(高清版)GB∕T 38441-2019 生鐵及鑄鐵 鉻、銅、鎂、錳、鉬、鎳、磷、錫、鈦、釩和硅的測定 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

ICS71.040.99GB/T38441—2019原子發(fā)射光譜法molybdenum,nickel,phosphorus,tin,titanium,vanadiumandsiliconcontent—國家標準化管理委員會國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布國家標準化管理委員會I 12規(guī)范性引用文件 1 1 85試驗報告 附錄A(規(guī)范性附錄)測定設(shè)備性能的操作 ⅢGB/T38441—2019本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由全國鑄造標準化技術(shù)委員會(SAC/TC54)提出并歸口。本標準起草單位：寧夏共享集團股份有限公司、河北龍鳳山鑄業(yè)有限公司、山東金寶圓銅業(yè)有限公限公司、中華人民共和國馬鞍山海關(guān)。1GB/T38441—2019生鐵及鑄鐵原子發(fā)射光譜法2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/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/T12806實驗室玻璃儀器單標線容量瓶GB/T12807實驗室玻璃儀器分度吸量管GB/T12808實驗室玻璃儀器單標線吸量管GB/T20066鋼和鐵化學成分測定用試樣的取樣和制樣方法3.1測定范圍測定元素含量范圍見表1。表1測定元素含量范圍分析元素含量范圍(質(zhì)量分數(shù))/%鉻0.004～1.0銅0.004～1.0鎂0.004～0.5錳0.004～2.5鉬0.004～1.0鎳0.004～1.0磷0.004～0.5錫0.004～0.5鈦0.004～0.5釩0.004～0.523.3.11鉻儲備溶液，1000.0μg/mL。稱取1.0000g純鉻(質(zhì)量分數(shù)大于99.9%),置于500mL燒杯3.3.13銅儲備溶液，1000.0μg/mL。稱取1.0000g純銅(質(zhì)量分數(shù)大于99.9%),置于500mL燒杯電解錳(質(zhì)量分數(shù)大于99.9%),預先用硝酸(1+3)洗凈表面氧化膜，再放在無水乙醇中洗4次～5次，取出放在干燥器中貯存12h以上置于500mL燒杯3.3.19鉬儲備溶液，1000.0μg/mL。稱取1.0000g金屬鉬(質(zhì)量分數(shù)大于99.9%),置于500mL燒33.3.21鎳儲備溶液，1000.0μg/mL。稱取1.0000g純鎳(質(zhì)量分數(shù)大于99.9%),置于500mL燒杯3.3.23磷儲備溶液，1000.0μg/mL。稱取4.3936g基準磷酸二氫鉀(KH?PO?)(預先經(jīng)105℃烘3.3.27鈦儲備溶液，1000.0μg/mL。稱取1.0000g金屬鈦(質(zhì)量分數(shù)大于99.9%),置于400mL聚五氧化二釩(質(zhì)量分數(shù)大于99.9%,預先在110℃4GB/T38441—2019元素波長/nm可能的干擾元素Mn257.610Co,Fe,NiPMo,Cr,MnMo267.716MnNi231.604Mo202.031Cr,NiV292.464Mg285.213Cr,V,Ti3.4.2.3光譜儀的實際分辨率(見附錄A中A.1)。計算每條應(yīng)當使用的波長的帶寬。帶寬應(yīng)小于0.03nm。3.4.2.4光譜儀的短期穩(wěn)定性。測定10次每個元素濃度最高的校準溶液的絕對強度或強度比，計算其標準偏差，相對標準偏差應(yīng)小于0.9%。3.4.2.5光譜儀的長期穩(wěn)定性。測定3次每個元素濃度最高的校準溶液的絕對強度或強度比的平均值，計算七個平均值的標準偏差，絕對強度法相對標準偏差小于1.8%。3.4.2.6檢測限(見A.2)。對于溶液中僅含被測元素的分析線，計算檢測限(DL),其結(jié)果應(yīng)低于表3中表3分析線和檢測限分析元素分析線/nmDL/(μg/mL)Mn257.6100.000657P0.05220.00191267.7160.00201Ni231.6040.00897Mo202.0310.004320.00864V292.4640.001850.00146Mg285.2130.01043.4.2.7曲線的特性。校準曲線的線性通過計算相關(guān)系數(shù)進行檢查，相關(guān)系數(shù)應(yīng)大于0.999。3.5樣品按GB/T20066取樣制樣，且干燥密封保存。5GB/T38441—20193.6試驗步驟3.6.1.2錳、磷、銅、鉻、鎳、鉬、鈦、釩、錫、鎂(0.004%～0.2%):稱取(0.5±0.0005)g試樣，精確至0.0001g。3.6.1.3磷、鈦、釩、錫、鎂(0.025%～0.5%)、銅、鉻、鎳、鉬(0.05%～1%)、錳(0.2%～2.5%):稱取(0.2±0.0005)g試樣，精確至0.0001g。作空白試驗。滴加一滴過氧化氫(3.3.8)還原，并加熱3min微沸至過氧化氫完全分解，然后冷卻至室溫，將溶液定量(3.3.6)5mL,加熱溶解鹽類，滴加一滴過氧化氫(3.3.8)還原，并加熱3min微沸至過氧化氫完全分解，3.6.3.2.1校準曲線的標準溶液系列一的制備：稱取0.5000g高純鐵(3.3.2)6份分別于200mL聚四氟乙烯燒杯中，按3.6.3.1.1步驟將其溶解，冷卻至室溫，將3.6.3.2.2校準曲線的標準溶液系列二的制備：稱取0.2000g高純鐵(3.3.2)6份分別于200mL聚四表4制作校準曲線的標準溶液系列一分析元素標準溶液質(zhì)量濃度/(μg/mL)加入標準溶液的體積/mL相應(yīng)試樣中元素含量(質(zhì)量分數(shù))/%錳00.004～0.20磷00.004～0.206表4(續(xù))分析元素標準溶液質(zhì)量濃度/(μg/mL)加入標準溶液的體積/mL相應(yīng)試樣中元素含量(質(zhì)量分數(shù))/%銅00.004～0.20鉻00.004～0.20鎳00.004～0.20鉬00.004～0.20鈦00.004～0.20釩00.004～0.20錫00.004～0.20鎂00.004～0.20表5制作校準曲線的標準溶液系列二分析元素標準溶液質(zhì)量濃度/(μg/mL)加入標準溶液的體積/mL相應(yīng)試樣中元素含量(質(zhì)量分數(shù))/%錳00.20～2.5磷00.025～0.5銅020.00.050～1.0鉻020.00.050～1.0鎳020.00.050～1.0鉬020.00.050～1.0鈦00.025～0.5釩00.025～0.5錫00.025～0.5鎂00.025～0.5儀器準備按照如下方法：——開啟光譜儀，進行測量前至少運行1h。——測量最濃校準溶液，根據(jù)儀器廠家提供的操作程序和指南調(diào)節(jié)儀器參數(shù)：高頻發(fā)生器的功率，工作氣體(冷卻氣、輔氣、載氣)流速，觀測高度，表2、表7中分析線波長，預沖洗時間，積分——檢查3.4.2.2～3.4.2.7中給定的各項儀器性能要求。7GB/T38441—20193.6.4.2發(fā)射強度的測量發(fā)射強度的測量按如下方法：——如測量絕對強度，應(yīng)確保所有測量溶液溫度差均在1℃之內(nèi)。用中速濾紙過濾所有溶液，棄去最初的2mL～3mL溶液?！_始用最低濃度校準溶液測量絕對強度?！又鴾y量2個或3個未知試液，然后測量僅次于最低濃度的校準溶液，再測量2個或多個未知試液，如此下去。對各溶液中被測元素，積分5次并按3.4.2.4規(guī)定檢查短期穩(wěn)定性，然后計算平均強度?！魅芤褐斜粶y元素的平均絕對強度(I;)減去零號(表4、表5、表9中加入標準溶液的體積為0mL的系列)中平均絕對強度(I?)得到被測元素的凈絕對強度(In),如式(1)所示。In=I;—I?！?1)式中：In———被測元素的凈絕對強度；I;——被測元素的平均絕對強度；3.6.5校準曲線的繪制以凈強度為Y軸，被測元素的質(zhì)量濃度(μg/mL)為X軸作線性回歸。計算相關(guān)系數(shù)，應(yīng)符合3.4.2.7的規(guī)定。3.7試驗數(shù)據(jù)處理根據(jù)校準曲線(3.6.5),將試液的凈強度轉(zhuǎn)化為相應(yīng)被測元素的質(zhì)量濃度，以μg/mL表示。被測元素的含量以質(zhì)量分數(shù)wm計，數(shù)值以%表示，按式(2)計算：式中：Pm——試液中分析元素質(zhì)量濃度的數(shù)值，單位為微克每毫升(μg/mL);V——被測試液體積的數(shù)值，單位為毫升(mL);m——試樣質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g)。3.8精密度本標準的精密度數(shù)據(jù)是由5個實驗室對各元素5個水平進行共同試驗所確定的。按照GB/T6379.2的規(guī)定對多元素的每個水平每次測定3次完成。原始數(shù)據(jù)按照GB/T6379.2進行統(tǒng)計分析，精密度見表6。表6元素的精密度元素含量范圍(質(zhì)量分數(shù))/%再現(xiàn)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元素含量范圍(質(zhì)量分數(shù))/%重復性限r(nóng)R=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是兩個測定值的平均值，以百分數(shù)表示(質(zhì)量分數(shù))。重復性限r(nóng)、再現(xiàn)性限R按表6給出的方程求得。在重復性條件下，獲得的兩次獨立測試結(jié)果的絕對差值不大于重復性限(r),大于重復性限(r)的情況以不超過5%為前提。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。4硅的測定測定Si元素含量范圍：0.1%～4.0%。合等離子體原子發(fā)射光譜儀上，于所推薦的波長或其他合適的波長處測量試液中分析元素的發(fā)射光譜4.3試劑或材料4.3.1除另有說明外，在分析過程中只使用分析純的試劑和符合GB/T6682中規(guī)定的三級水。4.3.2高純鐵，質(zhì)量分數(shù)大于99.9%。4.3.5鹽酸-硝酸混合酸，9+3+88。90mL鹽酸(4.3.3),30mL硝酸(4.3.4),分別加入到880mL水4.3.9過氧化氫，30%。二氧化硅(質(zhì)量分數(shù)大于99.9%,預先經(jīng)1000℃灼燒1h后，置于干燥器中，冷卻至室溫),置于加有3g9GB/T38441—20191g～2g無水碳酸鈉，先將鉑坩堝于低溫處加熱，再置于950℃高溫處加熱熔融至透明，繼續(xù)加熱熔融3min,取出，冷卻。移入盛有冷水的聚四氟乙烯燒杯中浸取，低溫加熱熔塊至完全熔解。取出坩堝，仔細洗凈，冷卻至室溫，將溶液移入500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，貯于聚丙烯瓶中。此溶液4.3.12硅標準溶液，100.0μg/mL。將20.00mL硅儲備液(4.3.11)移入100mL容量瓶中，用水稀釋4.4儀器設(shè)備4.4.1常用玻璃量器單標線移液管、分度移液管、單刻度容量瓶，符合GB/T12806、GB/T12807和GB/T12808的規(guī)定。4.4.2電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(以下簡稱光譜儀)4.4.2.1光譜儀按3.6.4.1優(yōu)化后，符合4.4.2.2～4.4.2.7的性能指標，即達到使用要求。光譜儀既可是同時型的，也可是順序型的。4.4.2.2光譜儀的分析線。本標準不指定特殊的分析線，推薦使用的分析線列于表7,在使用時，應(yīng)仔細檢查譜線的干擾情況。表7推薦的分析線元素波長/nm可能的干擾元素Mo,V,Fe4.4.2.3光譜儀的實際分辨率(見A.1)。計算每條應(yīng)當使用的波長的帶寬。帶寬應(yīng)小于0.03nm。4.4.2.4光譜儀的短期穩(wěn)定性。測定10次硅元素濃度最高的校準溶液的絕對強度或強度比，計算其標準偏差，相對標準偏差應(yīng)小于0.9%。4.4.2.5光譜儀的長期穩(wěn)定性。測定3次硅元素濃度最高的校準溶液的絕對強度或強度比的平均值，計算七個平均值的標準偏差，絕對強度法相對標準偏差小于1.8%。4.4.2.6檢測限(見A.2)。對于溶液中僅含硅元素的分析線，計算檢測限(DL),其結(jié)果應(yīng)低于表8中的數(shù)值。表8分析線和檢測限分析元素分析線/nmDL/(pg/mL)251.6110.01394.4.2.7曲線的特性。校準曲線的線性通過計算相關(guān)系數(shù)進行檢查，相關(guān)系數(shù)應(yīng)大于0.999。按GB/T20066取樣制樣，且干燥密封保存。4.6試驗步驟4.6.1試樣量平行試驗，平行做兩份試驗。GB/T38441—2019稱取(0.05±0.0005)g試樣，精確至0.0001g。4.6.2空白試驗稱取0.0500g高純鐵(4.3.2),隨同試樣作空白試驗。4.6.3.1試樣溶液的制備將試樣(4.6.1)置于200mL聚四氟乙烯燒杯中，加85mL混合酸(4.3.5),加熱溶解，不斷補充水分，體積控制80mL左右，溶解完全后，滴加高錳酸鉀溶液(4.3.8)約24滴，氧化至棕色沉淀出現(xiàn)，煮沸2min,滴加過氧化氫1滴還原(4.3.9),并加熱3min微沸至過氧化氫完全分解，然后冷卻至室溫，將溶液定量轉(zhuǎn)移至100mL塑料容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻，干過濾，濾液待測。4.6.3.2校準曲線溶液的制備稱取0.0500g高純鐵(4.3.2)7份分別置于200mL聚四氟乙烯燒杯中，按4.6.3.1步驟將其溶解，冷卻至室溫，將溶液轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，按表9加入硅元素的標準溶液，加水稀釋至刻度，搖勻待測。表9制作校準曲線的標準溶液系列分析元素標準溶液質(zhì)量濃度/加入標準溶液的體積/mL相應(yīng)試料中元素含量(質(zhì)量分數(shù))/%020.00.1～4.04.6.4光譜測量按3.6.4進行。4.6.5校準曲線的繪制按3.6.5進行。4.7試驗數(shù)據(jù)處理根據(jù)校準曲線(4.6.5),將試液的凈強度轉(zhuǎn)化為相應(yīng)硅元素的質(zhì)量濃度，以μg/mL表示。硅元素的含量以質(zhì)量分數(shù)wm計，數(shù)值以%表示，按式(3)計算：….Pm-——試液中分析元素質(zhì)量濃度的數(shù)值，單位為微克每毫升(μg/mL);V——被測試液體積的數(shù)值，單位為毫升(mL);m——試料質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g)。4.8精密度本標準的精密度數(shù)據(jù)是由5個實驗室的對硅元素5個水平進行共同試驗所確定的。按照GB/T6379.2的規(guī)定對硅元素的每個水平每次測定3次完成。原始數(shù)據(jù)按照GB/T6379.2進行統(tǒng)計分析，精密度見GB/T38441—2019表10。表10元素的精密度元素含量范圍(質(zhì)量分數(shù))/%重復性限r(nóng)再現(xiàn)性限R0.1～4.0注：式中m是兩個測定值的平均值，以百分數(shù)表示(質(zhì)量分數(shù))。重復性限r(nóng)、再現(xiàn)性限R按表10給出的方程求得。在重復性條件下，獲得的兩次獨立測試結(jié)果的絕對差值不大于重復性限(r),大于重復性限(r)的情況以不超過5%為前提；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。b)執(zhí)行標準編號；c)結(jié)果及其表示；d)使用的分析線；e)測定中發(fā)現(xiàn)的異?，F(xiàn)象；f)對結(jié)果可能已產(chǎn)生影