石墨礦化學(xué)分析方法

DB23/TXXX—XXXX

石墨礦化學(xué)分析方法

鉀、鈉、硅含量的測(cè)定偏硼酸鋰熔融-

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

1范圍

本文件規(guī)定了偏硼酸鋰熔融-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）測(cè)定石墨礦中鉀、鈉、

硅的含量。

本文件適用于電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）測(cè)定石墨礦中鉀、鈉、硅3個(gè)成分含

量。

方法檢出限及測(cè)定范圍符合表1的規(guī)定。

表1方法檢出限及測(cè)定范圍

單位：%

分析元素方法檢出限測(cè)定范圍

K0.0580.19-3.0

Na0.0370.12-3.0

Si0.0420.14-30.0

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)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(duì)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/T6379.2測(cè)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(cè)量方法重復(fù)性

與再現(xiàn)性的基本方法

GB/T6379.4測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度（正確度與精密度）第4部分：確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法正確度

的基本方法

GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法

GB/T14505巖石和礦石化學(xué)分析方法總則及一般規(guī)定

DZ/T0130地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

本文件沒(méi)有需要界定的術(shù)語(yǔ)和定義。

4原理

1

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樣品經(jīng)無(wú)水偏硼酸鋰熔劑熔融分解，用鹽酸溶液通過(guò)超聲波振蕩溶解熔鹽。樣品溶液經(jīng)霧化由載氣

引入氬等離子體炬焰中，待測(cè)元素的原子被激發(fā)出特征光譜，在一定濃度范圍內(nèi)，樣品溶液中待測(cè)元素

的濃度與其特征譜線的強(qiáng)度成正比，通過(guò)測(cè)量特征譜線的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)計(jì)算樣品中的待測(cè)成分的含量。

5試劑或材料

除非另有說(shuō)明，在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑。

5.1純水，符合GB/T6682規(guī)定的二級(jí)水。

5.2無(wú)水偏硼酸鋰，分子式LiBO2，純度：99.99%，CAS：13453-69-5。

5.3鹽酸=1.19g/mL。

5.4鹽酸溶液（1+1）：水（5.1）和鹽酸（5.3）1:1混合。

5.5鹽酸溶液(5+95)：水（5.1）和鹽酸（5.3）95:5混合。

5.6偏硼酸鋰溶液(偏硼酸鋰）=8g/L：稱取8.0g無(wú)水偏硼酸鋰（5.2）置于200mL燒杯中，加入

鹽酸溶液（5.5）溶解，移入1000mL容量瓶中，用鹽酸溶液（5.5）稀釋至刻度，搖勻。

5.7單元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：具體配制參見(jiàn)附錄A,也可使用市售有證單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液。

5.8單元素標(biāo)準(zhǔn)中間液（=100μg/mL）：分別移取25.00mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（5.7）于250mL的容量

瓶中，用鹽酸溶液（5.5）稀釋至刻度，搖勻，儲(chǔ)存于聚乙烯或聚丙烯瓶中，密封保存。

5.9氬氣：純度不低于99.996%。

6儀器和設(shè)備

6.1電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀。

6.2超聲波清洗器，溫度為室溫。

6.3高溫馬弗爐：最高溫度1000℃；控溫精度：±10℃。

6.4精密鼓風(fēng)干燥箱：最高溫度300℃。

6.5鉑坩堝：25mL。

6.6聚四氟乙烯燒杯:250mL。

6.7分析天平：精度0.1mg。

6.8試驗(yàn)所用儀器設(shè)備經(jīng)過(guò)檢定或校準(zhǔn)合格，并在有效期內(nèi)。

7樣品

7.1按照GB/T14505的相關(guān)規(guī)定，樣品粒徑應(yīng)小于74μm。

7.2樣品應(yīng)在105℃±5℃預(yù)干燥2h～3h，置于干燥器中，冷卻至室溫。

7.3稱取0.25g樣品，精確至0.1mg，此為分析用樣品。

8分析步驟

8.1空白分析

隨同樣品進(jìn)行不少于雙份空白分析，空白分析應(yīng)與樣品分析同時(shí)進(jìn)行，采用相同的分析步驟，所

用試劑應(yīng)取自同一試劑瓶，加入同等的量。

2

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8.2驗(yàn)證分析

隨同樣品進(jìn)行驗(yàn)證分析，驗(yàn)證分析與樣品分析同時(shí)進(jìn)行，采用相同的分析步驟，用和樣品基體相

似、含量相近的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為驗(yàn)證分析用樣品。

8.3平行分析

隨同樣品進(jìn)行平行分析，平行分析與樣品分析同時(shí)進(jìn)行，采用相同的分析步驟。

8.4試樣分解

將樣品（7.3）置于事先鋪有1g偏硼酸鋰（5.2）的鉑坩堝中，用細(xì)塑料棒或鉑絲將試樣與偏硼酸

鋰混勻，再覆蓋1g偏硼酸鋰（5.2），放入馬弗爐（6.3）中，從室溫升至950℃熔融2h～3h，熔融

過(guò)程中搖動(dòng)坩堝1次～2次。熔融完全后，取出，冷卻后放入聚四氟乙烯燒杯（6.6）中，在燒杯中加

入鹽酸溶液（5.5）150mL，燒杯放入已加入去離子水的超聲波清洗器（6.2)中，超聲振蕩溶解，溶解

過(guò)程大約需要15min,溶解完全后，將溶液轉(zhuǎn)移至預(yù)先加有25mL鹽酸溶液（5.4)的250mL容量瓶中，

用去離子水稀釋至刻度，搖勻。

注：冷卻后將溶液轉(zhuǎn)移至預(yù)先加有25mL鹽酸溶液（5.4）的250mL容量瓶中，被測(cè)溶液不可直接轉(zhuǎn)移至純水中，否

則易導(dǎo)致溶液渾濁。

8.5校準(zhǔn)溶液系列的配制

用標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（5.7）及單元素標(biāo)準(zhǔn)中間液（5.8）稀釋成表2和表3中的校準(zhǔn)溶液系列，用偏硼

酸鋰溶液（5.6）定容，搖勻備測(cè)。

表2校準(zhǔn)溶液系列

單位：μg/mL

標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)元素濃度

標(biāo)準(zhǔn)溶液1K、Na0

標(biāo)準(zhǔn)溶液2K、Na1

標(biāo)準(zhǔn)溶液3K、Na5

標(biāo)準(zhǔn)溶液4K、Na10

標(biāo)準(zhǔn)溶液5K、Na20

標(biāo)準(zhǔn)溶液6K、Na30

8.6樣品分析

8.6.1啟動(dòng)儀器并調(diào)節(jié)至最佳工作狀態(tài)（參見(jiàn)表B.1），儀器啟動(dòng)后至少穩(wěn)定30min。

8.6.2建立分析方法，選擇元素和波長(zhǎng)（參見(jiàn)表B.2），編制樣品分析表。

8.6.3校準(zhǔn)曲線繪制：以混合溶液（5.6）為校準(zhǔn)空白零點(diǎn)，用多個(gè)濃度水平的多元素混合校準(zhǔn)溶液系

列（表3）建立校準(zhǔn)曲線。校準(zhǔn)曲線每點(diǎn)數(shù)據(jù)采集至少3次，取平均值。

8.6.4測(cè)定每批樣品溶液時(shí)，同時(shí)測(cè)定空白分析（8.1）、驗(yàn)證分析（8.2）和平行分析（8.3）溶液。

9試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

按公式（1）計(jì)算石墨礦樣品中待測(cè)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果以百分含量計(jì)。

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表3校準(zhǔn)溶液系列2

單位：μg/mL

標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)元素濃度

標(biāo)準(zhǔn)溶液7Si5

標(biāo)準(zhǔn)溶液8Si25

標(biāo)準(zhǔn)溶液9Si50

標(biāo)準(zhǔn)溶液10Si100

標(biāo)準(zhǔn)溶液11Si120

()V106

0100…………（1）

m

式中：

——樣品溶液中待測(cè)元素質(zhì)量濃度的數(shù)值，單位為微克每毫升（μg/mL）；

0——空白試驗(yàn)溶液（8.1）中待測(cè)元素質(zhì)量濃度的數(shù)值，單位為微克每毫升（μg/mL）；

V——樣品溶液體積的數(shù)值，單位為毫升（mL）；

M——試驗(yàn)用樣品的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克（g）。

所得結(jié)果按GB/T14505表示為：XX.XX%、X.XX%、0.XX%、0.0XX%。

注1：Si、K、Na元素含量數(shù)值分別乘以相應(yīng)的換算系數(shù)以氧化物的形式表示其質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

注2：Si、K、Na換算為其對(duì)應(yīng)的氧化物系數(shù)為Si→SiO22.1395；K→K2O1.2046；Na→Na2O1.3480。

10精密度

10.1按GB/T6379.2規(guī)定的方法在重復(fù)性條件下，對(duì)同一樣品獲得的兩次獨(dú)立分析結(jié)果的測(cè)定值，在

表4給出的水平范圍內(nèi)，其絕對(duì)差值不超過(guò)重復(fù)性限，超過(guò)重復(fù)性限(r)的情況不超過(guò)5%，重復(fù)性限(r)

按表4所列方程式計(jì)算。

10.2在再現(xiàn)性條件下，對(duì)同一樣品獲得的兩次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的測(cè)定值，在表4給出的水平范圍內(nèi)，其

絕對(duì)差值不超過(guò)再現(xiàn)性限(R)，超過(guò)再現(xiàn)性限(R)的情況不超過(guò)5%，再現(xiàn)性限(R)按表4所列方程式計(jì)算。

表4方法精密度

單位：μg

元素水平范圍m重復(fù)性r再現(xiàn)性R

SiO25～55r=0.005mR=0.0073m

K2O0.5～5.0r=0.0203mR=0.0365m

0.71720.7146

Na2O0.1～4.0r=0.0260mR=0.0483m

注：m為測(cè)定結(jié)果的平均水平。

11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

11.1每批樣品分析，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行2個(gè)空白試驗(yàn)、20%～30%的平行試驗(yàn)分析（當(dāng)樣品數(shù)量不超過(guò)5個(gè)時(shí)，

應(yīng)進(jìn)行100%的平行試驗(yàn)分析）和1個(gè)～2個(gè)同巖性標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證試驗(yàn)。

11.2分析結(jié)果應(yīng)在分析方法的校準(zhǔn)曲線內(nèi)，若超出校準(zhǔn)曲線測(cè)定范圍，應(yīng)根據(jù)樣品含量增加或減少試

料稱樣量，或者對(duì)高含量樣品通過(guò)稀釋的方法使分析值落入校準(zhǔn)曲線中，對(duì)于SiO2含量大于30%的樣

品，稱樣量為0.1g，精確到0.1mg，定容250mL。

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11.3校準(zhǔn)曲線一次擬合的相關(guān)系數(shù)≥0.999。

11.4依照DZ/T0130的要求，對(duì)每一個(gè)分析批采用同類型標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和重復(fù)樣品進(jìn)行分析方法準(zhǔn)確度

和精密度控制。

5

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A

A

附錄A

（資料性）

單元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的配制

A.1Si標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（Si）=1mg/mL：稱取光譜純二氧化硅2.1395g，置于鉑坩堝中，加3.3g

無(wú)水碳酸鈉，攪拌均勻置于1000℃馬弗爐中加熱至完全熔融，取出冷卻，水提取，溶液移入1000mL

容量瓶中，冷卻后稀釋至刻度，搖勻。立即轉(zhuǎn)移入干聚乙烯瓶中貯存。

A.2K標(biāo)準(zhǔn)溶液（K）=1.0mg/mL：稱取1.9103g經(jīng)500℃～600℃灼燒2h的高純氯化鉀，置于燒

杯中，加水溶解后移入1000mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。

A.3Na標(biāo)準(zhǔn)溶液（Na）=1.0mg/mL：稱取2.5446g經(jīng)500℃～600℃灼燒2h的高純氯化鈉，置于

燒杯中，加水溶解后移入1000mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。

6

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B

B

附錄B

（資料性）

儀器參考工作條件

B.1儀器的參考工作條件見(jiàn)表B.1。

表B.1儀器工作參數(shù)

工作參數(shù)設(shè)定條件工作參數(shù)設(shè)定條件

功率1.2Kw積分時(shí)間10s

等離子體氣體量15.0L/min清洗時(shí)間15s

輔助氣流量1.5L/min樣品延時(shí)15s

霧化氣壓力200KPa儀器穩(wěn)定延時(shí)15s

觀測(cè)高度12mm讀數(shù)次數(shù)3次

B.2各元素的推薦分析線見(jiàn)表B.2。

表B.2各元素的推薦分析線

元素分析譜線（nm）元素分析譜線(nm)

Si251.611Na589.592

K766.491

7

ICS29.050

CCSQ51

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黑龍江省地方標(biāo)準(zhǔn)

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石墨礦化學(xué)分析方法

鉀、鈉、硅含量的測(cè)定偏硼酸鋰熔融-

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

（征求意見(jiàn)稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

黑龍江省市場(chǎng)監(jiān)督管理局??發(fā)布

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石墨礦化學(xué)分析方法

鉀、鈉、硅含量的測(cè)定偏硼酸鋰熔融-

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

1范圍

本文件規(guī)定了偏硼酸鋰熔融-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）測(cè)定石墨礦中鉀、鈉、

硅的含量。

本文件適用于電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）測(cè)定石墨礦中鉀、鈉、硅3個(gè)成分含

量。

方法檢出限及測(cè)定范圍符合表1的規(guī)定。

表1方法檢出限及測(cè)定范圍

單位：%

分析元素方法檢出限測(cè)定范圍

K0.0580.19-3.0

Na0.0370.12-3.0

Si0.0420.14-30.0

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)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(duì)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/T6379.2測(cè)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(cè)量方法重復(fù)性

與再現(xiàn)性的基本方法

GB/T6379.4測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度（正確度與精密度）第4部分：確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法正確度

的基本方法

GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法

GB/T14505巖石和礦石化學(xué)分析方法總則及一般規(guī)定

DZ/T0130地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

本文件沒(méi)有需要界定的術(shù)語(yǔ)和定義。

4原理

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樣品經(jīng)