GB/T 23364.4-2009 高纯氧化铟化学分析方法 第4部分：铝、铁、铜、锌、镉、铅和铊量的测定 电感耦合等离子体质谱法

　　ICS 77 . 120 H 66

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 23364 . 4—2009

　　高纯氧化铟化学分析方法

　　第 4 部分：铝 、铁 、铜 、锌 、镉 、铅和

　　铊量的测定 电感耦合等离子体质谱法

　　Methodsforchemicalanalysisofhigh purityindium oxide—

　　part4：Determination ofaluminum，iron，copper，zinc，cadmium，

　　lead and thallium content—Inductively coupledplasma massspectrometry

　　2009-03-19 发布 2010-01-01 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

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 23364 . 4—2009

　　前 言

　　GB/T 23364《高纯氧化铟化学分析方法》分为 6 个部分：

　　— 第 1 部分：砷量的测定 原子荧光光谱法;

　　— 第 2 部分：锡量的测定 苯基荧光酮分光光度法;

　　— 第 3 部分：锑量的测定 原子荧光光谱法;

　　— 第 4 部分：铝 、铁 、铜 、锌 、镉 、铅和铊量的测定 电感耦合等离子体质谱法;

　　— 第 5 部分：氯量的测定 硫氰酸汞分光光度法;

　　— 第 6 部分：灼减量的测定 称量法 。

　　本部分为第 4 部分 。

　　本部分由中国有色金属工业协会提出 。

　　本部分由全国有色金属标准化技术委员会归 口 。

　　本部分由广西冶金产品质量监督检验站 、中国有色金属工业标准计量质量研究所负责起草 。

　　本部分由广西铟工业协会 、广西华锡集团有限责任公司 、桂林矿产地质研究院参加起草 。

　　本部分主要起草人：黄肇敏 、黄小珂 、韦莉 、覃祚明 、黄旭升 、杨仲平 、伍祥武 、黄俭惠 。

　　Ⅰ

　　GB/T 23364 . 4—2009

　　高纯氧化铟化学分析方法

　　第 4 部分：铝 、铁 、铜 、锌 、镉 、铅和

　　铊量的测定 电感耦合等离子体质谱法

　　1 范围

　　GB/T 23364 的本部分规定了高纯氧化铟中铝 、铁 、铜 、锌 、镉 、铅和铊量的测定方法 。

　　本部分适用于高纯氧化铟中铝 、铁 、铜 、锌 、镉 、铅和铊量的测定 。

　　测定范围(质量分数)为铝 、铁 、锌 、铅 0 . 000 05% ~ 0 . 004 0%,铜 、镉 、铊 0 . 000 02% ~ 0 . 004 0% 。

　　2 方法提要

　　试料经硝酸溶解后，铝 、铁以钪为内标，在碰撞/反应池工作模式下测定其同位素的信号强度(离子计数);铜 、锌 、镉 、铅 、铊以铑为内标，在正常工作模式下采用耐高盐接口测定其同位素的信号强度(离子计数)，计算各元素含量 。

　　3 试剂

　　除非另有说明，仅使用确认为优级纯的试剂和二次蒸馏水或与其纯度相当的水;标准溶液 、试剂溶液贮存于塑料瓶中 。

　　3 . 1 硝酸(ρ约 1 . 42 g/mL),经蒸馏提纯 。

　　3 . 2 盐酸(ρ约 1 . 19 g/mL),经蒸馏提纯 。

　　3 . 3 铝标准贮存溶液：称取 0 . 100 0 g金属铝(质量分数 ≥99 . 99%) ,置于 250 mL 聚四氟乙烯烧杯中，加入 10 mL盐酸(1+1),盖上表面皿，微热使之完全溶解，用水洗涤表面皿及杯壁，冷却 。移入 1 000 mL容量瓶中，加入 20 mL 硝酸(3 . 1) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 100 μg 铝 。

　　3 . 4 铁标准贮存溶液：称取 0 . 100 0 g金属铁(质量分数 ≥99 . 99%) ,置于 250 mL 聚四氟乙烯烧杯中，加入 10 mL盐酸(1+1)和 0 . 5 mL过氧化氢，盖上表面皿，微热至完全溶解，用水洗涤表面皿及杯壁，冷却 。移入 1 000 mL 容 量 瓶 中，加 入 50 mL 硝 酸 ( 3 . 1) , 用 水 稀 释 至 刻 度，混 匀 。 此 溶 液 1 mL 含

　　100 μg 铁 。

　　3 . 5 铜标准贮存溶液：称取 0 . 100 0 g金属铜(质量分数 ≥99 . 99%) ,置于 250 mL 聚四氟乙烯烧杯中，加入 10 mL硝酸(1+1),盖上表面皿，微热使之完全溶解，用水洗涤表面皿及杯壁，冷却 。移入 1 000 mL容量瓶中，加入 50 mL 硝酸(3 . 1) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 100 μg 铜 。

　　3 . 6 锌标准贮存溶液：称取 0 . 100 0 g金属锌(质量分数 ≥99 . 99%) ,置于 200 mL 聚四氟乙烯烧杯中，加入 10 mL硝酸(1+1),盖上表面皿，低温加热至完全溶解，用水洗涤表面皿及杯壁，冷却 。移入 1 000 mL容量瓶中，加入 100 mL 硝酸(3 . 1) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 100 μg锌 。

　　3 . 7 镉标准贮存溶液：称取 0 . 100 0 g金属镉(质量分数 ≥99 . 99%) ,置于 250 mL 聚四氟乙烯烧杯中，加入 10 mL硝酸(1+2),盖上表面皿，微热使之完全溶解，用水洗涤表面皿及杯壁，冷却 。移入 1 000 mL容量瓶中，加入 100 mL 硝酸(3 . 1) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 100 μg镉 。

　　3 . 8 铅标准贮存溶液：称取 0 . 100 0 g金属铅(质量分数 ≥99 . 99%) ,置于 250 mL 聚四氟乙烯烧杯中，加入 10 mL硝酸(1+1),盖上表面皿，低温加热完全溶解，用水洗涤表面皿及杯壁，冷却 。移入 1 000 mL容量瓶中，加入 100 mL 硝酸(3 . 1) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 100 μg 铅 。

　　3 . 9 铊标准贮存溶液：称取 0 . 100 0 g金属铊(质量分数 ≥99 . 99%) ,置于 200 mL 聚四氟乙烯烧杯中，

　　1

　　GB/T 23364 . 4—2009

　　加入 20 mL 硝酸(4 . 1),盖上表面皿，低温加热至完全溶解，用水洗涤表面皿及杯壁，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 100 μg 铊 。

　　3 . 10 钪标准溶液

　　3 . 10 . 1 钪标准贮存溶液：称取 0 . 100 0 g金属钪(质量分数 ≥99 . 99%) ,置于 250 mL 聚四氟乙烯烧杯中，加入 10 mL 硝 酸 (1+1),盖 上 表 面 皿，微 热 使 之 完 全 溶 解，用 水 洗 涤 表 面 皿 及 杯 壁，冷 却 。 移 入1 000 mL 容量瓶中，加入 50 mL 硝酸(4 . 1) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 100 μg 钪 。

　　3 . 10 . 2 钪标 准 溶 液 A：移 取 10 . 00 mL 钪 标 准 贮 存 溶 液 (3 . 10 . 1) ,置 于 1 000 mL 容 量 瓶 中，加 入10 mL 硝酸(3 . 1) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 1 μg 钪 。

　　3 . 1 1 铑标准溶液

　　3 . 1 1 . 1 铑标准贮存溶液：称取 0 . 385 6 g光谱纯氯铑酸铵[(NH4 ) 3 RhCl6 ·1/2H2 O],置于 250 mL 聚四氟乙烯烧杯中，加入 20 mL硝酸(1+1),盖上表面皿，微热使之完全溶解，用水洗涤表面皿及杯壁，冷却 。移入 1 000 mL 容 量 瓶 中，加 入 40 mL 硝 酸 ( 3 . 1) , 用 水 稀 释 至 刻 度，混 匀 。 此 溶 液 1 mL 含100 μg铑 。

　　3 . 1 1 . 2 铑标 准 溶 液 A：移 取 10 . 00 mL 铑 标 准 贮 存 溶 液 (3 . 11 . 1) ,置 于 1 000 mL 容 量 瓶 中，加 入10 mL 硝酸(3 . 1) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 1 μg 铑 。

　　3 . 12 铝 、铁 、锌 、铅 混 合 标 准 溶 液 A：分 别 移 取 10 . 00 mL 铝 标 准 贮 存 溶 液 (3 . 3) 、铁 标 准 贮 存 溶 液(3 . 4) 、锌标 准 贮 存 溶 液 (3 . 6) 、铅 标 准 贮 存 溶 液 (3 . 8) ,置 于 1 000 mL 容 量 瓶 中，加 入 10 mL 硝 酸(3 . 1) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 1 μg 铝 、铁 、锌 、铅 。

　　3 . 13 铝 、铁 、锌 、铅混合标准溶 液 B：移 取 10 . 00 mL 铝 、铁 、锌 、铅 混 合 标 准 溶 液 A(3 . 12) ,置 于 一 个100 mL容量 瓶 中，加 入 5 mL 硝 酸 (3 . 1) , 用 水 稀 释 至 刻 度，混 匀 。 此 溶 液 1 mL 含 100 ng 铝 、铁 、锌 、铅 。

　　3 . 14 铜 、镉 、铊混合标准溶液 A：分别移取 5 . 00 mL铜标准贮存溶液(3 . 5) 、镉标准贮存溶液(3 . 7) 、铊标准贮存溶液(3 . 9) ,置于 1 000 mL容量瓶中，加入 10 mL 硝酸(3 . 1) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液1 mL含 500 ng 铜 、镉 、铊 。

　　3 . 15 铜 、镉 、铊混合标准溶液 B：移取 10 . 00 mL 铜 、镉 、铊混合标准溶液 A(3 . 14) ,置于 100 mL 容量瓶中，加入 5 mL 硝酸(3 . 1) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 50 ng 铜 、镉 、铊 。

　　3 . 16 钪内标溶液：移取 0 . 50 mL 钪 标 准 溶 液 A(3 . 10 . 2) ,置 于 100 mL 容 量 瓶 中，加 入 1 mL 硝 酸(3 . 1) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 5 ng 钪 。

　　3 . 17 铑内标溶液：移取 0 . 50 mL 铑 标 准 溶 液 A(3 . 11 . 2) ,置 于 100 mL 容 量 瓶 中，加 入 1 mL 硝 酸(3 . 1) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 5 ng 铑 。

　　4 仪器

　　电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS) 。

　　4 . 1 表 1 列出推荐的同位素质量数 。

　　表 1

　　元素

　　Al

　　Fe

　　Cu

　　Zn

　　Cd

　　Pb

　　Tl

　　Sc

　　Rh

　　质量数

　　27

　　56

　　63

　　64

　　114

　　208

　　205

　　45

　　103

　　4 . 2 工作曲线的线性

　　工作曲线的线性相关系数 ≥0 . 999 。

　　4 . 3 测定下限

　　仪器的测定下限应不大于表 2 中所列数据 。

　　2

　　GB/T 23364 . 4—2009

　　表 2

　　元素

　　Al

　　Fe

　　Cu

　　Zn

　　Cd

　　Pb

　　Tl

　　测定下限/(ng/mL)

　　0 . 3

　　0 . 3

　　0 . 2

　　0 . 3

　　0 . 1

　　0 . 1

　　0 . 1

　　5 试样

　　试样应在 105 ℃ ~ 110 ℃干燥 2 h ,置于干燥器中冷却至室温 。

　　6 分析步骤

　　6 . 1 试料

　　称取 0 . 10 g试样，精确至 0 . 000 1 g 。

　　6 . 2 测定次数

　　独立地进行两次测定，取其平均值 。

　　6 . 3 空白试验

　　随同试料做空白试验 。

　　6 . 4 试料处理

　　将试料置于 100 mL 聚四氟乙烯烧杯中，加入 8 mL 硝酸(3 . 1),低温加热使试料完全溶解后，蒸至近干，取下加入 2 mL 硝酸(3 . 1),低温加热蒸至近干，重复两次 。取下，加入 1 mL 硝酸(3 . 1) ,吹少许水，低温加热溶解盐类，取下冷却至室温，移入 100 mL 塑料容量瓶中 。用水稀释至刻度，混匀 。

　　6 . 5 工作曲线溶液的制备

　　在一组 100 mL 塑料容量瓶中，按表 3 加入被测元素的标准溶液，加入 1 mL 硝酸(3 . 1) ,用水稀释至刻度，混匀 。

　　表 3

　　工作曲线溶液

　　混合标准溶液加入体积/mL

　　铝 、铁 、锌 、铅混合标准溶液 B(3 . 13)

　　铝 、铁 、锌 、铅混合标准溶液 A(3 . 12)

　　铜 、镉 、铊混合标准溶液 B(3 . 15)

　　铜 、镉 、铊混合

　　标准溶液 A (3 . 14)

　　0

　　0

　　—

　　0

　　—

　　1

　　0 . 50

　　—

　　0 . 40

　　—

　　2

　　1 . 00

　　—

　　2 . 00

　　—

　　3

　　5 . 00

　　—

　　10 . 00

　　—

　　4

　　—

　　1 . 00

　　—

　　2 . 00

　　5

　　—

　　2 . 00

　　—

　　4 . 00

　　6

　　—

　　3 . 00

　　—

　　6 . 00

　　7

　　—

　　4 . 00

　　—

　　8 . 00

　　6 . 6 测量

　　6 . 6 . 1 开启电感耦合等离子体质谱仪，设定仪器参数，使仪器性能满足 4 . 2 ~ 4 . 3 的要求 。铝 、铁量以钪为内标，在碰撞/反应池工作模式下测定其同位素的信号强度;铜 、锌 、镉 、铅和铊量以铑为内标，在正常工作模式下采用耐高盐接口测定其同位素的信号强度 。

　　6 . 6 . 2 按内标加入法测量标准溶液和待测溶液的信号强度 。 由仪器自动给出试液的浓度 。

　　7 分析结果的计算

　　待测元素的含量以待测元素的质量分数 WM 计，数值以%表示，按公式(1)计算：

　　3

　　GB/T 23364 . 4—2009

　　WM = ρ× m(V ×)0 10-9 × 100 …………………………( 1 )

　　式中：

　　ρ— 待测元素的浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL) ;

　　V— 试液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　m0 — 试料的质量，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 4 数据采用线性内插法求得 。

　　表 4

　　元 素

　　质量分数/%

　　重复性限 r/%

　　Al

　　0 . 000 28

　　0 . 000 05

　　0 . 000 92

　　0 . 000 03

　　0 . 001 54

　　0 . 000 05

　　0 . 002 96

　　0 . 000 09

　　Fe

　　0 . 000 28

　　0 . 000 02

　　0 . 000 65

　　0 . 000 04

　　0 . 001 41

　　0 . 000 06

　　0 . 003 38

　　0 . 000 09

　　Cu

　　0 . 000 03

　　0 . 000 004

　　0 . 000 55

　　0 . 000 03

　　0 . 001 61

　　0 . 000 03

　　Zn

　　0 . 000 79

　　0 . 000 05

　　0 . 000 83

　　0 . 000 03

　　0 . 001 14

　　0 . 000 04

　　Cd

　　0 . 000 05

　　0 . 000 003

　　0 . 000 65

　　0 . 000 03

　　0 . 000 87

　　0 . 000 03

　　Pb

　　0 . 000 08

　　0 . 000 02

　　0 . 000 25

　　0 . 000 03

　　0 . 001 0

　　0 . 000 04

　　0 . 003 67

　　0 . 000 07

　　Tl

　　0 . 000 14

　　0 . 000 01

　　0 . 000 44

　　0 . 000 02

　　0 . 003 41

　　0 . 000 06

　　4

　　GB/T 23364 . 4—2009

　　8 . 2 允许差

　　实验室之间分析结果的差值应不大于表 5 所列允许差 。

　　表 5

　　元 素

　　质量分数/%

　　允许差/%

　　Al、Fe、Zn

　　0 . 000 05 ~ 0 . 000 10

　　0 . 000 05

　　>0 . 000 10 ~ 0 . 000 5

　　0 . 000 1

　　>0 . 000 5 ~ 0 . 001 0

　　0 . 000 2

　　>0 . 001 0 ~ 0 . 002 0

　　0 . 000 3

　　>0 . 002 0 ~ 0 . 004 0

　　0 . 000 4

　　Cu、Cd、Tl

　　0 . 000 02 ~ 0 . 000 05

　　0 . 000 03

　　>0 . 000 05 ~ 0 . 000 10

　　0 . 000 04

　　>0 . 000 10 ~ 0 . 000 50

　　0 . 000 08

　　>0 . 000 50 ~ 0 . 002 0

　　0 . 000 2

　　>0 . 002 0 ~ 0 . 004 0

　　0 . 000 4

　　Pb

　　0 . 000 05 ~ 0 . 000 10

　　0 . 000 04

　　>0 . 000 10 ~ 0 . 000 5

　　0 . 000 08

　　>0 . 000 5 ~ 0 . 002 0

　　0 . 000 2

　　>0 . 002 0 ~ 0 . 004 0

　　0 . 000 3

　　9 质量保证与控制

　　应用国家级标准样品或行业级标准样品(当前两者没有时，也可用控制标样代替)，每周或每两周校核一次本分析方法的有效性 。 当过程失控时，应找出原因 。 纠正错误后，重新进行校核 。

　　5