YB/T 4174.2-2023 硅鈣合金分析方法 第2部分：磷含量的測(cè)定 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法 （正式版）

ICS77.100CCSH11YB代替YB/T4174.2-2008Methodforanalysisofsiliconcalciumalloys－Part2:Determinationofphosphoruscontent－Inductivelycoupledplasmaatomicemissions2023-12-20發(fā)布中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部發(fā)布1YB/T4174.2—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替YB/T4174.2—2008《硅鈣合金磷含量的測(cè)定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法》。與YB/T4174.2—2008相比，除編輯性修改外，主要技術(shù)變化如下：a）修改規(guī)范性引用文件（見(jiàn)第2章，2008年版的第2章）；b）明確了試劑和材料中對(duì)水的要求（見(jiàn)第5章，2008年版的第4章）；c）增加了推薦采用分析線178.287nm（見(jiàn)6.3）；d）測(cè)定溶液的制備增加了聚四氟乙烯燒杯（見(jiàn)8.5）；e）增加了結(jié)果的表示（見(jiàn)9.2）；f）將允許差修改為精密度（見(jiàn)第10章，2008年版的第9章）；g）增加了試樣分析結(jié)果接受程序流程圖（見(jiàn)附錄B）；h）增加了精密度試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)（見(jiàn)附錄C）。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本文件由全國(guó)生鐵及鐵合金標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC318）歸口。本文件起草單位：首鋼股份公司遷安鋼鐵公司、陜西盛華冶化有限公司、青島博信達(dá)科技有限公司、鄂爾多斯市西金礦冶有限公司、河北津西國(guó)際貿(mào)易有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院。本文件主要起草人：張廣治、王貴玉、劉正華、張希靜、武艷瑞、顧紅琴、徐佳、焦麗、杜士毅、孫娟、閆麗、于春波、腰瑞雪、劉連成、魏新華、馬寧、李京霖、張倩、葉小爽、張晨。本文件所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：——2008年首次發(fā)布為YB/T4174.2—2008，本次為第一次修訂。2YB/T4174.2—2023硅鈣合金分析方法第2部分：磷含量的測(cè)定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法警示——使用本部分的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本部分并未指出所有可能的安全問(wèn)題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。本文件規(guī)定了電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定硅鈣合金中磷含量的方法。本文件適用于硅鈣合金中磷含量的測(cè)定，測(cè)定范圍(質(zhì)量分?jǐn)?shù))：0.005%～0.080%。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T4010鐵合金化學(xué)分析用試樣的采取和制備GB/T6379.1測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度（正確度與精密度）第1部分：總則與定義GB/T6379.2測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度（正確度與精密度）第2部分：確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法重復(fù)性與再現(xiàn)性的基本方法GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定3術(shù)語(yǔ)和定義本文件沒(méi)有需要界定的術(shù)語(yǔ)和定義。4原理試料用硝酸、氫氟酸分解，經(jīng)過(guò)高氯酸冒煙，用鹽酸溶解鹽類，將溶液過(guò)濾并導(dǎo)入電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，在所推薦的波長(zhǎng)處，測(cè)定磷元素的發(fā)射光強(qiáng)度，以此計(jì)算磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。5試劑和材料除另有說(shuō)明，在分析中僅使用認(rèn)可的分析純及以上試劑和符合GB/T6682規(guī)定的二級(jí)及二級(jí)以上蒸餾水或純度相當(dāng)?shù)乃?.1硝酸，ρ約1.42g/mL。5.2氫氟酸，ρ約1.15g/mL。5.3高氯酸，ρ約1.67g/mL。5.4鹽酸，ρ約1.19g/mL。5.5硝酸，1+1。3YB/T4174.2—20235.6鹽酸，1+1。5.7鐵基體溶液：4mg/mL。稱取0.4000g純鐵粉（純度99.98%），置于100mL燒杯中，加入15mL硝酸（5.5），低溫加熱，完全溶解后移入100mL容量瓶，用水稀釋至刻度，混勻。亦可直接使用市售有證鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。5.8鈣基體溶液：12mg/mL。稱取3.0000g碳酸鈣（純度99.9%），置于100mL燒杯中，加入20mL水，滴加鹽酸（5.6）到完全溶解，再加入10mL鹽酸（5.6），煮沸除去CO2，冷卻至室溫，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。亦可直接使用市售有證鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液。5.9磷標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：100μg/mL。稱取0.4394g磷酸二氫鉀（基準(zhǔn)物質(zhì)，預(yù)先經(jīng)105℃烘干恒量）于200mL燒杯中，用適量水溶解，加入10mL硝酸（5.1），移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。亦可直接使用市售有證磷標(biāo)準(zhǔn)溶液。5.10磷標(biāo)準(zhǔn)溶液：10μg/mL。分取10mL磷標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液（5.9）置于100mL容量瓶中，加入10mL鹽酸（5.6），用水稀釋至刻度，混勻。6儀器與設(shè)備分析中，除使用通常的實(shí)驗(yàn)室儀器、設(shè)備外，還使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，配備溶液霧化進(jìn)樣系統(tǒng)。儀器經(jīng)優(yōu)化后應(yīng)滿足以下條件:6.1一般要求按制造商的建議和實(shí)驗(yàn)室定量分析操作來(lái)初始調(diào)節(jié)電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀。6.2光譜儀的最小實(shí)際分辨率計(jì)算分析線的帶寬，帶寬須小于0.030nm。6.3分析線及儀器參數(shù)不規(guī)定分析線及儀器參數(shù)，推薦采用分析線P213.618nm、178.287nm。6.4檢出限(DL)、背景等效濃度(BEC)和短時(shí)精密度(RSDN)按照附錄A的定義及公式計(jì)算檢出限、背景等效濃度及短時(shí)精密度。6.5校準(zhǔn)曲線的線性曲線通過(guò)相關(guān)系數(shù)來(lái)檢驗(yàn)，相關(guān)系數(shù)應(yīng)大于0.999。7取樣和制樣分析用試樣應(yīng)按GB/T4010進(jìn)行取樣和制備，試樣應(yīng)全部通過(guò)0.125mm篩孔。8分析步驟8.1試料量稱取0.20g試料，精確至0.0001g。8.2測(cè)定次數(shù)4YB/T4174.2—2023對(duì)同一試樣，至少獨(dú)立測(cè)定二次。8.3空白試驗(yàn)隨同試料進(jìn)行空白試驗(yàn)，所用試劑應(yīng)取自同一試劑瓶。8.4驗(yàn)證試驗(yàn)隨同試料分析同類型標(biāo)準(zhǔn)樣品。8.5測(cè)定溶液的制備將試料（8.2）置于鉑金皿或聚四氟乙烯燒杯中，加入5mL硝酸（5.1逐滴加入5mL氫氟酸（5.2邊加氫氟酸邊搖晃鉑金皿或聚四氟乙烯燒杯，至試料全部溶解，加入5mL高氯酸（5.3加熱至冒高氯酸煙近干，取下冷卻。用少量水沖洗杯壁，加入10mL鹽酸（5.4），加熱溶解鹽類，冷卻至室溫。將試液移至100mL容量瓶中（如有極少量不溶物需過(guò)濾），用水稀釋至刻度，混勻。8.6校準(zhǔn)曲線溶液的制備移取0mL，2.00mL，5.00mL，10.00mL，20.00mL磷標(biāo)準(zhǔn)溶液（5.10）于一組100mL容量瓶中，分別加入5mL鐵基體溶液（5.7），5mL鈣基體溶液（5.8），加入10mL鹽酸（5.4），用水稀釋至刻度，混勻。8.7測(cè)定8.7.1啟動(dòng)電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，設(shè)置參數(shù)使儀器最優(yōu)化。8.7.2于推薦的分析線波長(zhǎng)處，測(cè)量校準(zhǔn)曲線溶液(8.6)的光譜強(qiáng)度，以磷濃度為橫坐標(biāo)，磷的光譜強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。將測(cè)定溶液(8.5)與校準(zhǔn)曲線溶液(8.6)同時(shí)進(jìn)行測(cè)定，從校準(zhǔn)曲線上得到相應(yīng)的磷含量。9分析結(jié)果的表示9.1結(jié)果的計(jì)算按公式（1）計(jì)算被測(cè)元素的含量ω(P)，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）表示：P)-6式中：C——從校準(zhǔn)曲線上得到分析溶液中磷的濃度，單位為微克每毫升(μg/mL）；C0——從校準(zhǔn)曲線上得到空白溶液中磷的濃度，單位為微克每毫升(μg/mLV——試料溶液的體積，單位為毫升（mL）；m——試料的質(zhì)量，單位為克（g）。9.2結(jié)果的表示同一試樣兩次獨(dú)立分析結(jié)果差值的絕對(duì)值不大于重復(fù)性限r(nóng)，則取算數(shù)平均值作為分析結(jié)果。如果兩次獨(dú)立分析結(jié)果差值的絕對(duì)值大于重復(fù)性限r(nóng)，則按照附錄B的規(guī)定追加測(cè)量次數(shù)并確定分析結(jié)果。分析結(jié)果數(shù)值應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行修約。如未規(guī)定具體要求，應(yīng)按GB/T8170規(guī)定修約，使其數(shù)值所標(biāo)識(shí)的數(shù)位與相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或有關(guān)文件規(guī)定的化學(xué)成分?jǐn)?shù)值所標(biāo)識(shí)的數(shù)位一致。10精密度本部分在2022年由8個(gè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)8個(gè)不同水平的樣品進(jìn)行精密度共同試驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)每個(gè)水平獨(dú)立測(cè)試3次，按GB/T6379.1和GB/T6379.2的統(tǒng)計(jì)方法確定的精密度見(jiàn)表1。5YB/T4174.2—2023表1精密度在重復(fù)性條件下，獲得的兩次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的絕對(duì)差值不大于重復(fù)性限r(nóng)，大于重復(fù)性限r(nóng)的情況不超過(guò)5%。在再現(xiàn)性條件下，獲得的兩次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的絕對(duì)差值不大于再現(xiàn)性R，大于再現(xiàn)性R的情況不超過(guò)5%。11試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：a）樣品標(biāo)識(shí)、實(shí)驗(yàn)室名稱和試驗(yàn)日期；b）引用文件；c）結(jié)果與表示形式；d）測(cè)定中發(fā)現(xiàn)的異?，F(xiàn)象；e）在測(cè)定過(guò)程中注意到的任何特性和本文件中沒(méi)有規(guī)定的可能對(duì)試樣和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的結(jié)果產(chǎn)生影響的任何操作。6YB/T4174.2—2023附錄A（規(guī)范性）電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀性能試驗(yàn)本附錄中給出的性能試驗(yàn)?zāi)康脑谟趯?duì)不同類型的電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀的性能進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y(cè)定，允許不同的儀器使用不同的操作條件，但電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀最終能產(chǎn)生一致的結(jié)果。需要試驗(yàn)的元素列入表A.1。表A.1建議的檢出限D(zhuǎn)L(μg/mL）磷A.2定義A.2.1檢出限（DL）：當(dāng)元素產(chǎn)生最小濃度信號(hào)時(shí)，可以認(rèn)為超出了任何帶有一定規(guī)定等級(jí)的偽背景信號(hào)；另一方面，元素濃度產(chǎn)生信號(hào)是背景水平值標(biāo)準(zhǔn)偏差的三倍。A.2.2背景等效濃度（BEC）：是產(chǎn)生與背景強(qiáng)度值相等的凈強(qiáng)度相當(dāng)于分析元素的濃度；是對(duì)給定波長(zhǎng)靈敏度的度量。A.2.3短期精密度（RSD）：在預(yù)測(cè)定條件下所得儀器的一系列讀數(shù)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。A.3背景等效濃度和檢測(cè)限制備3份溶液，含待測(cè)元素濃度分別為：0濃度水平，10倍檢出限，1000倍檢出限。這些溶液含有與待測(cè)樣品相似濃度的酸、基體元素。制備參比溶液的檢出限可以是實(shí)驗(yàn)室值或是表A.1中給出的估計(jì)值。應(yīng)按制造商的建議和實(shí)驗(yàn)室定量分析的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)等離子體光譜儀進(jìn)行最初的調(diào)節(jié)。吸入空白液并取10次強(qiáng)度讀數(shù)。對(duì)另外兩種參比溶液重復(fù)此操作。按式(A.1)計(jì)算分析曲線的斜率。M=C2/（I2－Ib）…………………(A.1）式中：M——分析曲線的斜率；C2——10倍檢出限溶液的濃度，單位為微克每毫升(μg/mL）；I2——10倍檢出限溶液10次原始強(qiáng)度讀數(shù)的平均值；Ib——空白溶液10次強(qiáng)度讀數(shù)的平均值。按式(A.2)計(jì)算檢出限(DL)，單位為微克每毫升(μg/mL)。DL=3SbM……………………（A.2）式中：Sb——10次空白強(qiáng)度讀數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。按式(A.3）計(jì)算背景等效濃度(BEC)：7YB/T4174.2—2023BEC=M×Ib………(A.3）式中：BEC——背景等效濃度，單位為微克每毫升(μg/mL)。按式(A.4）從原始平均強(qiáng)度（I3）與空白平均強(qiáng)度Ib的差值來(lái)計(jì)算1000倍檢出限溶液的凈平均強(qiáng)度（IN3），如下：IN3=I3－Ib………………(A.4）式中：I3——1000倍檢出限溶液10次原始強(qiáng)度讀數(shù)的平均值。按式(A.5）計(jì)算1000倍檢出限溶液的凈強(qiáng)度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。式中：S3——1000倍檢出限溶液的10次強(qiáng)度讀數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差；RSDNmin——元素濃度為1000倍檢出限溶液中分析元素短