碘化鉀，使用前于105℃烘干2h。4.5標準物質(zhì)，用于繪制校準曲線和漂移校正用，所選系列有證標準物質(zhì)或標準物質(zhì)中各分析元素含量應(yīng)覆蓋分析范圍且有適當?shù)奶荻取?.6氬甲烷氣體(90%Ar+10%CH?),為X射線熒光光譜儀流氣正比計數(shù)器用，置于儀器室內(nèi)，并且當鋼瓶氣壓低于1MPa時，應(yīng)及時更換，并穩(wěn)定2h以上。5儀器與設(shè)備5.1高溫爐高溫爐至少能維持900℃的溫度。5.2熔融爐熔融爐至少能維持1100℃的溫度，可以選擇電熱熔融爐、燃氣熔融爐和高頻感應(yīng)熔融爐。5.3X射線熒光光譜儀應(yīng)符合JJG810和GB/T16597的規(guī)定和要雜5.4坩堝和模具坩堝和模具(或坩堝兼做模具)由不浸潤的鉑-金合金(95%Pt-5%Au)制成。坩堝一般為倒圓錐形，底部直徑約為30mm。坩堝應(yīng)有一定的厚度以防止加熱后變形，模具的底部應(yīng)保持平整，對于直接成型的坩堝應(yīng)有平整的底部。注：坩堝形狀適合熔劑坩堝(即四硼酸鋰內(nèi)襯層)的制作，否則坩堝存在潛在風(fēng)險。5.5天平感量0.1mg。6取樣和制樣按照GB/T4010的規(guī)定進行。7熔鑄玻璃片的制備7.1試樣的預(yù)氧化由于硅鐵合金中各元素處于還原態(tài)，在高溫下極易和鉑形成合金或低熔點共熔化合物，進而腐蝕鉑3金坩堝，所以需對試樣進行特殊的預(yù)氧化處理后方可進行熔融制樣操作。預(yù)氧化按照如下步驟進行：a)稱取7.000g無水四硼酸鋰(見4.1)于鉑金坩堝內(nèi)，滴加1mL碘化銨溶液(見4.3)后，在1000℃下加熱，熔化后取出鉑金坩堝，迅速以一定傾斜角度緩慢旋轉(zhuǎn)坩堝，使逐漸冷卻的無水四硼酸鋰附著在鉑金坩堝內(nèi)壁形成一層均勻的內(nèi)襯層；注1:無水四硼酸鋰的用量可根據(jù)坩堝大小做適當調(diào)整，以最終形成的熔劑能覆蓋鉑金坩堝一半的高度為宜，一般在5.0000g～8.0000g之間。添加碘化銨的目的是使熔化后的無水四硼酸鋰有較好的流動性，以便在旋轉(zhuǎn)鉑金坩堝制作熔劑坩堝時有較好的效果，碘化銨用量根據(jù)鉑金坩堝的新舊程度可適當調(diào)整，一般在0.5mL~2mL之間，碘化銨用量在本范圍內(nèi)變化時對測定結(jié)果無顯著影響。所有試劑用量一旦確定后，在整個實驗過程中需保持一致。b)稱取0.2000g的硅鐵試樣和1.5000g碳酸鋰(見4.2)置于按7.1a)處理的坩堝內(nèi)，混勻，然后在其上均勻覆蓋2.0000g無水四硼酸鋰(見4.1)粉末；注2:覆蓋的無水四硼酸鋰粉末以能完全蓋住試樣和碳酸鋰混合物為宜，目的是防止預(yù)氧化過程中碳酸鋰和試樣反應(yīng)時發(fā)生噴濺，根據(jù)坩堝大小無水四硼酸鋰用量可適當調(diào)整，一般在1.0000g～2.0000g之間，用量一旦確定后，在整個實驗過程中需保持一致。c)將坩堝置于高溫爐內(nèi)，緩慢升溫至800℃,即完成試樣的預(yù)氧化。氧化完成后坩堝內(nèi)無黑色顆粒物，為可流動的液體。注3:高溫爐的升溫速率不宜太快，在30min～40min內(nèi)升至800℃為建議使用可程序控溫的高溫爐。取出后，加入0.5000g碘化鉀。7.2試樣的熔融把7.1c)所示坩堝轉(zhuǎn)移至熔樣爐內(nèi)，在1050℃下按預(yù)設(shè)程序熔融即可。一般建議熔融10min~15min為宜。然后取出，直接成型或倒模成可測量的玻聘片。8儀器的準備8.1儀器工作環(huán)境儀器的工作環(huán)境應(yīng)滿足GB/T16597的規(guī)定。8.2儀器工作條件X射線光譜儀在測量之前應(yīng)按儀器制造商的要求使工作條件得到最優(yōu)化，并在測量前至少預(yù)熱1h或直到儀器穩(wěn)定。9分析步驟9.1測量條件根據(jù)所使用儀器的類型、分析元素、共存元素及其含量變化范圍，選擇適合的測量條件。a)分析元素的計數(shù)時間取決于所測元素的含量及所要達到的分析精密度，一般為5s～60s。b)計數(shù)率一般不超過所用計數(shù)器的最大線性計數(shù)率。c)光管電壓、電流的選擇應(yīng)考慮測定譜線最低激發(fā)電壓和光管的額定功率。d)推薦使用的元素分析線、分光晶體、20角、光管電壓電流和可能干擾元素列入表2。4GB/T4333.5—2016表2推薦使用的元素分析線、分光晶體、20角、光管電壓電流和可能干擾元素元素分析譜線晶體可能的干擾元素SiKal,2PETW、SnMnMnKal,2LiF20062.973Cr、Fe、MoA1AlKa1,2PETCr、BaCaKal,2LiF200Ni、SnCrKal,2LiF20069.354V、SnFeKal,2LiF20057.518Co、Mn、W、Zn、Sn9.2校準曲線的繪制與確認9.2.1校準曲線的繪制在選定的工作條件下，用X射線熒光光譜儀測量一系列標準物質(zhì)的熔鑄玻璃片，每個樣片應(yīng)至少測量兩次。用儀器所配的軟件，以標準物質(zhì)中該元素的含量值和測量的熒光強度平均值計算并繪制出校準曲線，一般以二次方程或一次方程的形式表達，見式(1):W=al2+bl+c……(1)式中：W——待測成分的含量，用質(zhì)量分數(shù)(%)表示；9.2.2校準曲線準確度的確認法和譜線重疊校正等。但須注意不論采用何種校正模型，都需用標準樣品對校正曲線進行驗證。按照 式中：x——標準物質(zhì)中分析元素測量的平均值，用質(zhì)量分數(shù)(%)表示；μo——標準物質(zhì)中分析元素的標準值，用質(zhì)量分數(shù)(%)表示；r——精密度共同試驗確定的重復(fù)性限；R——精密度共同試驗確定的再現(xiàn)性限；n——標準物質(zhì)的重復(fù)測定次數(shù)；S——標準物質(zhì)中分析元素定值的標準偏差；N——標準物質(zhì)定值實驗室個數(shù)。9.3未知試樣的分析9.3.1儀器的標準化定期對儀器進行標準化確認，通常以固定樣片檢查待測元素的X射線強度是否有顯著變化來確認，若發(fā)生顯著變化說明儀器發(fā)生漂移。當儀器出現(xiàn)漂移時，通過測量標準化樣品的X射線強度對儀5器進行漂移校正?？刹捎脝吸c校正或兩點校正，單點校正時使用一個標準化樣品對X射線強度進行漂移校正，一般以式(3)表示。兩點校正用設(shè)定在校正曲線兩端的兩個標準化樣品進行漂移校正，一般以式(4)表示。校正的間隔時間可根據(jù)儀器的穩(wěn)定性決定。式中：I?——未知樣品校正后的X射線強度，單位為每秒計數(shù)率(kcps);I未知樣品的測量X射線強度，單位為每秒計數(shù)率(kcps);α,β——校正系數(shù)。9.3.2標準化的確認漂移校正后分析標準物質(zhì)，確認分析值應(yīng)符合9.2.2的規(guī)定或在實驗室的認可范圍內(nèi)。9.3.3未知試樣的測量按8.1選定的工作條件，用X射線熒光光譜儀測量未知試樣中分析元素的X射線熒光強度。10結(jié)果計算及表示根據(jù)未知試樣的X射線熒光強度測量值，從校準曲線計算出分析元素的含量。當未知試樣的兩次分析值之差未超過表3所列重復(fù)軸限，時，取二者平均值為最終分析結(jié)果，若超過r值，則應(yīng)按附錄A中的流程來處理。11精密度本部分在2015年由8個實驗室，對8個本同水平的樣品進行精密度共同試驗，按GB/T6379.1和GB/T6379.2統(tǒng)計方法確定的精密度見表3。試樣分析結(jié)果接受程序按附錄A中的流程來處理，精密度測定的原始數(shù)據(jù)參見附錄B。表3精密度元素測定范圍(質(zhì)量分數(shù))/%48.00～80.000.05～1.000.20～2.500.05～2.500.01～0.5020.00～50.00注：式中m是兩個測定值的平均值，以質(zhì)量分數(shù)計，用%表示。重復(fù)性限(r)、再現(xiàn)性限(R)按表3給出的方程求得。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),大于重復(fù)性限(r)的情況以不超過5%為前提；6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)性限(R),大于再現(xiàn)性限(R)的情況以不超過5%為前提。12試驗報告試驗報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)識別樣品、實驗室和試驗日期所需的全部資料；b)引用標準；c)結(jié)果與其表示；d)測定中發(fā)現(xiàn)的異?，F(xiàn)象；e)在測定過程中注意到的任何特性和本標準中沒有規(guī)定的可能對試樣和認證標準物質(zhì)的結(jié)果產(chǎn)生影響的任何操作。7(規(guī)范性附錄)試樣分析結(jié)果接受程序流程圖圖A.1為試樣分析結(jié)果接受程序流程圖。測定測定X?,X?否是測定X?Xmix-Xmin≤1.2r否測定X?,X及是Xmax-Xmin≤J