GB/T 15076.6-2020 钽铌化学分析方法 第6部分：硅量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　ICS 77 . 120 . 99 H 14

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 15076 . 6—2020代替 GB/T 15076 . 6—1994

　　钽铌化学分析方法

　　第 6 部分：硅量的测定

　　电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　Methodsforchemicalanalysisoftantalum andniobium—

　　part6：Determinationofsiliconcontent—

　　Inductivelycoupledplasmaatomicemissionspectrometry

　　2020-03-06 发布 2021-02-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 15076 . 6—2020

　　前 言

　　GB/T 15076《钽铌化学分析方法》分为 16 个部分：

　　— 第 1 部分：铌中钽量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 2 部分：钽中铌量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法和色层分离重量法;

　　— 第 3 部分：铜量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 4 部分：铁量的测定 1,10-二氮杂菲分光光度法;

　　— 第 5 部分：钼量和钨量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 6 部分：硅量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 7 部分：铌中磷量的测定 4-甲基-戊酮-[2]萃取分离磷钼蓝分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 8 部分：碳量和硫量的测定 高频燃烧红外吸收法;

　　— 第 9 部分：钽中铁、铬、镍、锰、钛、铝、铜、锡、铅和锆量的测定 直流电弧原子发射光谱法;

　　— 第 10 部分：铌中铁、镍、铬、钛、锆、铝和锰量的测定 直流电弧原子发射光谱法;

　　— 第 11 部分：铌中砷、锑、铅、锡和铋量的测定 直流电弧原子发射光谱法;

　　— 第 12 部分：钽中磷量的测定 乙酸乙酯萃取分离磷钼蓝分光光度法;

　　— 第 13 部分：氮量的测定 惰气熔融热导法;

　　— 第 14 部分：氧量的测定 惰气熔融红外吸收法;

　　— 第 15 部分：氢量的测定 惰气熔融热导法;

　　— 第 16 部分：钠量和钾含量的测定 火焰原子吸收光谱法。

　　本部分为 GB/T 15076 的第 6 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分代替 GB/T 15076 . 6—1994《钽铌化学分析方法 钽中硅量的测定》。本部分与 GB/T 15076 . 6 — 1994 相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：

　　— 改变了测定方法， 由“分光光度法”修改为“电感耦合等离子体原子发射光谱法”;

　　— 扩大了测定范围，测定范围由“0. 000 5%~0. 070%”修改为“0. 000 5%~0. 50%”(见第 1 章， 1994 年版的第 1 章和第 9 章);

　　— 删除了引用标准(见 1994 年版的第 2 章);

　　— 增加了样品条款(见第 5 章);

　　— 增加了精密度条款(见第 8 章);

　　— 增加了试验报告条款(见第 9 章)。

　　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(SAC/TC 243)归口 。

　　本部分起草单位：宁夏东方钽业股份有限公司、广东广晟稀有金属光电新材料有限公司、西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司、九江有色金属冶炼有限公司、西安汉唐分析检测有限公司。

　　本部分主要起草人：张俊峰、黄双、许宁辉、张众、王巧、谢璐、贾梦琳、刘刚、张金菊。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 15076 . 6—1994 。

　　GB/T 15076 . 6—2020

　　钽铌化学分析方法第 6 部分：硅量的测定

　　电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　1 范围

　　GB/T 15076 的本部分规定了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钽、铌中硅含量。

　　本部分适用于钽、铌及其氢氧化物、氧化物、碳化物和氟钽酸钾 中硅 含 量 的 测 定。 测 定 范 围：

　　0.000 5%~0.50%。

　　2 原理

　　试料用硝酸和氢氟酸溶解，在稀酸介质中，以氩等离子体为离子化源，直接进行电感耦合等离子体原子发射光谱测定。

　　3 试剂或材料

　　除非另有说明，在分析中仅使用确认为 MOS级试剂和实验室二级水。

　　3. 1 硝酸(ρ= 1.42 g/mL)。

　　3.2 氢氟酸(ρ= 1.14 g/mL)。

　　3.3 金属钽(狑Ta≥99.99% ,狑Si≤0.000 1%)。

　　3.4 金属铌(狑Nb≥99.99% ,狑Si≤0.000 1%)。

　　3.5 硅标准贮存溶液：称取 2.139 4 g 二氧化硅(狑SiO2 ≥99.99%)于铂坩埚中，加入 10 g碳酸钠-碳酸钾混合熔剂，混匀，在喷灯上熔融至清亮，再灼烧 10 min。冷却后用热水浸取，加热到溶液澄清，冷却后移入 1 000 mL容量瓶中，用水稀释到刻度，混匀。此溶液 1 mL含 1 mg 硅。贮存于聚乙烯瓶中。

　　3 .6 硅标准溶液：移取 10 .00 mL硅标准贮存溶液(3 . 5 )于 100 mL 容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液 1 mL含 100 μg 硅。贮存于聚乙烯瓶中。

　　3.7 氩气(体积分数不小于 99.99%)。

　　4 仪器设备

　　4. 1 电感耦合等离子体原子发射光谱仪，配耐氢氟酸进样系统，分辨率<0.006 nm(200 nm 处)。

　　4.2 推荐硅元素分析线为 251.612 nm。

　　5 样品

　　5. 1 钽粉粒度小于 700 μm;铌粉粒度小于 180 μm;钽铌碳化物粒度小于 150 μm。

　　5.2 钽粉应预先在 80 ℃ ~150 ℃真空烘干 4 h,冷却至室温，并用复合铝箔袋真空包装;钽铌的氢氧化物、氧化物以及氟钽酸钾应预先在 105 ℃ ~110 ℃烘 2 h,置于干燥器中冷却至室温，备用。

　　GB/T 15076 . 6—2020

　　5.3 从铌锭顶部 10 cm 处至中部任一部位，用刨床去除表皮后刨屑取样，其中碎屑颗粒大小要均匀，并且颗粒要尽量小。

　　6 试验步骤

　　6 . 1 试料

　　按表 1 称取样品，精确至 0.000 1 g。

　　表 1 称样量和工作曲线编号

　　6 . 2 平行试验

　　平行做两份试验，取其平均值。

　　6 . 3 空白试验

　　称取与试料对等的金属钽(3 . 3)或金属铌(3 . 4) ,随同试料做空白试验。

　　6 . 4 分析试液的制备

　　6 .4 . 1 将钽铌试料(6 .1)置于 100 mL 聚乙烯/聚四氟乙烯烧杯中，以少许水湿润。

　　6.4.2 缓慢加入 2 mL 硝酸(3.1) ,滴加 4 mL氢氟酸(3.2) ,待剧烈反应停止后，于不高于 60 ℃的水浴加热至溶解完全，取下冷却，补加 2 mL 硝酸(3.1)。将溶液移入 100 mL 聚乙烯容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 当氧化物用此法不易溶解至澄清时，可采用热压消解装置溶解试料。

　　6 . 5 工作曲线的绘制

　　6.5. 1 工作曲线 Ⅰ

　　按表 1 称取 6 份与试料对等的金属钽(3.3)或金属铌(3.4) ,分别置于 6 个 100 mL 聚乙烯塑料瓶

　　中，分别加入 0 mL、0 . 050 mL、0 . 20 mL、0 . 50 mL、2 . 00 mL、5 . 00 mL硅标准溶液(3 . 6 ) ,以下步骤按6 . 4 . 2操作。

　　6.5.2 工作曲线 Ⅱ

　　按表 1 称取 6 份与试料对等的金属钽(3.3)或金属铌(3.4) ,分别置于 6 个 100 mL 聚乙烯塑料瓶

　　中，分别加入 0 mL、0 . 50 mL、1 . 00 mL、2 . 00 mL、5 . 00 mL、10 . 00 mL硅标准溶液(3 . 6 ) ,以下步骤按6 . 4 . 2操作。

　　6 . 6 测定

　　仪器优化后，按推荐的分析线，由低到高测量绘制工作曲线的标准系列中被测元素的发射光强度。以质量浓度为横坐标，分析线发射光强度为纵坐标，计算机自动绘制工作曲线。 当工作曲线的线性关系达到 0 . 999 以上时，测量试料空白溶液(6 . 3)与试料溶液(6 . 4 . 2) 中被测元素的发射光强度，计算机 自动由工作曲线计算出被测元素的质量浓度。

　　GB/T 15076 . 6—2020

　　7 试验数据处理

　　硅含量以硅的质量分数 ∞Si计，按式(1 )计算：

　　式中：

　　ρ1 — 试液中硅的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　ρ0 — 空白溶液中硅的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　V — 试液体积，单位为毫升(mL) ;

　　m — 试料的质量，单位为克(g)。

　　当 ∞Si<0. 010%时，所得结果保留至小数点后四位;当 ∞Si≥0. 010%时，所得结果保留三位有效

　　数字。

　　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，在表 2 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

　　性内插法或外延法求得。

　　表 2 重复性限

　　8 . 2 再现性

　　在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表 3 给出的平均值范围内，这两个测试结果

　　的绝对差值不超过再现性限(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

　　线性内插法或外延法求得。

　　表 3 再现性限

　　9 试验报告

　　试验报告应包括下列内容：

　　— 试验对象;

　　— 本部分编号;

　　— 结果;

　　— 观察到的异常现象;

　　— 试验日期。