GB/T 5195.12-2016 萤石 砷含量的测定 原子荧光光谱法

　　ICS 73. 080 D 52

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 5195. 12—2016

　　萤石 砷含量的测定

　　原子荧光光谱法

　　Fluorite—Determination ofarseniccontent—Atomic fluorescencespectrometry

　　2016-12-13发布 2017-09-01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 5195. 12—2016

　　前 言

　　GB/T 5195共分为 12个部分 :

　　— 第 1部分 :萤石 氟化钙含量的测定 ;

　　— 第 2部分 :萤石 碳酸盐含量的测定 ;

　　— 第 3部分 :萤石 105 ℃质损量的测定 重量法 ;

　　— 第 4部分 :萤石 硫化物含量的测定 碘量法 ;

　　— 第 5部分 :萤石 总硫含量的测定 燃烧碘量法 ;

　　— 第 6部分 :萤石 磷含量的测定 ;

　　— 第 7部分 :萤石 锌含量的测定 原子吸收光谱法 ;

　　— 第 8部分 :萤石 二氧化硅含量的测定 ;

　　— 第 9部分 :萤石 灼烧减量的测定 重量法 ;

　　— 第 10部分 :萤石 铁含量的测定 邻二氮杂菲分光光度法 ;

　　— 第 11部分 :萤石 锰含量的测定 高碘酸盐分光光度法 ;

　　— 第 12部分 :萤石 砷含量的测定 原子荧光光谱法 。

　　本部分为 GB/T 5195的第 12部分 。

　　本部分按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本部分由中国钢铁工业协会提出 。

　　本部分由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归 口 。

　　本部分起草单位 :上 海 出 入 境 检 验 检 疫 局 工 业 品 与 原 材 料 检 测 技 术 中 心 、冶 金 工 业 信 息 标 准 研究院 。

　　本部分主要起草人 :刘曙 、朱志秀 、周海明 、闵红 、徐杰 、李晨 、张琳琳 、屠虹 、卢春生 。

　　萤石 砷含量的测定

　　原子荧光光谱法

　　警告— 使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验 。本部分并未指出所有可能的安全问题 。使用者有责任采取适当的安全和健康措施 ,并保证符合国家有关法规规定的条件。

　　1 范围

　　GB/T 5195的本部分规定了氢化物发生-原子荧光光谱法测定砷含量 。

　　本部分适用于萤石中砷含量的测定 。测定范围(质量分数) :0. 000 01% ~0. 010% 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 6379. 1 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第 1部分 :总则与定义

　　GB/T 6379. 2 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第 2 部分 :确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法

　　GB/T 6682 分析试验室用水规格和试验方法

　　GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　GB/T 12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶

　　GB/T 12807 实验室玻璃仪器 分度吸量管

　　GB/T 12808 实验室玻璃仪器 单标线吸量管

　　GB/T 21191 原子荧光光谱仪

　　GB/T 22564 萤石 取样和制样

　　3 原理

　　试料用硝酸 、高氯酸溶解 ,在稀盐酸介质中 ,加入硫脲-抗坏血酸混合溶液将砷( Ⅴ) 还原为砷(Ⅲ ) 。在氢化物发生器中 ,砷被硼氢化钾还原为氢化物 , 由氩气导入石英炉原子化器中 ,在原子荧光光谱仪上测量砷的荧光强度 。按标准曲线法计算砷的含量 。

　　4 试剂

　　除非另有规定 ,仅使用分析纯试剂 ,水为去离子水或相当 纯 度 的 水 , 应 符 合 GB/T 6682二 级 水 的规定 。

　　4. 1 硼氢化钾 。

　　4.2 氢氧化钠 。

　　4.3 硫脲 。

　　4.4 抗坏血酸 。

　　GB/T 5195. 12—2016

　　酸,,,ρ7L。

　　4.9 盐酸 ,1+19。

　　4. 10 硝酸 ,1+9。

　　4. 11 氢氧化钠溶液 ,100 g/L。

　　4. 12 酚酞乙醇溶液 ,1 g/L。

　　4. 13 硼氢化钾溶液 ,20 g/L:称取 10. 0 g硼氢化钾 、2. 5 g氢氧化钠 , 以水溶解后 ,稀释至 500 mL,使用时现配 。

　　4. 14 硫脲-抗坏血酸溶液 ,50 g/L:称取硫脲 、抗坏血酸各 5. 0 g, 以水溶解后 ,稀释至 100 mL,使用时现配 。

　　4. 15 砷标准储备溶液 ,100 μg/mL:准确称取 0. 132 0 g预先在 100 ℃ ~ 105 ℃烘 1 h并在干燥器中冷至室温的基准三氧化二砷于 100 mL烧杯中 ,加入 10 mL氢氧化钠溶液(4. 11) ,低温加热使其溶解 ,加10 mL水 、2滴酚酞乙醇溶液(4. 12) ,用盐酸(4. 8)中和至红色刚消失 ,再过量 5 mL,移入 1000mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,混匀 ,此溶液 1 mL含 100 μg砷 。或使用有证标准溶液 。

　　4. 16 砷标准溶液 ,1 μg/mL:取 1. 00 mL砷标准储备溶液(4. 15)于 100 mL容量瓶中 ,加入 5 mL硝酸(4. 6) ,用水稀释至刻度 ,摇匀 。此溶液 1 mL含 1. 00 μg砷 。

　　5 仪器与设备

　　5. 1 原子荧光光谱仪 ,具有氢化物发生器及进样装置 ,专用砷空心阴极灯 ,满足 GB/T 21191要求 。

　　5.2 可控温电热板 ,温度范围 50 ℃ ~ 350 ℃ 。

　　5.3 分析天平 :感量 0. 1 mg。

　　5.4 氩气 :纯度大于 99. 99% 。

　　5.5 聚四氟乙烯烧杯 。

　　5.6 容量瓶 ,50 mL、100 mL,符合 GB/T 12806的要求 。

　　5.7 移液器 ,0. 5 mL~ 5. 0 mL、10 μL~ 1 000 μL,符合 GB/T 12807、GB/T 12808的要求 。

　　注 : 实验所用聚四氟乙烯烧杯 、容量瓶等均用硝酸 (1+9)浸泡 24h 以上 ,用水冲洗 、晾干 ,备用 。

　　6 试样

　　按照 GB/T 22564制备粒度小于 63μm 的化学分析试样 。待测试样预先在 105 ℃ ±2 ℃烘箱中干燥 2 h,置于干燥器中冷却至室温 ,备用 。

　　7 分析步骤

　　7. 1 试料

　　准确称取干燥试料 0. 20 g,置于聚四氟乙烯烧杯中 。

　　同时进行两份试料的平行测定 。

　　7.2 空白试验

　　随同试料做空白试验 。

　　7.3 测定

　　7.3. 1 将试料置于聚四氟乙烯烧杯中 ,用少量水润湿 ,加入 10 mL硝酸(4. 6) 、2 mL高氯酸(4. 7) ,在电热板上加热至冒浓烟 ,取下稍冷 ,用少量水冲洗烧杯壁 ,移至电热板上继续加热至浓烟冒尽 ,蒸干至固体状 。加入 5 mL盐酸(4. 8) ,微热,溶解盐类 。将上述溶液转移至 50 mL容量瓶中 ,用水冲洗聚四氟乙烯烧杯数次并将洗液合并于容量瓶中 ,加入 10 mL硫脲-抗坏血酸溶液(4. 14) ,用水稀释至刻度 ,摇匀 ,静置 0. 5 h,待测 。

　　7.3.2 按表 1分取试液(7. 3. 1)置于 50 mL容量瓶中 ,加入 5 mL盐酸(4. 8) 、10 mL硫脲-抗坏血酸溶液(4. 14) ,用水稀释至刻度 ,摇匀 ,静置 0. 5 h,待测 。

　　表 1 试液分取体积

　　7.3.3 分别移取 0 mL、0. 25 mL、0. 50 mL、1. 00 mL、2. 00 mL、2. 50 mL砷标准溶液(4. 16)于 50 mL容量瓶中 ,加入 5 mL盐酸(4. 8) 、10 mL硫脲-抗坏血酸溶液(4. 14) ,用水稀释至刻度 ,摇匀 ,静置 0. 5 h,待测 。此标准溶 液 对 应 的 砷 的 浓 度 为 0 ng/mL、5. 0 ng/mL、10. 0 ng/mL、20. 0 ng/mL、40. 0 ng/mL、 50. 0 ng/mL。

　　7.3.4 在原子荧光光谱仪上 ,用盐酸(4. 9)作载流剂 ,硼氢化钾溶液(4. 13)作还原剂 ,砷空心阴极灯为激发光源 ,依次测量标准空白溶液 、标准溶液 、样品空白溶液 、样品溶液的荧光强度 。 以砷标准溶液浓度为横坐标 ,扣除标准溶液空白后的荧光强度为纵坐标 ,绘制校准曲线 。用样品溶液荧光强度减去样品空白溶液荧光强度 ,从校准曲线中查得相应的砷的浓度 。

　　8 结果计算

　　按式(1)计算试样中砷的含量 , 以质量分数( %)表示 :

　　w

　　式中 :

　　w — 试样中砷的含量 , % ;

　　c — 从工作曲线上查得试样溶液中砷的浓度 ,单位为纳克每毫升(ng/mL) ;

　　V0 — 试液总体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　V1 — 分取试液体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　V2 — 测定试液体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　m0 — 试料的质量 ,单位为克(g) 。

　　数值修约依照 GB/T 8170的规定执行 , 当 0. 00001≤w<0. 001时 ,所得结果保留两位有效数字 ; 当0. 001≤w<0. 010时 ,所得结果保留三位有效数字 。

　　9 精密度

　　本部分的精密度数据是在 2015年由 10个实验室对砷含量的 5 个水平进行协同试验所确定 ,各实验室对砷含量每个水平的测定次数为 3 次 。原始数据按照 GB/T 6379. 1 和 GB/T 6379. 2 进行统计分

　　析 ,计算重复性限和再现性限 ,精密度见表 2。

　　试样分析结果接受程序按附录 A 中的流程来处理 ,精密度测定的原始数据见附录 B。

　　表 2 精密度

　　重复性限(r) 、再现性限(R)按表 2 给出的方程求得 。

　　在重复性条件下 ,获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于重复 性限(r) , 大于重复性限(r) 的情况以不超过 5%为前提 ;

　　在再现性条件下 ,获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限(R) ,大于再现性限(R) 的情况以不超过 5%为前提 。

　　10 试验报告

　　试验报告应包括下列内容 :

　　a) 试样 ;

　　b) 使用的标准 ;

　　c) 分析结果及其表示 ;

　　d) 与基本分析步骤的差异 ;

　　e) 观察到的异常现象 ;

　　f) 试验日期 。

　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　试样分析结果接受程序流程图

　　图 A. 1 为试样分析结果接受程序流程图 。

　　注 : r 为重复性限 。

　　图 A. 1 试样分析结果接受程序流程图

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　精密度试验原始数据

　　精密度试验原始数据见表 B. 1。

　　表 B. 1 精密度试验原始数据

　　表 B. 1 (续)