GB/T 12690.16-2010 稀土金属及其氧化物中非稀土杂质化学分析方法 第16部分：氟量的测定 离子选择性电极法

　　ICS 77. 120. 99 H 14

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 12690. 16—2010

　　稀土金属及其氧化物中非稀土杂质化学分析方法

　　第 16部分 :氟量的测定离子选择性电极法

　　Chemicalanalysismethodsofnon-rareearth impurities

　　in rareearth metalsand theoxides—

　　Part16:Determination offluorinecontent—

　　Ion selectiveelectrodeanalysis

　　2011-01-14发布 2011-11-01实施

　　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

　　

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　　中 华 人 民 共 和 国

　　国 家 标 准

　　稀土金属及其氧化物中非稀土杂质

　　化学分析方法

　　第 16部分 :氟量的测定

　　离子选择性电极法

　　GB/T 12690. 16—2010

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　　中 国 标 准 出 版 社 出 版 发 行

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　　2011年 7 月第一版

　　*

　　书号 : 155066 · 1-42490

　　版权专有 侵权必究

　　GB/T 12690. 16—2010

　　前 言

　　GB/T 12690《稀土金属及其氧化物中非稀土杂质化学分析方法》共分 17个部分 :

　　— 第 1部分 :碳 、硫量的测定 高频红外法 ;

　　— 第 2部分 :灼减量的测定 重量法 ;

　　— 第 3部分 :稀土氧化物中水分量的测定 重量法 ;

　　— 第 4部分 :氧 、氮量的测定 脉冲-红外吸收法和脉冲-热导法 ;

　　— 第 5部分 :铝 、铬 、锰 、铁 、钴 、镍 、铜 、锌 、铅量的测定 ;

　　— 第 6部分 :铁量的测定 硫氰酸钾 、1,10-二氮杂菲分光光度法 ;

　　— 第 7部分 :硅量的测定 钼蓝分光光度法 ;

　　— 第 8部分 :钠量的测定 火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 第 9部分 :氯量的测定 硝酸银比浊法 ;

　　— 第 10部分 :磷量的测定 钼蓝分光光度法 ;

　　— 第 11部分 :镁量的测定 火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 第 12部分 :钍量的测定 ;

　　— 第 13部分 :钨 、钼量的测定 ;

　　— 第 14部分 :钛量的测定 ;

　　— 第 15部分 :钙量的测定 ;

　　— 第 16部分 :氟量的测定 离子选择性电极法 ;

　　— 第 17部分 :稀土金属中铌 、钽量的测定 。

　　本部分为第 16部分 。

　　本部分由全国稀土标准化技术委员会(SAC/TC229)归 口 。

　　本部分由北京有色金属研究总院 、中国有色金属工业标准计量质量研究所负责起草 。

　　本部分由北京有色金属研究总院起草 。

　　本部分由包头稀土研究院 、赣州虔东稀土集团股份有限公司参加起草 。

　　本部分主要起草人 :杨萍 、陈云红 。

　　本部分参加起草人 :高励珍 、姚南红 、王安丽 、郝茜 、陈婕 、朱霓 。

　　Ⅰ

　　GB/T 12690. 16—2010

　　稀土金属及其氧化物中非稀土杂质

　　化学分析方法

　　第 16部分 :氟量的测定离子选择性电极法

　　1 范围

　　GB/T 12690的本部分规定了稀土金属及氧化物中氟量的测定方法 。

　　本部分适用于稀土金属及氧化物中氟量的测定 。测定范围 :0. 010% ~0. 50% 。

　　2 方法原理

　　试料经稀硝酸溶解后 ,加入过量氢氧化钠 ,使氟与铁 、稀土等分离 。在 pH 6. 5~ 7. 0 溶液中 , 以氟离子选择性电极为指示电极 ,饱和甘汞电极为参比电极 ,测量两极间的平衡电极电位值 ,用格氏作图法求得氟含量 。

　　3 试剂

　　3. 1 过氧化氢(30%) 。

　　3. 2 硝酸(1+3) 。

　　3. 3 氢氧化钠溶液(300g/L) 。

　　3. 4 氢氧化钠溶液(50g/L) 。

　　3. 5 柠檬酸钠缓冲液(300g/L) 。

　　3. 6 氟标准贮存溶液 :称取 2. 210 1 g优级纯氟化钠(120℃干燥至恒重)于 250 mL塑料烧杯中 ,加水溶解后移 入 1 000 mL 容 量 瓶 中 , 用 水 稀 释 至 刻 度 , 混 匀 , 立 即 保 存 于 塑 料 瓶 中 , 此 溶 液 1 mL 含1 mg氟 。

　　3. 7 氟标准溶液 :移取 10. 00 mL氟标准贮存溶液(3. 6)于 100 mL容量瓶中 , 以水稀释至刻度 ,混匀 ,立即保存于塑料瓶中 。此溶液 1 mL含 100 μg氟 。

　　3. 8 氟标准溶液 :移取 20. 00 mL氟标准溶液(3. 7)于 100 mL容量瓶中 , 以水稀释至刻度 ,混匀 ,立即保存于塑料瓶中 。此溶液 1 mL含 20 μg氟 。

　　3. 9 溴甲酚绿指示剂(1g/L) :称取 0. 1 g溴甲酚绿溶于 20 mL乙醇中 , 以水稀释至 100 mL,混匀 。

　　4 仪器设备

　　4. 1 电位测量仪 ,精度 0. 1 mV。

　　4. 2 氟离子选择性电极 :氟离子检测下限应不大于 2. 5×10-4 mg/mL, 电极在使用前应在 1×10-3 mol/L氟化钠溶液中浸泡 1 h 以上 ,使之活化 ,然后用水洗至电极电位不大于 -370 mV后方可进行测定 。

　　4. 3 双液接饱和甘汞电极 。

　　1

　　GB/T 12690. 16—2010

　　5 试样

　　5. 1 稀土氧化物试样的制备 :试样于 900 ℃灼烧 1 h,置于干燥器中冷却至室温 。

　　5. 2 稀土金属试样的制备 :试样去掉表面氧化层 ,取样后 ,立即称量 。

　　6 分析步骤

　　6. 1 试料

　　按表 1称取试样(5) ,精确至 0. 000 1 g。

　　表 1

　　氟含量范围(质量分数)/%

　　试料量/g

　　溶液总体积/mL

　　移取体积/mL

　　0. 010~ 0. 040

　　1. 00

　　100. 00

　　10. 00或 20. 00

　　>0. 040~ 0. 070

　　0. 50

　　100. 00

　　10. 00

　　>0. 070~ 0. 20

　　0. 20

　　100. 00

　　10. 00

　　>0. 20~ 0. 50

　　0. 10

　　100. 00

　　5. 00

　　6. 2 测定次数

　　称取两份试料(6. 1)进行平行测定 ,取其平均值 。

　　6. 3 空白试验

　　随同试料做空白试验 。

　　6. 4 测定

　　6. 4. 1 稀土金属试样 :将试料(6. 1) 置于 150 mL塑料烧杯中 ,将烧杯置于冷水浴中 ,加入 15 mL水 、 10 mL硝酸(3. 2) , 试 样 溶 解 完 全 后 , 加 入 30 mL 氢 氧 化 钠 溶 液(3. 3) 混 匀 , 在 60 ℃ ~ 80 ℃保 温 约10 min,冷却至室温 ,将溶液移入 100 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　6. 4. 2 稀 土 氧 化 物 试 样 : 将 试 料(6. 1) 置 于 150 mL 聚 四 氟 乙 烯 烧 杯 中 , 加 入 少 许 水 润 湿 试 样 , 加10 mL硝酸(3. 2) ,低温溶解 ,试样若不清亮可加入数滴过氧化氢(3. 1) 使溶液完全溶解 。 加入 30 mL氢氧化钠溶液(3. 3)混匀 ,在 60 ℃ ~ 80 ℃保温约 10 min,冷却至室温 ,将溶液移入 100 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　6. 4. 3 按表 1分取上清液(6. 4. 1 或 6. 4. 2)于 50 mL容量瓶中 ,加 1滴溴甲酚绿指试剂(3. 9) ,用硝酸(3. 2)和氢氧化钠(3. 4)调至溶液刚变为黄色 ,加入 10 mL柠檬酸钠缓冲溶液(3. 5) ,用水稀释至刻度 ,混匀 。

　　6. 4. 4 将溶液(6. 4. 3)倒入 50 mL干烧杯中 ,加入搅拌子 ,将烧杯置于磁力搅拌器上 ,插入氟离子选择性电极(4. 2)和饱和甘汞电极(4. 3) ,用电位测量仪测定溶液平衡电极电位 。待其读数稳定(电极电位每分钟的变化不大于 0. 2 mV 时)后 ,读取电位值 。

　　6. 4. 5 再于试液(6. 4. 4)中分 5 次加入氟标准溶液(3. 8) ,每次加入 0. 50mL,测定其平衡电极电位值 。待其读数稳定(电极电位每分钟的变化不大于 0. 2 mV时)后 ,读取电位值 。 累加的体积分别为 0. 50 mL、 1. 00mL、1. 50mL、2. 00mL、2. 50 mL,相应加入的氟量分别为 10. 00 μg、20. 00 μg、30. 00 μg、40. 00 μg、

　　2

　　GB/T 12690. 16—2010

　　50. 00 μg。

　　6. 4. 6 空白试液按 6. 4. 5进行 。

　　6. 4. 7 用格氏作图法 , 以氟量为横坐标 ,平衡电极电位为纵坐标 ,在反对数坐标纸上作曲线 ,在工作曲线上查出测定溶液(6. 4. 4)和空白溶液(6. 3)的氟量和空白值 。

　　7 分析结果的计算与表述

　　按式(1)计算氟的质量分数( %) :

　　w

　　式中 :

　　m1— 自工作曲线上查得的分析试液氟量 ,单位为微克(μg) ;

　　m0— 自工作曲线上查得的空白试液氟量 ,单位为微克(μg) ;

　　m — 试料的质量 ,单位为克(g) ;

　　V — 试液总体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　V1 — 分取试液体积 ,单位为毫升(mL) 。

　　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

　　氟质量分数/%

　　重复性限(r)/%

　　0. 010

　　0. 002

　　0. 052

　　0. 004

　　0. 11

　　0. 02

　　0. 42

　　0. 06

　　注 : 重复性限(r)为 2. 8×Sr ,Sr 为重复性标准差 。

　　8. 2 允许差

　　实验室之间分析结果的差值应不大于表 3所列允许差 。

　　表 3

　　氟含量范围(质量分数)/%

　　允许差/%

　　0. 010~ 0. 020

　　0. 006

　　>0. 020~ 0. 080

　　0. 010

　　>0. 080~ 0. 20

　　0. 030

　　>0. 20~ 0. 50

　　0. 06

　　GB/T 12690. 16—2010

　　GB T 12690 16 2010

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　　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 。

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