GB/T 5195.15-2017 萤石 钙、铝、硅、磷、硫、钾、铁、钡、铅含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法

　　ICS 73 . 080 D 52

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 5195. 15—2017

　　萤石 钙、铝、硅、磷、硫、

　　钾、铁、钡、铅含量的测定

　　波长色散 X射线荧光光谱法

　　Fluorspar—Determinationofcalcium，aluminum，silicon，phosphorus，sulfur，

　　potassium，iron，barium andleadcontent—wavelengthdispersiveX-ray

　　fluorescencespectrometricmethod

　　2017-09-07 发布 2018-06-01 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 . 15—20 17

　　前 言

　　GB/T 5195 分为 16 个部分：

　　— 第 1 部分：萤石 氟化钙含量的测定 EDTA滴定法和蒸馏-电位滴定法;

　　— 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 管式炉燃烧-碘酸钾滴定法;

　　— 第 6 部分：萤石 磷含量的测定 分光光度法;

　　— 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;

　　— 第 13 部分：萤石 铝含量的测定 EDTA滴定法;

　　— 第 14 部分：萤石 镁含量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 15 部分：萤石 钙、铝、硅、磷、硫、钾、铁、钡、铅含量的测定 波长色散 X射线荧光光谱法;

　　— 第 16 部分：萤石 硅、铝、铁、钾、镁和钛含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法。

　　本部分为 GB/T 5195 的第 15 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/TC 183)归口 。

　　本部分起草单位：中华人民共和国宁波出入境检验检疫局、冶金工业信息标准研究院、中国检验认证集团宁波有限公司。

　　本部分主要起草人：张建波、蔡曹盛、谢健梅、王振新、金献忠、林力、郑琳、卢春生。

　　GB/T 5195 . 15—20 17

　　萤石 钙、铝、硅、磷、硫、

　　钾、铁、钡、铅含量的测定

　　波长色散 X射线荧光光谱法

　　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 的本部分规定了用波长色散 X射线荧光光谱测定钙、铝、硅、磷、硫、钾、铁、钡和铅含量的方法。

　　本部分适用于萤石中钙、铝、硅、磷、硫、钾、铁、钡、铅的测定，测定范围见表 1 。

　　表 1 测定范围

　　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 6682 分析实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 16597 冶金产品分析方法 X射线荧光光谱法通则

　　GB/T 22564 萤石 取样和制样

　　3 原理

　　粉末样品用四硼酸锂和偏硼酸锂的混合熔剂按一定比例熔铸成适合于 X射线荧光光谱仪测量的

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　　试料熔片。 在选定的仪器测量条件下测量试料熔片中待测元素特征谱线的荧光 X射线强度，根据校准曲线或方程式来计算，获得样品中待测成分的含量。

　　4 试剂与材料

　　除非另有说明，仅使用认可的分析纯试剂和符合 GB/T 6682 的规定的二级水或与其纯度相当的水。

　　4 . 1 四硼酸锂和偏硼酸锂的混合熔剂，优级纯，推荐使用四硼酸锂和偏硼酸锂质量比为 12 ∶ 22 的混合熔剂，在 650 ℃下灼烧 4 h后置于干燥器中。

　　4 . 2 硝酸锂，使用前在 105 ℃ ± 5 ℃下干燥 2 h。

　　4 . 3 碘化铵。

　　4 . 4 硝酸锂溶液，称取适量的硝酸锂(见 4 . 2)配制成浓度为 220 mg/mL 的溶液，置于棕色瓶中。

　　4 . 5 碘化铵溶液，称取适量的碘化铵(见 4 . 3)配制成浓度为 40 mg/mL 的溶液，置于棕色瓶中。

　　5 仪器

　　5 . 1 波长色散 X射线荧光光谱仪，符合 GB/T 16597 规定。

　　5 . 2 熔样皿，推荐用铂合金(95% Pt+5%Au)制成，容积大于 30 mL。

　　5 . 3 铸型模，推荐用铂合金(95% Pt+5%Au)制成，要求底部内表面平整光滑。

　　注：熔样皿和铸型模可合二为 一 。

　　5 . 4 熔样炉，能加热到 1 050 ℃ , 控温精度为 ±5 ℃ 。

　　5 . 5 分析天平，精度 0 . 1 mg。

　　6 取样和制样

　　按照 GB/T 22564 进行取样和制样，试样粒度一般应小于 100 μm,并在 105 ℃ ± 5 ℃烘 2 h后置于干燥器中。

　　7 分析步骤

　　7 . 1 测量次数

　　对于同一试样，至少进行两次独立测定。

　　7 . 2 试料熔融

　　准确称取 5 . 00 g 四硼酸锂和偏硼酸锂的混合熔剂(4 . 1) 和 1 . 00 g 试样(6) 于熔样皿中，均精确至0 . 2 mg, 混匀后加入 1 mL硝酸锂溶液(4 . 4)和 1 mL碘化铵溶液(4 . 5),在电炉上烘干，约 10 min。

　　注：可根据铸型模的大小调整样品和熔剂的质量，但样品和熔剂的质量比保持 1 ∶ 5 。

　　试料和熔剂在 1 000 ℃ 一起熔融，不时旋转和/或摇动，直至完全熔解且熔体均匀。 如果熔样皿壁上挂有小熔珠，需摇动熔样皿将其落入熔体中。 熔融 10 min后，把熔融物倒入已预热 3 min 以上的铸型模中，取出，冷却。

　　也可用自动熔样炉进行试料熔融，熔融过程中摇动和转动熔样皿，制成的玻璃片在熔样皿中或倒入铸型模中成型。

　　试料熔片应是均匀的玻璃体，表面平整光滑，无气泡和未熔小颗粒等夹杂，否则应重新制备。

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　　7 . 3 校准曲线的制作

　　7 . 3 . 1 校准样品

　　选择有一定浓度和梯度范围的系列标准样品或有证标准物质作为校准样品，并确保每个测量元素的给出浓度的标准物质数量应大于或等于该元素校准曲线参数个数的 3 倍 。校准曲线参数是指校准曲线的截距、斜率、经验 α 影响系数和谱线重叠系数等。

　　注 ：当铅和钡的浓度梯度和个数小于 6 时，可在已知铅和钡的浓度标准样品中加入适量的铅标准溶液(硝酸介质)

　　和硫酸钡配制成合适的新校准样品，以增加校准曲线中校准样品的个数。

　　7 . 3 . 2 测量条件

　　各元素特征谱线的测量条件通过优化获得，通常应测试 3 个 ~4 个不同浓度的样品。 测量条件参见附录 A,不同仪器可根据实际情况选择合适的测量条件，包括背景校正方法和测量时间。 各元素的 X射线荧光强度应不大于 300 kcps。

　　7 . 3 . 3 校准方程

　　可根据实际情况选择合适的校准方程，如理论 α 影响系数法、基本参数法、经验 α 影响系数法等。但应注意校准方程参数的个数，每增加一个参数，应增加三个校准样品以确保该参数的可靠性。 校准方程中各测量元素除 Ca 以 CaF2 形式表示外，其他元素以氧化物形式表示。

　　7 . 4 测量

　　7 . 4 . 1 漂移校正

　　选择合适的校准样品熔片或试料熔片作为漂移校正熔片进行仪器的漂移校正。 可采用单点校正或两点校正，校正的间隔时间可根据仪器的稳定性决定。

　　7 . 4 . 2 试料熔片测量

　　预热仪器直至仪器稳定后，按选定的测量条件测定试料熔片。 若进行仪器漂移校正，仪器稳定后，先进行漂移校正，再进行试料熔片测定。

　　8 结果计算与表示

　　8 . 1 结果计算

　　根据测出的试料熔片中各元素特征谱线的 X射线荧光强度，按校准方程计算出各元素的含量。

　　8 . 2 结果表示

　　试样的最终结果是可接受分析值的平均值，或按附录 B 中步骤计算。

　　分析结果按 GB/T 8170 的规定进行修约。 对于含量在 0 . 1%及以上的成分，计算结果表示到两位小数;含量在 0 . 1%以下的成分，计算结果表示到三位小数。

　　测定元素与化合物的换算关系参见附录 C。

　　9 精密度

　　2016 年由八个实验室对六个水平的试样进行精密度试验，根据实验室数据得到本标准的重复性限

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　　(r)和再现性限(R)，精密度见表 2 。

　　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大于重复性限(r)，超过重复性限(r)的情况不超过 5%。

　　在再现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大于再现性限(R)，超过再现性限(R)的情况不超过 5%。

　　表 2 精密度

　　10 试验报告

　　试验报告应包括下列信息：

　　a) 测试实验室名称和地址;

　　b) 委托人名称;

　　c) 证书或报告的唯一标识;

　　d) 样品接收日期和测试日期;

　　e) 证书或报告发布 日期;

　　f) 本部分的编号;

　　g) 试样本身必要的详细说明;

　　h) 分析结果;

　　i) 测定过程中存在的任何异常特性和在本部分中没有规定的可能对试样或标准样品的分析结果产生影响的任何操作。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　仪器参考工作条件

　　仪器参考工作条件见表 A. 1 。

　　表 A.1 仪器参考工作条件

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　　附 录 B

　　(规范性附录)

　　试样分析结果接受程序流程图

　　试样分析结果接受程序流程图如图 B. 1 所示。

　　注：r为重复性限。

　　图 B.1 试样分析结果接受程序流程图

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　　附 录 C

　　(资料性附录)

　　测定元素和化合物的换算关系

　　测定元素和化合物的换算关系如表 C. 1 所示。

　　表 C.1 测定元素和化合物的换算关系