鎳合金化學(xué)分析方法 第3部分鈮含量的測定 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法 征求意見稿

1GB/T42513.8—202X鎳合金化學(xué)分析方法第8部分：鈮含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法本文件描述了鎳合金中鈮含量的測定方法。本文件適用于鎳合金中鈮含量的測定。測定范圍：0.10%～10.00%。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4原理試料用鹽酸、硝酸、磷酸溶解，并在磷酸和高氯酸混合物中發(fā)煙根據(jù)需要，定容前可加入氫氟酸，也可加入內(nèi)標(biāo)元素），于推薦的分析析譜處（見表1），采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定鈮的發(fā)射強度。該方法使用基于校準(zhǔn)溶液與樣品非常接近的基體匹配的校準(zhǔn)方法，其濃度介于待測樣品中鈮的近似濃度的0.75%至1.25%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間。因此，樣品中所有元素的濃度必須近似已知。如果濃度未知，則必須用半定量方法分析樣品。該方法的優(yōu)點是可以自動補償所有可能來自矩陣的干擾，從而獲得較高的精度。表1-推薦的鈮分析譜線元素分析譜線nm鈮295.09309.41316.34319.505試劑除非另有說明，在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑和蒸餾水或相當(dāng)純度的水。5.1氫氟酸（40%，ρ=1.14g/mL或50%，ρ=1.17g/mL）。5.2鹽酸(ρ=1.19g/mL）。5.3硝酸(ρ=1.40g/mL)。5.4磷酸((ρ=1.70g/mL)。5.5高氯酸（60%，ρ=1.54g/mL或70%，ρ=≈1.67g/mL）。5.7鈮標(biāo)準(zhǔn)溶液A（10g/L）：稱取鈮（wNb≥99.9%）1.00g，精確至0.0005g，加入10mL水、10mL氫氟酸(5.1)和10mL硝酸(5.3)，使其溶解完全，冷卻，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含10mg鈮。2GB/T42513.8—202X5.8鈮標(biāo)準(zhǔn)溶液B（1g/L稱取鈮（99.9%）0.1000g，準(zhǔn)確至0.0005g，加入10mL水、10mL氫氟酸(5.1)和10mL硝酸(5.3)，使其溶解完全，冷卻，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含1mg鈮。5.9鈮標(biāo)準(zhǔn)溶液C（0.1g/L）：移取1mL鈮標(biāo)準(zhǔn)溶液(5.7)，置于100mL容量瓶中，加入10mL氫氟酸(5.1)和10mL硝酸(5.3)，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含0.1mg鈮。5.10干擾元素標(biāo)準(zhǔn)溶液：使用純金屬或化學(xué)物質(zhì)（鈮含量小于10μg/g）配制試樣中質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1%的每個元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液。6儀器電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀。在儀器的最佳工作條件下，凡能達(dá)到下列指標(biāo)者均可使用?！獌x器的實際分辨率：200nm處光譜分辨率應(yīng)小于0.01nm；——儀器的短期穩(wěn)定性：測量10次最小濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液中各元素的發(fā)射強度，計算其標(biāo)準(zhǔn)偏差，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于2.0%；7取樣及制樣7.1實驗室樣品的取樣和制備應(yīng)當(dāng)按照正常約定的程序進(jìn)行，如有爭議，應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。7.2實驗室樣品通常以研磨或鉆孔的形式進(jìn)行，不需要進(jìn)一步的機械準(zhǔn)備。7.3實驗室樣品用純丙酮洗滌，在空氣中干燥。7.4如果使用釬焊合金工具制備實驗室樣品，則樣品應(yīng)進(jìn)一步用15%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))硝酸酸洗幾分鐘，然后用蒸餾水清洗幾次，然后再用丙酮清洗，在空氣中干燥。8試驗步驟8.1試料稱取0.25g樣品（8.1），精確至0.0005g。8.2平行試驗平行做兩份試驗。8.3空白試驗隨同試料做空白試驗。8.4測定8.4.1將試料（8.1）置于聚四氟乙烯(PTFE)或石墨基PFA燒杯中。8.4.2加入5mL氫氟酸(5.1)、30mL鹽酸（5.2）和3mL硝酸(5.3)，室溫溶解，加入2.5mL磷酸（5.4），加熱至溶解完全，加入7.5mL高氯酸（5.5），加熱至高氯酸開始冒煙，并保持冒煙2min~3min。8.4.3取下冷卻，加入10mL水溶解鹽類。如有殘留物，加入2mL氫氟酸(5.1)，低溫加熱約20min，直到殘留物完全溶解。注8.4.2和8.4.3的替代溶解方案：加入30毫升鹽酸(5.2)、3毫升硝酸(5.3)和5毫升磷酸(5.4)，室溫溶解。如有必要，加熱以完全溶解。加入2ml氫氟酸(5.1)、5ml硫酸(ρ=1.84g/ml)，加熱至硫酸開始冒煙。冷卻溶液，加入10毫升水溶解鹽類，低溫加熱，直到殘留物完全溶解。3GB/T42513.8—202X8.4.4將溶液冷卻到室溫，移入100mL聚丙烯容量瓶中，移入10mL內(nèi)標(biāo)溶液(5.6)（需要時用水稀釋至濃度，混勻，盡快進(jìn)行分析。8.5測試溶液的預(yù)測定5.5.1制備校準(zhǔn)溶液K10，其對應(yīng)的鈮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，并按以下方案進(jìn)行基體匹配。8.5.1.1移取2.5mL鈮標(biāo)準(zhǔn)溶液A（5.7），置于100mL聚丙烯(6.2)瓶中，記為K10。8.5.1.2于聚丙烯容量瓶K10中，加入適量的干擾元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（5.10將被測試樣中質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1%的基體元素，進(jìn)行等效匹配，匹配誤差控制在1%之內(nèi)。8.5.1.3加入2.5mL磷酸（5.4），7.5mL高氯酸（5.5）和10mL內(nèi)標(biāo)溶液(5.6)，用水稀釋至濃度，混勻。8.5.1.4制備校準(zhǔn)溶液K10的同時，制備空白溶液K0。8.5.1.5測量校準(zhǔn)溶液K0和K10的絕對強度(I0和I10)。8.5.1.6測量測試溶液TNb的絕對強度ITNb。8.5.1.7鈮含量以鈮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wTNb計，以%表示，按公式（1）計算：式中：ITNb——測試溶液TNb的絕對強度；K10——校準(zhǔn)溶液，其對應(yīng)的鈮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%；K0——校準(zhǔn)空白溶液，其對應(yīng)的鈮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%；I10——校準(zhǔn)溶液K10的絕對強度；I0——校準(zhǔn)空白溶液K0的絕對強度。8.6Kl,Nb和Kh,Nb校準(zhǔn)溶液的制備為每份測試溶液TNb，制備兩份基體匹配校準(zhǔn)溶液Kl,Nb和Kh,Nb，其中鈮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別略低于和略高于TNb中鈮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。如下：8.6.1移取適量的鈮標(biāo)準(zhǔn)溶液B（5.8）或鈮標(biāo)準(zhǔn)溶液C（5.9置于聚四氟乙烯(PTFE)或PFA燒杯中，記為Kl,Nb，其中鈮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wl,Nb近似為：wTNb×0.75<wl,Nb<wTNb×0.95。8.6.2移取適量的鈮標(biāo)準(zhǔn)溶液B（5.8）或鈮標(biāo)準(zhǔn)溶液C（5.9置于聚四氟乙烯(PTFE)或PFA燒杯中，記為Kh,Nb，其中鈮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wl,Nb近似為：wTNb×1.05<wh,Nb<wTNb×1.25。8.6.3于聚丙烯容量瓶Kl,Nb及Kh,Nb中，加入適量的干擾元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（5.10將被測試樣中質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1%的基體元素，進(jìn)行等效匹配，匹配誤差控制在1%之內(nèi)。8.6.4以下操作同8.4.1至8.4.3。8.7測量首先測定最低校準(zhǔn)溶液Kl,Nb分析線的絕對或相對強度，然后依次測定試樣溶液TNb和最高校準(zhǔn)溶液KhNb分析線的絕對或相對強度。按照這個順序重復(fù)測定三次，分別計算低、高校準(zhǔn)溶液和被測溶液的平均強度Il,Nb、Ih,Nb和ITNb。9試驗數(shù)據(jù)處理鈮含量以鈮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wNb計，按公式（2）計算：4GB/T42513.8—202X10精密度10.1重復(fù)性在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的測定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個測試結(jié)果的絕對差值不超過重復(fù)性限（r超過重復(fù)性限（r）情況不超過5%。重復(fù)性限（r）按表2數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。表2重復(fù)性限r(nóng)/%10.2再現(xiàn)性在再現(xiàn)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的測定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個測試結(jié)果的絕對差值不超過再現(xiàn)性限（R），超過再現(xiàn)性限（R）的情況不超過5%，再現(xiàn)性限（R）按表3數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。表3再現(xiàn)性限R/%11試驗報告本章規(guī)定試驗報告所包括的內(nèi)容，至少應(yīng)給出以下幾個方面的內(nèi)容：——試樣；——使用的標(biāo)準(zhǔn)（ISO22033——分析結(jié)果及其表示；——與基本分析步驟的差異；——測定中觀察到的異?，F(xiàn)象；——試驗日期。5GB/T42513.8—202X附錄A（資料性附錄）本文件與ISO22033:2011結(jié)構(gòu)編號對照一覽表表A.1給出了本文件與ISO22033:2011結(jié)構(gòu)編號對照一覽表。表A.1本文件與ISO22033:2011結(jié)構(gòu)編號對照情況本文件結(jié)構(gòu)編號ISO22033:2011結(jié)構(gòu)編號11223-43544.15.24.25.34.35.44.45.54.55.64.65.74.75.84.85.94.95.104.1065----5.2--5.3--5.3.1--5.3.2--5.3.3--5.3.4767.17.26.27.36.37.46.4877.18.2--8.3--8.47.28.4.17.2.18.4.27.2.28.4.37.2.38.4.47.2.4、7.2.5--7.3--7.3.1--7.3.26GB/T42513.8—202X表A.1本文件與ISO22033:2011結(jié)構(gòu)編號對照情況（續(xù)）本文件結(jié)構(gòu)編號ISO22033:2011結(jié)構(gòu)編號--7.3.3--7.3.4--7.3.58.57.48.5.1懸置段8.5.1.17.4.18.5.1.27.4.28.5.1.37.4.38.5.1.47.4.48.5.1.57.4.58.5.1.67.4.68.5.1.77.4.78.67.58.6.17.5.18.6.27.5.28.6.37.5.38.6.47.5.48.77.698.2--8.39附錄A----附錄C附錄C--附錄A--7GB/T42513.8—202X附錄B本文件與ISO22033:2011技術(shù)差異及其原因表B.1給出了本文件與ISO22033:2011技術(shù)差異及其原因一覽表。表B.1本文件與ISO22033:2011技術(shù)差異及其原因1改為“0.10%～10.00%”245將對“符合ISO3696:1987二級水的要求”更改為“在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑和蒸餾水或相當(dāng)純度的水”68刪除了儀器條件優(yōu)化內(nèi)容8GB/T42513.8—202X附錄C精密度試驗原始數(shù)據(jù)精密度數(shù)據(jù)是在2024年由7家實驗室對鈮含量的5個不同水平進(jìn)行共同試驗確定的，每個實驗室對每個水平鈮含量在重復(fù)性條件下獨立測定4次。精密度試驗所用試樣組成列于表C.1，精密度試驗結(jié)果的原始數(shù)據(jù)見表C.2。表C.1精密度試驗用樣品信息標(biāo)樣編號(IARM7C)2#(VSN9/4)3#(VSN7/3)4#（河鋼4169）5#（合成樣品）元素含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%Ni34.963.4675.2952.7752.77Cr20.120.1Cu0.0310.01220.1860.0930.093Co0.041——0.1970.1970.0960.1550.155Mn0.010.0370.1030.103P0.014—0.00230.0060.006C0.0640.01020.00690.0360.036S0.0004—0.00170.00120.0012Fe43.57.632.03Ti0.0222.42.09Al0.0170.7050.705Mo0.0952.882.913.023.02Nb0.1890.835.40W—3.9—0.00890.0089Mg有有有——注：“—”表示未關(guān)注該元素。表C.2精密度試驗原始數(shù)據(jù)實驗室n鈮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)%水平1水平2水平3水平4水平5110.18840.84891.84015.35189.924320.18490.85471.79635.29759.871230.18180.85081.81845.30519.954040.19250.82831.84745.31069.9165210.1820.82405.2749.946020.1810.81905.269.946030.1830.81801.81205.27809.891040.1880.8225.2629.903310.18510.8211.72525.25269.965620.18960.81911.74485.26769.898830.18130.82095.23769.939240.19020.81511.74325.23619.86329GB/T42513.8—202X表C.2精密度試驗原始數(shù)據(jù)（續(xù)）410.19110.78591.75415.575210.053520.18610.78661.74935.606110.067830.19140.79721.74555.472710.075640.1960.79581.74065.505310.0912510.19040.81271.80675.25859.919520.18880.81051.80355.28