钨铁砷、铋含量的测定氢化物发生原子荧光光谱法(T-CSTM 01139—2022).pdf

ICS 77.080.01 CCS H 11 团 体 标 准 T/CSTM 011392022 钨铁 砷、铋含量的测定 氢化物发生原子荧光光谱法 Tungsten ironDetermination of arsenic and antimony contentHydride generation-atomic fluorescence spectrometry 2022-12-14 发布 2023-03-14 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 T/CSTM 01139-2022 前 言 本文件参照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国材料与试验标准化委员会综合标准化领域委员会（CSTM/FC99）提出。本文件由中国材料与试验标准化委员会综合标准化领域委员会（CSTM/FC99）归口。T/CSTM 01139-2022 1 钨铁钨铁 砷、铋含量的测定砷、铋含量的测定 氢化物发生原子荧光光谱法氢化物发生原子荧光光谱法 重要提示：使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。本部分并未指出所有可能的安全问题，使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。1 范围 本文件规定了用氢化物发生原子荧光光谱法测定钨铁中砷、铋的含量，包含原理、试剂、仪器、取制样、分析、结果计算、允许差、试验报告。本文件适用于钨铁中质量分数为 0.0010.200的砷、铋的含量的测定。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 12805-2015 实验室玻璃仪器 滴定管 GB/T 12806-2011 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶 GB/T 12808-2015 实验室玻璃仪器 单标线吸量管 GB/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样取样和制样方法 3 原理 试样用草酸、过氧化氢分解。加入硫酸-磷酸混合酸蒸发除去过氧化氢，并络合钨。加入硫代氨基脲-抗坏血酸溶液将砷（）还原为砷（），并抑制基体元素的干扰。用硼氢化钾作还原剂，于氢化物发生装置中进行还原反应，还原生成砷化氢、铋化氢，由载气（氩气）导入石英原子化器中进行原子化，在特制砷、铋空心阴极灯的发射光激发下产生原子荧光，于原子荧光光谱仪上测量其原子荧光强度，计算砷、铋的质量分数。4 试剂 4.1 分析中除另有说明外，仅使用确认为高纯的试剂和二次蒸馏水或与其纯度相当的水。4.2 甲酸，约 1.22g/mL。4.3 草酸。4.4 盐酸，约 1.19g/mL。4.5 硝酸，约 1.42g/mL。4.6 氢氟酸，约 1.15g/mL。T/CSTM 01139-2022 2 4.7 硫酸，约 1.84g/mL。4.8 高氯酸，约 1.67g/mL。4.9 过氧化氢，约 1.11g/mL。4.10 盐酸，约 1.19g/mL，稀释为 1+1。4.11 盐酸，约 1.19g/mL，稀释为 1+4。4.12 硝酸，约 1.42g/mL，稀释为 4+96。4.13 盐酸-硝酸混合酸，盐酸+硝酸=3+1。4.14 硫酸-磷酸混合酸，硫酸+磷酸+水=1+1+2。4.15 硫代氨基脲-抗坏血酸混合溶液 分别称取 25g 硫代氨基脲及 25g 抗坏血酸，置于 200mL 烧杯中，加 50mL 盐酸（4.11）溶解，将溶液移入 500mL 容量瓶中，用盐酸（4.11）稀释至刻度，混匀。当日配制。4.16 硼氢化钾溶液，7g/L 称取 1g 氢氧化钾、3.5g 硼氢化钾，置于 150mL 烧杯中，用水溶解，稀释至 500mL，当日配制。4.17 载流溶液，5+95 盐酸 移取 25mL 盐酸（4.4）于 500mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。4.18 铁溶液，10.0mg/mL 称取 2.00g 高纯铁（质量分数99.9%），置于 300mL 烧杯中，加 20mL 盐酸（4.4），加热溶解，加数毫升硝酸（4.5）小心氧化，煮沸除去氮氧化物。冷却后移入 200mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液 1 mL 含 10mg 铁。4.19 砷标准溶液，100g/mL 称取 0.1320g 预先在 105干燥 1h 的三氧化二砷（质量分数大于 99.9%），置于 300mL烧杯中，加 20mL 盐酸-硝酸混合酸（4.13），加热溶解，蒸发至近干，加 100mL 盐酸（4.4）溶解盐类，冷却，移入 1000mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液 1 mL 含 100g砷。4.20 铋标准溶液，100g/mL 称取 0.1000 金属铋（质量分数大于 99.9%），置于 100mL 烧杯中，加入 10mL 硝酸（4.5），加热溶解。冷却至室温，移入 1000mL 容量瓶中，用硝酸（4.12）稀释至刻度，摇匀。此溶液 1 mL 含 100g 铋。4.21 砷、铋混合标准溶液 4.21.1 砷、铋混合标准溶液 A，10.0g/mL T/CSTM 01139-2022 3 分别移取 10.00 mL 砷标准溶液（4.19）、10.00 mL 铋标准溶液（4.20）置于 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液 1 mL 含 10.0g 砷和 10.0g 铋。4.21.2 砷、铋混合标准溶液 B，1.00g/mL 移取 10.00 mL 砷、铋混合标准溶液 A（4.21.1）置于 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液 1 mL 含 1.00g 砷和 1.00g 铋。5 仪器 5.1 所有玻璃量器皿应符合 GB/T 128052015、GB/T 128062011 或 GB/T 128082015 规定的 A 级。5.2 非色散原子荧光光谱仪，备有氢化物发生器，砷、铋特制空心阴极灯。所用非色散原子荧光光谱仪应达到下列指标：稳定性：零漂5%，瞬时噪声3%；检出限：0.001g/mL；工作曲线的线性：工作曲线在 00.06g/mL 范围内，相关系数0.995；精密度：对砷、铋混合标准溶液（0.010g/mL）连续进行 7 次重复测量，进样量不大于 2mL。测量时调灯电流、负高压使荧光强度为 200 左右，求出 7 次测量的相对标准偏差应5%；通道间干扰：10%（只针对双道仪器）。6 取制样 按 GB/T 20066 或相应的国家标准取制样。7 分析步骤 7.1 试料 称取约 0.10g 粒度不大于 0.088mm 的试样，精确至 0.1mg。7.2 空白试验 随同试料做空白试验。7.3 测定 7.3.1 试样溶液的制备 将试料置于 100mL 烧杯中，加 20mL 过氧化氢（4.9）及 4g 草酸（4.3），低温加热溶解。待试样溶解完全后，取下稍冷，加入 10mL 硫酸-磷酸混合酸（4.14），加热蒸发至刚冒硫酸白烟。取下稍冷，加入 10mL 水，低温加热溶解盐类，冷却至室温。7.3.2 试样溶液的稀释 T/CSTM 01139-2022 4 7.3.2.1 砷、铋含量（质量分数）在 0.001%0.0060%范围内 用水将试液（7.3.1）转移到 100mL 容量瓶中，加 20mL 盐酸（4.10），加 50mL 硫代氨基脲-抗坏血酸混合溶液（4.15），用水稀释到刻度，混匀。室温放置 30min（室温小于 15时，置于 30水浴中保温 20min）。7.3.2.2 砷、铋含量（质量分数）在0.0060%0.060%范围内 用水将试液（7.3.1）转移到 100mL 容量瓶中并稀释至刻度，混匀。移取 10.00mL 该试液于 100mL 容量瓶中，补加 9.00mL 硫酸-磷酸混合酸（4.14）。加 20mL 盐酸（4.10），加 50mL硫代氨基脲-抗坏血酸混合溶液（4.15），用水稀释到刻度，混匀。室温放置 30min（室温小于 15时，置于 30水浴中保温 20min）。7.3.2.3 砷、铋含量（质量分数）在0.060%0.20%范围内 用水将试液（7.3.1）转移到 200mL 容量瓶中并稀释至刻度，混匀。移取 5.00mL 该试液于 100mL 容量瓶中，补加 9.75mL 硫酸磷酸混合酸（4.14）。加 20mL 盐酸（4.10），加 50mL硫代氨基脲-抗坏血酸混合溶液（4.15），用水稀释到刻度，混匀。室温放置 30min（室温小于 15时，置于 30水浴中保温 20min）。7.3.2 测量 开机，设定灯电流及负高压，在测量前至少预热 20min，按照仪器说明使仪器最优化。按照仪器使用说明书准备好硼氢化钾溶液（4.16）、载流溶液（4.17）和试液（7.3.2）。按照设定的程序测量试液中砷（或铋）的原子荧光强度，减去空白试验溶液中砷（或铋）的原子荧光强度，由校准曲线上分别查出砷（或铋）的质量。7.4 校准曲线 7.4.1 校准溶液的制备 7.4.1.1 砷、铋含量（质量分数）在 0.001%0.0060%范围内的校准溶液 分别移取 10.0mL 铁溶液（4.17）置于 6 个 100mL 烧杯中，分别加入 0、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00 mL 砷、铋混合标准溶液 B（4.21.2）。加入 10.00mL 硫酸-磷酸混合酸（4.14），加 20mL 盐酸（4.10），加 50mL 硫代氨基脲-抗坏血酸混合溶液（4.15），用水稀释到刻度，混匀。室温放置 30min（室温小于 15时，置于 30水浴中保温 20min）。7.4.1.2 砷、铋含量（质量分数）在0.0060%0.060%范围内的校准溶液 分别移取 1.0mL 铁溶液（4.18）置于 6 个 100mL 烧杯中，以下同 7.4.1.1。7.4.1.3 砷、铋含量（质量分数）在0.060%0.20%范围内的校准溶液 不加铁溶液，以下步骤同 7.4.1.1。7.4.2 校准曲线的绘制 按 7.3.2 由低到高分别测定溶液中砷（或铋）的原子荧光强度，减去试剂空白的原子荧光强度，分别以砷（或铋）的质量为横坐标，原子荧光强度为纵坐标绘制工作曲线。T/CSTM 01139-2022 5 8 结果计算 砷（或铋）的含量以砷（或铋）的质量分数 wAs(Bi)计，数值以%表示，按式（1）计算：wAs(Bi)61110VmVm100(1)式中：V1 分取试液体积的数值，单位为毫升（mL）；V 试液总体积的数值，单位为毫升（mL）；m1 从校准曲线查得的砷（或铋）质量的数值，单位为微克（g）；m 试料质量的数值，单位为克（g）。9 允许差 实验室间分析结果的差值应不大于表1所列允许差。表1 砷、锑的质量分数%允许差%0.00100.0050 0.0006 0.00500.0100 0.0010 0.0100.050 0.003 0.0500.100 0.008 0.1000.200 0.015 10 试验报告 试验报告应包括以下内容：a)识别样品、实验室及分析日期所需的全部资料；b)引用本文件所用的方法；c)结果及表达形式；d)测量过程中观察到的异常现象；e)任何本文件中未规定的操作，或任何可能影响结果的操作；f)试验日期。T/CSTM 01139-2022 6 附录 A（资料性）起草单位和主要起草人 本文件起草单位：钢研纳克检测技术股份有限公司，北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司，中关村材料试验技术联盟，首钢冶金研究院，北京钢研检验认证有限公司。本文件主要起草人：符斌，郑国经，罗倩华，范小芬，陈鸣，王洋，唐凌天。