砷中元素含量检测方案(ICP-MS)

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ICS 77. 120.99H13 GB/T 5121.28—2010 中华人民共和国国家标准 GB/T 5121.28—2010 铜及铜合金化学分析方法第28部分：铬、铁、锰、钴、臬、硒、银、镉、锡、弟、、铅、铋量的测定电感耦合等离子体质谱法 Method for chemical analysis of copper and copper alloys一Part 28：Determination of chromium，iron，manganese，cobalt，nickel，zinc，arsenic，selenium，silver，cadmium，tin，antimony，tellurium，lead and bismuth content-Inductively coupled plasma-mass spectrum method 2011-01-10发布 2011-10-01实施 前 言 GB/T 5121《铜及铜合金化学分析方法》共有28部分。 -第1部分：铜含量的测定； ——第2部分：磷含量的测定； ——第3部分：铅含量的测定； —第4部分：碳、硫含量的测定； ——第5部分：镍含量的测定； ——第6部分：铋含量的测定； —-第7部分：砷含量的测定； ——第8部分：氧含量的测定； ——第9部分：铁含量的测定； —-第10部分：锡含量的测定； --第11部分：锌含量的测定； ——第12部分：锑含量的测定； ——第13部分：铝含量的测定； ——第14部分：锰含量的测定； ——第15部分：钴含量的测定； ——第16部分：铬含量的测定； ——第17部分：铍含量的测定； ——第18部分：镁含量的测定； ——-第19部分：银含量的测定； ——第20部分：锆含量的测定； ——第21部分：钛含量的测定； —-第22部分：镉含量的测定； 第23部分：硅含量的测定； ——第24部分：硒、碲含量的测定； ——第25部分：硼含量的测定； —--第26部分：汞含量的测定； —-第27部分：电感耦合等离子体原子发射光谱法； ——第28部部：铬、铁、锰、钴、ī、锌、、硒u锡、、、铅、铋量的测定 电感耦合等离子体质谱法。 本部分为第28部分。 本部分是按照 GB/T 1.1—2009 给出的规则起草的。 本部分由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC 243)归口。 本部分起草单位：北京有色金属研究总院。 本部分参加起草单位：北京矿冶研究总院、金川集团有限公司、铜陵有色金属集团控股有限公司。 本部分主要起草人：李继东、王长长、刘英、李娜、童坚、冯先进、马旭旭、李亚亚、邱邱、李琴美、姜求韬。 铜及铜合金化学分析方法 第28部分：铬、铁、 、、锌、砷、硒、银镉、锡弟、、铅、铋量的测定电感耦合等离子体质谱法 1 范围 GB/T 5121的本部分规定了铜及铜合金中铬、铁、锰、钴、锌砷、硒、īu锡、弟、帝、铅和铋含量的测定方法。 本部分适用于铜及铜合金中、铁、锰、钴、ī、锌、砷、硒、、踢、、命、铅和铋含量的测定。测定范围：0.00005%~0.0050%。 2 方法提要 试料以硝酸溶解，以电感耦合等离子体质谱法直接测定铬、铁、锰、锰、镍、锌、砷、银、、锡、、铅和铋含量；以氢氧化镧作共沉淀剂将硒、碲与大量铜基体分离并得到富集，以电感耦合等离子体质谱法测定硒、含量。 3 试剂与材料 除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯的试剂；所用水为去离子水，其电阻率不小于18.2 MQ·cm. 3.1 硝酸(p1.42g/mL)。 3.2 硝酸(1+1). 3.3 硝酸(1+9)。 3.4 硝酸(1+99)。 3.5 盐酸 (p1.19 g/mL)。 3.6 盐酸(1+1)。 3.7 氨水(p约0.90 g/mL)。 3.8 氨水(1+9)。 3.9 过氧化氢(p约1.44g/mL)。 3.10 硝酸镧溶液(100g/L)：称称5.0154g三氧化二镧(WLao，≥99.99%，WREO>99.5%)，置于50 mL烧杯中，加入10 mL硝酸(3.2)加热溶解，冷却后转移至100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 3.11 铬标准贮存溶液：称取3.7349g铬酸钾(wkcro，≥99.99%)(预先在105℃烘烤1h)，置于150 mL烧杯中，加入50 mL水溶解，加入4 mL过氧化氢(3.9)还原铬，加热煮沸，冷冷，移人1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1 mg铬。 3.12 铁标准贮存溶液：称取1.0000g金属铁(wre≥99.99%)，置于150 mL烧杯中，加入50mL硝酸(3.2)，加热溶解，冷却，移人1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1 mL含1 mg铁。 3.13 锰标准贮存溶液：液取1.0000g金属锰(WMn≥99.99%)，置于150mL烧杯中，加入50mL硝酸(3.2)，加热溶解，冷却，移入1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液l mL含1mg锰。 3.14 钴标准贮存溶液：液取1.0000g金属钴(wc.≥99.99%)，置于150 mL烧杯中，加人50mL硝酸(3.2)，加热溶解，冷却，移人1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1 mL含1 mg钴。 3.15 镍标准贮存溶液：液取1.0000g金属镍(WN≥99.99%)，置于150 mL烧杯中，加人50mL硝酸 (3.2)，加热溶解，冷却，移人1000 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1 mg镍。3.16 锌标准贮存溶液：液取1.0000g金属锌(Wza≥99.99%)，置于150 mL烧杯中，加人50mL硝酸 (3.2)，加热溶解，冷却，移入1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL 含1 mg锌。 3.17 砷标准贮存溶液：液取1.0000g单质砷(wA.≥99.99%)，置于150 mL烧杯中，加人50mL硝酸(3.2)，低温加热溶解，冷却，移人1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液lmL含1 mg砷。 3.18 硒标准贮存溶液：称取1.0000g硒(wse≥99.99%)，置于150 mL 烧杯中，加人50 mL硝酸(3.2)，低温加热溶解，冷却，移人1000 mL 容量瓶中，水水稀释至刻度，混匀。此溶液1 mL 含1 mg硒。 3.19 银标准贮存溶液：称取1.0000g金属银(WAg≥99.99%)，置于 150 mL烧杯中，加人50 mL硝酸(3.2)，加热溶解，冷却，移人1000 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg银。 3.20 镉标准贮存溶液：称取1.0000g金属镉(Wci≥99.99%)，置于150 mL烧杯中，加人50 mL硝酸(3.2)，加热溶解，冷却，移人1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1 mL 含1mg镉. 3.21 标准贮存溶液：称取1.0000g(WTe≥99.99%)，置于 150 mL烧杯中，加入50mL硝酸 (3.2)，加热溶解，冷却，移入1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1 mL含1mg磅。3.22 铅标准贮存溶液：液取1.0000g金属铅(Wp≥99.99%)，置于150 mL烧杯中，加人50mL硝酸 (3.2)，加热溶解，冷却，移人1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg铅。 3.23 锡标准贮存溶液：称夜1.0000g金属锡(wsn≥99.99%)，置于150 mL烧杯中，加入50 mL盐酸(3.5)，加热溶解，冷却，移人1000 mL容量瓶中，补加盐酸(3.5)80 mL，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1 mg锡。 3.24 锑标准贮存溶液：称取1.000 0g金属锑(ws≥99.99%)，置于150 mL烧杯中，加人硝酸(3.2)和盐酸(3.6)各20 mL，加热溶解，冷却，移入1000mL容量瓶中，补加盐酸(3.5)80 mL，用水稀释至刻度，混匀。此溶液lmL含1mg锑。 3.25 铋标准贮存溶液：液取1.0000g金属铋(Wgi≥99.99%)，置于150 mL烧杯中，加入50mL硝酸(3.2)，加热溶解，冷却，移人1000 mL容量瓶中，补加盐酸(3.5)80mL，用水稀释至刻度，混习。此溶液1 mL含1 mg铋。 3.26 钢标准贮存溶液：称取1.0000g金属钢(WIn≥99.99%)，置于150 mL 烧杯中，加人50 mL硝酸(3.2)，加热溶解，冷却，移人1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg钢。再将此溶液用硝酸(3.4)逐步稀释成1mL含1.00 pg钢的内标溶液。 3.27 混合标准溶液A：分别移取1.00mL标准贮存溶液(3.11~3.22)于1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1 mL分别含别、铁、、钴ī、砷、硒、而铅各1g. 3.28 混合标准溶液B：分别移取1.00 mL标准贮存溶液(3.23~3.25)于1 000 mL容量瓶中，加肛50mL盐酸(3.5)，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1 mL含锡、、铋各1 rg。 3.29 氩气(WAr≥99.99%)。 4 仪器 电感耦合等离子体质谱仪：质量分辨率优于(0.8±0.1)amu。 5 试样 试样加工成屑状。 6 分析步骤 6.1 试料 6.1.1 铬、铁、锰、钴ī、砷、银、镉、宝、、铅和铋的测定，称取0.50g试样，精确至0.0001g。 6.1.2 硒、的测定，称取1.00 g试样，精确至0.0001g. 6.2 测定次数 独立地进行二次测定，取其平均值。 6.3 空白试验 随同试料做空白试验。 6.4 分析试液的制备 6.4.1 铬、铁、锰、钴、镍、锌、砷、银、镉、锡、梯、铅和铋的测定 6.4.1.1 将试料(6.1.1)置于 50 mL 聚四氟烧杯中，加人2mL硝酸(3.1)，加热使试料完全溶解，冷却，移人50 mL 塑料容量瓶中，用水定容至刻度，混匀。 6.4.1.2 移取5.00 mL上述溶液(6.4.1.1)于50 mL塑料容量瓶中，加人1.0 mL 内标溶液(3.26)，用硝酸(3.4)定容至刻度，混匀，待测。 6.4.2 硒、帝的测定 将试料(6.1.2)置于150mL烧杯中，加少量水润湿，加5mL硝酸(3.1)，微热溶清，冷却；加入0.5 mL硝酸镧溶液(3.10)，边搅拌边加入过量氨水(3.7)(约25mL)，静置保温(60℃左右)半小时，中速定量滤纸过滤沉淀，以热氨水(3.8)洗涤沉淀至无铜氨络离子颜色，以热去离子水洗涤两次，最后以每次5mL热硝酸(3.3)分两次溶解沉淀，将溶液移人 25 mL比色管中，加入0.50 mL内标溶液(3.26)，用水定容至刻度，混匀，待测。 6.5 工作曲线的绘制 6.5.1 分别移取0 mL、0.20 mL、1.00 mL、2.00 mL、5.00 mL 混合标准溶液 A(3.27)于一系列100 mL塑料容量瓶中，加人2.00 mL内标溶液(3.26)，用硝酸(3.4)定容至刻度，混匀。此系列标准溶液1 mL 含铬、铁、锰、钴、ī、砷、硒、石u、命、铅分别为 0 ng、2.0 ng、10.0 ng、20.0 ng 和50.0 ng。 6.5.2 分别移取0 mL、0.20 mL、1.00 mL、2.00mL、5.00 mL混合标准溶液B(3.28)于一系列100 mL容量瓶中，加入2.00 mL内标溶液(3.26)，补加盐酸1 mL(3.6)，用水定容至刻度，混匀。此系列标准溶液1mL含锡、锑、铋分别为 0ng、2.0 ng、10.0 ng、20. 0 ng 和50.0 ng。 6.6 测定 6.6.1 测定同位素的选择 各元素选择的测定同位位见表1。 表1 元 素 同位素质量数 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 60 Zn 68 As 75 Se 77，82 Ag 107 Cd 111 Sb 121 Sn 118 Te 128 Pb 208 Bi 209 注：铁元素采用去干扰技术测定。 6.6.2 将空白试液(6.3)分析试液(6.4)与系列标准溶液(6.5)同时进行氩等离子体质谱测定。 7 分析结果的计算 按下式计算试料中各杂质元素的质量分数w数值以%表示： 式中： Po——空白溶液中各杂质元素的质量浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL)； P1——样品溶液中各杂质元素的质量浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL)； V。——试液总体积，单位为毫升(mL)； V—-分取试液的体积，单位为毫升(mL)； Vz——分析试液的体积，单位为毫升(mL)； mm——一料的质量，单位为克(g)。 8 精密度 8.1 重复性 在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，这两个测试结果的绝对差值不超过重复性限(r)，超过重复性限(r)的情况不超过5%。重复性限(r)按表2数据采用线性内插法求得。 表2 元3素 质量分数/% 重复性限(r)/% 元素 质量分数/% 重复性限(r)/% 铬 0.0001 0.00005 镉 0.000 1 0.00003 0.0010 0.0002 0.001 0 0.0002 0.005 0 0.0005 0.005 0 0.000 4 锰 0.0001 0.00005 锡 0.0001 0.000 05 0.0010 0.0002 0.0010 0.000 2 0.0050 0.000 4 0.0050 0.0005 铁 0.0001 0.000 06 锑 0.0001 0.00005 0.0010 0.0003 0.0010 0.000 2 0.0050 0.0006 0.0050 0.0005 钴 0.0001 0.000 04 铅 0.0001 0.00004 0.0010 0.0002 0.0010 0.0002 0.0050 0.0004 0.0050 0.000 5 镍 0.0001 0.00005 砷 0.0001 0.00005 0.0010 0.0002 0.001 0 0.0002 0.005 0 0.000 5 0.005 0 0.000 5 锌 0.0001 0.000 05 0.0001 0.000 06 0.001 0 0.0002 0.0010 0.000 2 0.0050 0.0005 0.0050 0.000 6 硒 0.00005 0.000 03 铋 0.0001 0.000 03 0.0001 0.000 05 0.0010 0.0002 0.001 0 0.000 3 0.0050 0.0006 银 0.000 9 0.0002 0，0020 0.0003 0.0060 0.000 5 一 8.2 再现性 在再现性条件下获得的两次独立测试结果的绝对值不大于再现性限(R)，超过再现性限(R)的情况不超过5%，再现性限(R)按表3数据采用线性内插法求得。 表3 元素 质量分数/% 再现性限(R)/% 元素 质量分数/% 再现性限(R)/% 铬 0.000 1 0.0001 镉 0.0001 0.0001 0.0010 0.0004 0.0010 0.000 4 0.0050 0.0010 0.005 0 0.0010 锰 0.0001 0.0001 锡 0.0001 0.0001 0.001 0 0.0004 0.0010 0.000 4 0.0050 0.001 0 0.005 0 0.0010 铁 0.000 1 0.0001 锑 0.0001 0.0001 0.0010 0.000 5 0.0010 0.0004 0.0050 0.0010 0.005 0 0.0010 钴 0.0001 0.0001 铅 0.0001 0.0001 0.0010 0.0004 0.0010 0.0004 0.0050 0.0010 0.0050 0.0010 镍 0.0001 0.0001 砷 0.0001 0.000 1 0.0010 0.0004 0.001 0 0.0004 0.0050 0.0010 0.0050 0.0010 锌 0.0001 0.0001 铋 0.0001 0.000 1 0.0010 0.0005 0.0010 0.0004 0.0050 0.0010 0.005 0 0.0010 硒 0，000 05 0.00005 碲 0.00005 0.000 05 0.0001. 0.00008 0.0001 0.00008 0.001 0 0.0004 0.0010 0.0004 0.005 0 0.000 8 0.005 0 0.000 8 银 0.0009 0.0004 — 0.0020 0.0006 0.006 0 0.0015 — 9 质量保证和控制 每周用自制的控制标样(如有国家级或行业级标样时，应首先使用)校核一次本标准分析方法的有效性。当过程失控时，应找出原因，纠正错误，重新进行校核。 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布 GB／T 5121的本部分规定了铜及铜合金中铬、铁、锰、钴、镍、锌、砷、硒、银、镉、锡、锑、碲、铅和铋含量的测定方法。本部分适用于铜及铜合金中铬、铁、锰、钴、镍、锌、砷、硒、银、镉、锡、锑、碲、铅和铋含量的测定。测定范围：0．000 05％～o．005 0％。在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，这两个测试结果的绝对差值不超过重复性限(r)，超过重复性限(r)的情况不超过5％。重复性限(r)按表2数据采用线性内插法求得。