GB/T 16484.20-2009 氯化稀土、碳酸轻稀土化学分析方法 第20部分：氧化镍、氧化锰、氧化铅、氧化铝、氧化锌、氧化钍量的测定 电感耦合等离子体质谱法

　　ICS 77 . 120 . 99 H 14

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 16484 . 20—2009

　　氯化稀土 、碳酸轻稀土化学分析方法

　　第 20 部分：氧化镍 、氧化锰 、氧化铅 、

　　氧化铝 、氧化锌 、氧化钍量的测定

　　电感耦合等离子体质谱法

　　Chemicalanalysismethodsofrareearth chloride

　　and lightrareearth carbonate—

　　part20：Determination ofnickeloxide，manganeseoxide，lead oxide，

　　aluminum oxide，zincoxide，thorium oxidecontent—

　　Inductively coupledplasma massspectrometry

　　2009-10-30 发布 2010-05-01 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

　　氯化稀土 、碳酸轻稀土化学分析方法

　　第 20 部分：氧化镍 、氧化锰 、氧化铅 、

　　氧化铝 、氧化锌 、氧化钍量的测定

　　电感耦合等离子体质谱法

　　GB/T 16484 . 20—2009

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　　开本 880 × 1230 1/16 印张 0 . 5 字数 10 千字

　　2010 年 1 月第一版 2010 年 1 月第一次印刷

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　　书号：155066 ·1-39604

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　　GB/T 16484 . 20—2009

　　前 言

　　GB/T 16484—2009《氯化稀土 、碳酸轻稀土化学分析方法》共分 22 个部分：

　　— 第 1 部分：氧化铈量的测定 硫酸亚铁铵滴定法;

　　— 第 2 部分：氧化铕量的测定 电感耦合等离子体质谱法;

　　— 第 3 部分：15 个稀土元素氧化物配分量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法;

　　— 第 4 部分：氧化钍量的测定 偶氮胂 Ⅲ分光光度法;

　　— 第 5 部分：氧化钡量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法;

　　— 第 6 部分：氧化钙量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 7 部分：氧化镁量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 8 部分：氧化钠量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 9 部分：氧化镍量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 10 部分：氧化锰量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 11 部分：氧化铅量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 12 部分：硫酸根量的测定;

　　— 第 13 部分：氯化铵量的测定 蒸馏-滴定法;

　　— 第 14 部分：磷酸根量的测定 锑磷钼蓝分光光度法;

　　— 第 15 部分：碳酸轻稀土中氯量的测定 硝酸银比浊法;

　　— 第 16 部分：氯化稀土中水不溶物量的测定 重量法;

　　— 第 17 部分：碳酸稀土中水分量的测定;

　　— 第 18 部分：碳酸轻稀土中灼减量的测定 重量法;

　　— 第 20 部分：氧化镍 、氧化锰 、氧化铅 、氧化铝 、氧化锌 、氧化钍量的测定 电感耦合等离子体质谱法;

　　— 第 21 部分：氧化铁量的测定 1 , 10-二氮杂菲分光光度法;

　　— 第 22 部分：氧化锌量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 23 部分：碳酸轻稀土中酸不溶物量的测定 重量法 。

　　本部分为 GB/T 16484 的第 20 部分 。

　　本部分由全国稀土标准化技术委员会提出并归 口 。

　　本部分负责起草单位：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 。

　　本部分由赣州有色冶金研究所起草 。

　　本部分参加起草单位：北京有色金属研究总院 、包钢稀土高科技股份有限公司 。

　　本部分主要起草人：潘建忠 、钟道国 。

　　本部分参加起草人：邵荣珍 、刘鹏宇 、魏晓鸥 、杨玉芳 、常瑞敏 。

　　Ⅰ

　　GB/T 16484 . 20—2009

　　氯化稀土 、碳酸轻稀土化学分析方法

　　第 20 部分：氧化镍 、氧化锰 、氧化铅 、

　　氧化铝 、氧化锌 、氧化钍量的测定

　　电感耦合等离子体质谱法

　　1 范围

　　GB/T 16484 的本部分规定了氯化稀土 、碳酸轻稀土中氧化镍 、氧化锰 、氧化铅 、氧化铝 、氧化锌 、氧化钍量的测定方法 。

　　本部分适用于氯化稀土 、碳酸轻稀土中氧化镍 、氧化锰 、氧化铅 、氧化铝 、氧化锌 、氧化钍量的测定 。测定范围见表 1 。

　　表 1

　　氧化物

　　含量范围(质量分数)/%

　　氧化物

　　含量范围(质量分数)/%

　　氧化铝

　　氧化镍

　　氧化铅

　　0 . 002 0 ~ 0 . 10

　　0 . 001 0 ~ 0 . 010

　　0 . 001 0 ~ 0 . 010

　　氧化锰

　　氧化锌

　　氧化钍

　　0 . 001 0 ~ 0 . 10

　　0 . 010 ~ 0 . 20

　　0 . 000 5 ~ 0 . 30

　　2 方法原理

　　试样以硝酸溶解，在稀酸介质中，以氩等离子体为离子化源，直接进行质谱测定，测定时以内标法进行校正 。

　　3 试剂与材料

　　3 . 1 硝酸(ρ1 . 42 g/mL) ,优级纯 。

　　3 . 2 硝酸(1+1) 。

　　3 . 3 硝酸(1+199) 。

　　3 . 4 铝标准贮存溶液：准 确 称 取 1 . 000 0 g 纯 金 属 铝 片[w(Al) ≥99 . 99%] 于 300 mL 烧 杯 中，加 入50 mL盐酸(1+1) , 1 滴汞，加热溶解，冷却，移入 1 000 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀 。 此溶液1 mL含 1 mg 铝 。

　　3 . 5 锰标准 贮 存 溶 液：准 确 称 取 1 . 000 0 g 纯 金 属 锰[w( Mn) ≥ 99 . 95%] 于 300 mL 烧 杯 中，加 入50 mL 硝酸(3 . 2),加热溶解，冷却，移入 1 000 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL 含1 mg 锰 。

　　3 . 6 镍标准贮存溶液：准确称取 0 . 200 0 g纯金属镍[w(Ni) ≥99 . 95%]于 300 mL烧杯中，加入 20 mL硝酸(3 . 2) , 加 热 溶 解，冷 却，移 入 1 000 mL 容 量 瓶 中，用 水 稀 释 至 刻 度，混 匀 。 此 溶 液 1 mL 含

　　200 μg镍 。

　　3 . 7 锌标准贮存溶液：准确称取 1 . 000 0 g纯金属锌[w(Zn) ≥99 . 99%]于 300 mL烧杯中，加入 50 mL硝酸(3 . 2) , 加 热 溶 解，冷 却，移 入 1 000 mL 容 量 瓶 中，用 水 稀 释 至 刻 度，混 匀 。 此 溶 液 1 mL 含1 mg锌 。

　　3 . 8 铅标准贮存溶液：准确称取 0 . 250 0 g纯金属铅[w(Pb) ≥99 . 99%]于 300 mL烧杯中，加入20 mL硝酸(3 . 2) , 加 热 溶 解，冷 却，移 入 1 000 mL 容 量 瓶 中，用 水 稀 释 至 刻 度，混 匀 。 此 溶 液 1 mL 含

　　1

　　GB/T 16484 . 20—2009

　　250 μg 铅 。

　　3 . 9 氧化钍标准贮存溶液：准确称取 0 . 100 0 g 二氧化钍[w(ThO2 ) ≥99 . 95%,经 110 ℃烘干并冷却至室温]于 250 mL烧杯中，加入 10 mL盐酸和 0 . 5 mL 氢氟酸，加热溶解，加入 2 mL 高氯酸蒸发至冒白烟直至湿盐状，冷却，用盐酸(1+2)溶解移入 100 mL容量瓶中，用盐酸(1+2) 稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 1 mg 二氧化钍 。

　　3 . 10 铟标准贮存溶液：准确称取 1 . 000 0 g 金属铟[w(In) ≥99 . 9%] 于 250 mL 烧杯中，加入 20 mL盐酸(1+1),置于 水 浴 上 加 热 溶 解，冷 却，移 入 1 000 mL 容 量 瓶 中，用 水 稀 释 至 刻 度，混 匀 。 此 溶 液1 mL含 1 mg 铟 。

　　3 . 1 1 铯标准贮存溶液：准确称取 1 . 266 8 g氯化铯[w(Cs) ≥99 . 99%,在 110 ℃烘干过]于 250 mL烧杯中，加少量水溶解，移入 1 000 mL容量瓶中，用水混匀 。此溶液 1 mL含 1 mg 铯 。

　　3 . 12 混合标准溶液：分 别 移 取 1 . 00 mL 铝 标 准 贮 存 溶 液 (3 . 4) , 1 . 00 mL 锰 标 准 贮 存 溶 液 (3 . 5) , 0 . 50 mL镍标准贮存溶液(3 . 6) , 1 . 60 mL 锌 标 准 贮 存 溶 液 (3 . 7) , 0 . 40 mL 铅 标 准 贮 存 溶 液 (3 . 8) , 3 . 00 mL 氧化钍标准贮存溶液(3 . 9) ,于 1 000 mL容量瓶中，加入 20 mL 硝酸(3 . 2) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL分别含 1 μg 铝 、1 μg 锰 、0 . 1 μg镍 1 . 6 μg锌 、0 . 1 μg 铅 、3 μg 二氧化钍 。

　　3 . 13 混合内标溶液：分别移取 1 . 00 mL 铟标准贮存溶液(3 . 10)和 1 . 00 mL 铯标准贮存溶液(3 . 11)于1 000 mL容量瓶中，加入 100 mL 硝酸(3 . 2) ,用水稀释至刻度，混匀 。 此溶液 1 mL 分别含 1 μg 铟 、 1 μg 铯 。

　　3 . 14 氩气[w(Ar) ≥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

　　5 . 1 氯化稀土试样的制备：将试样破碎，迅速置于称量瓶中，立即称量 。

　　5 . 2 碳酸轻稀土试样的制备：试样开封后立即称量 。

　　6 分析步骤

　　6 . 1 试料

　　按表 2 称取试样(5) ,精确至 0 . 000 1 g 。

　　表 2

　　待测元素含量范围(质量分数)/%

　　试样量/g

　　0 . 000 1 ~ 0 . 10

　　2 . 00

　　>0 . 10 ~ 0 . 30

　　1 . 00

　　6 . 2 测定次数

　　称取两份试料，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 分析试液的制备

　　6 . 4 . 1 将试料(6 . 1)置于 100 mL烧杯中，加入 5 mL 水 、5 mL 硝酸(3 . 1),低温加热至试样溶解完全(如果试料溶解不完全，可加入 1 mL ~ 2 mL过氧化氢)，冷却至室温，移入 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀 。

　　6 . 4 . 2 移取 1 . 00 mL试液(6 . 4 . 1)于 100 mL 容量瓶中，加入 1 . 00 mL 混合内标溶液(3 . 13) , 以硝酸

　　2

　　GB/T 16484 . 20—2009

　　(3 . 3)稀释至刻度，混匀 。

　　6 . 5 标准系列溶液的配制

　　分别移取混合标准溶液(3 . 12)0 mL 、2 . 50 mL 、5 . 00 mL 、10 . 00 mL 于一组 100 mL容量瓶中，分别加入 1 . 00 mL混合内标溶液(3 . 13) ,以硝酸(3 . 3)稀释至刻度，混匀 。配成系列标准溶液见表 3 。

　　表 3

　　标准溶液编号

　　各被测元素质量浓度/(ng/mL)

　　Al

　　Mn

　　Ni

　　Zn

　　Pb

　　ThO2

　　1

　　0

　　0

　　0

　　0

　　0

　　0

　　2

　　25 . 0

　　25 . 0

　　2 . 5

　　40 . 0

　　2 . 5

　　75 . 0

　　3

　　50 . 0

　　50 . 0

　　5 . 0

　　80 . 0

　　5 . 0

　　150 . 0

　　4

　　100 . 0

　　100 . 0

　　10 . 0

　　160 . 0

　　10 . 0

　　300 . 0

　　6 . 6 测定

　　6 . 6 . 1 测量元素同位素质量数见表 4 。

　　表 4

　　元 素

　　测定同位素的质量数

　　元 素

　　测定同位素的质量数

　　Al

　　Ni

　　Pb

　　Cs

　　27

　　60

　　208

　　133

　　Mn

　　Zn

　　Th

　　In

　　55

　　66

　　232

　　115

　　6 . 6 . 2 将空白试验溶液 (6 . 3) 、分析试液(6 . 4 . 2) 与标准系列溶液(6 . 5) 同时进行氩等离子体质谱测定 。将标准系列溶液(6 . 5) 的 浓 度 直 接 输 入 计 算 机，用 内 标 法 校 正，由 计 算 机 计 算 输 出 空 白 试 验 溶 液(6 . 3) 、分析试液(6 . 4)中待测元素的浓度 。

　　7 分析结果的计算与表述

　　按式(1)计算被测元素的质量分数( %) :

　　w

　　式中：

　　ρ0 — 计算机输出的空白试验溶液(6 . 3)中待测元素的浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL) ;

　　ρ1 — 计算机输出的分析试液(6 . 4)中待测元素的浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL) ;

　　V0 — 试液总体积，单位为毫升(mL) ;

　　V1 — 分取试液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　V2 — 分析试液(6 . 4)的体积，单位为毫升(mL) ;

　　m— 试料的质量，单位为克(g) ;

　　k— 各元素其氧化物与单质的换算系数，见表 5 。

　　表 5

　　元素

　　Al2 O3 /2Al

　　MnO/Mn

　　NiO/Ni

　　ZnO/Zn

　　PbO/Pb

　　k

　　1 . 889 5

　　1 . 291 2

　　1 . 272 8

　　1 . 244 7

　　1 . 077 2

　　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

　　GB/T 16484 . 20—2009

　　GB/T 1 6 4 8 4 2 0 2 0 0 9

　　—

　　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 6 数据采用线性内插法求得 。

　　.

　　表 6

　　氧化物

　　质量分数/%

　　重复性限(r)/%

　　氧化物

　　质量分数/%

　　重复性限(r)/%

　　氧化铝

　　0 . 018

　　0 . 002 5

　　氧化锰

　　0 . 024

　　0 . 004

　　0 . 045

　　0 . 003

　　0 . 035

　　0 . 006

　　0 . 10

　　0 . 01

　　0 . 086

　　0 . 006

　　氧化镍

　　0 . 003 2

　　0 . 000 4

　　氧化锌

　　0 . 072

　　0 . 006

　　0 . 006 5

　　0 . 000 4

　　0 . 10

　　0 . 007

　　0 . 010

　　0 . 001

　　—

　　—

　　氧化铅

　　0 . 003 2

　　0 . 000 2

　　氧化钍

　　0 . 010

　　0 . 001

　　0 . 005 5

　　0 . 000 3

　　0 . 10

　　0 . 007

　　0 . 008 5

　　0 . 000 5

　　0 . 20

　　0 . 02

　　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 7 所列允许差 。

　　表 7

　　氧化物

　　质量分数/%

　　允许差/%

　　氧化物

　　质量分数/%

　　允许差/%

　　氧化铝

　　0 . 002 0 ~ 0 . 010

　　0 . 003 0

　　氧化锰

　　0 . 001 0 ~ 0 . 010

　　0 . 001 0

　　>0 . 010 ~ 0 . 050

　　0 . 006

　　>0 . 010 ~ 0 . 050

　　0 . 005

　　>0 . 050 ~ 0 . 10

　　0 . 010

　　>0 . 050 ~ 0 . 10

　　0 . 008

　　氧化镍

　　0 . 001 0 ~ 0 . 003 0

　　0 . 000 4

　　氧化锌

　　0 . 010 ~ 0 . 10

　　0 . 025

　　>0 . 003 0 ~ 0 . 005 0

　　0 . 000 6

　　>0 . 10 ~ 0 . 20

　　0 . 04

　　>0 . 005 0 ~ 0 . 010

　　0 . 001 0

　　氧化钍

　　0 . 000 5 ~ 0 . 005

　　0 . 000 5

　　氧化铅

　　0 . 001 0 ~ 0 . 003 0

　　0 . 000 4

　　>0 . 005 ~ 0 . 020

　　0 . 001

　　>0 . 003 0 ~ 0 . 005 0

　　0 . 000 6

　　>0 . 020 ~ 0 . 10

　　0 . 010

　　>0 . 005 0 ~ 0 . 010

　　0 . 000 8

　　>0 . 10 ~ 0 . 30

　　0 . 02

　　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)校核一次本部分分析方法的有效性 。 当过程失控时，应找出原因，纠正错误，重新进行校核 。

　　版权专有 侵权必究

　　*

　　书号：155066 ·1-39604