GB6730.53-2004铁矿石锌含量的测定火焰原子吸收光谱法.pdf

I C S 7 3 . 0 6 0 . 1 0 D 31 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G B / T 6 7 3 0 . 5 3 -2 0 0 4 铁矿石锌含量的测定 火焰原子吸收光谱法 I r o n o r e s - De t e r mi n a t i o n o f z i n c c o n t e n t -F l a me a t o mi c a b s o r p t i o n s p e c t r o me t r i c me t h o d I S O 1 3 3 1 0 1 9 9 7 ， MOD 2 0 0 4 - 0 3 - 2 4 发布2 0 0 4 - 0 9 - 0 1 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 G B / T 6 7 3 0 . 5 3 -2 0 0 4 前言 本标准修改采用国际标准 I S O 1 3 3 1 0 1 9 9 7 铁矿石锌含量的测定火焰原子吸收光谱法 。 本标准与国际标准 I S O 1 3 3 1 0 1 9 9 7 相比较， 主要做了如下修改 a I S O 1 3 3 1 0 1 9 9 7 的，“ 3 原理” 条没有明确测定波长2 1 3 . 9 n m， 本标准在该条予以明确。 b I S O 1 3 3 1 0 1 9 9 7 的“ 5 仪器” 条没有列出分析所需“ 3 0 m L铂增祸” 和“ 2 0 0 ml分液漏斗” ， 本标 准分别在5 . 2 条和5 . 4 条中加以补充。 c I S O 1 3 3 1 0 1 9 9 7 的7 . 4 . 2 条中碳酸钠的用量， 在本标准中由“ 0 . 5犷修改为“ 1 . 0 0扩， 使残渣更 易熔解完全。本标准“ 表 1 试液的分取” 中对“ 补加碳酸钠的量” 也相应进行了修改。 本标准的附录A为规范性附录， 附录B和附录C为资料性附录。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由冶金工业信息标准研究院归口。 本标准主要起草单位 宝山钢铁股份有限公司、 冶金工业信息标准研究院 本标准幸要祝草 人， 陈革颖、 王伟敏 、 纪红玲、 刘小平、 徐元财、 朱莉。 G B / T 6 7 3 0 . 5 3 -2 0 0 4 铁矿石锌含量的测定 火焰原子吸收光谱法 带告使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准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。 范 围 本标准规定了火焰原子吸收光谱法测定铁矿石中锌含量。 本标准适用于天然铁矿石、 铁精矿和块矿， 包括烧结产品中锌含量的测定。测定范围 质量分数 0 . 0 0 1 0 . 5 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件， 其随后所有 的修改单 不包括勘误的内容 或修订版均不适用于本标准， 然而， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日 期的引用文件， 其最新版本适用于本标准。 G B / T 6 6 8 2 分析实验室用水规范和试验方法 n e q I S O 3 6 9 7 1 9 8 7 G B / T 6 7 3 0 . 1 铁矿石化学分析方法分析用预干燥试样的制备 i d t I S O 7 7 6 4 1 9 8 5 G B / T 1 0 3 2 2 . 1 铁矿石取样和制样方法 i d t I S O 3 0 8 2 1 9 9 8 G B / T 1 2 8 0 6 实验室玻璃仪器单标线容量瓶 n e q I S O 1 0 4 2 1 9 8 3 G B / T 1 2 8 0 8 实验室玻璃仪器单标线吸量管 n e q I S O 6 4 8 1 9 7 7 3 原 理 试样用盐酸和氢氟酸分解， 除去二氧化硅， 硝酸氧化。盐酸溶解盐类， 过滤。残渣经灰化、 灼烧后， 用碳酸钠熔融， 在盐酸中浸取熔融物， 保留残渣回收液。 滤液用 4 一 甲基一 2 一 戊酮 MI B K 萃取分离铁 ， 回收水相。用硝酸破坏剩余的 4 一 甲基一 2 一 戊酮 MI B K 并挥发至近干 ， 用盐酸溶解盐类与残渣 回收液合并。 在原子吸收光谱仪上， 用空气一 乙炔火焰， 于波长 2 1 3 . 9 n m处进行测量。 4 试剂和材料 分析中除另有说明外， 仅使用认可的分析纯试剂和蒸馏水或与其纯度相当的水， 符合G B / T 6 6 8 2 的规定。 4 . 1 碳酸钠 Na , C O , ， 无水。 4 . 2 4 一 甲基- 2 一 戊酮 MI B K , 4 . 3 盐酸 p 1 . 1 9 g / m L 。 4 . 4 盐酸 1 0 6 以 盐酸印I . 1 9 g / m L 稀释。 4 . 5 盐酸 1 1 以盐酸印1 . 1 9 g / m L 稀释。 4 . 6 盐酸 2 9 8 以盐酸 p 1 . 1 9 g / m L 稀释 4 . 7 硝酸 p 1 . 4 2 g / m L e 4 . 8 氢氟酸印1 . 1 5 g / m L 。 4 . 9 锌标准溶液 I G B / T 6 7 3 0 . 5 3 -2 0 0 4 4 . 9 . 1 锌标准储备液 1 0 0 0 k g / m L 称取1 . 0 0 0 0 g 金属锌[ 纯度 质量分数 9 9 . 9 ] ， 加4 0 m l 盐 酸 4 . 5 ， 加热溶解。冷却后， 将溶液移人1 0 0 0 m L容量瓶中， 用水稀释至刻度， 混匀。此溶液1 m L含 1 0 0 0 p g 锌 4 . 9 . 2 锌标准溶液 1 0 0 R g / m L 分取1 0 . 0 0 m L锌标准储备液 4 . 9 . 1 至1 0 0 m L容量瓶中， 用水稀 释至刻度， 混匀。此溶液 1 m L含 1 0 0 f e g 锌 4 . 9 . 3 锌标准溶液 1 0 l g / mL 分取 1 0 . 0 0 m l锌标准溶液 a . 9 . 2 至1 0 0 m L容量瓶中， 用水稀释至 刻度， 混匀 此溶液1 m L 含 1 0 K g 锌。 5 仪器 普通实验室仪器， 包括单刻度容量瓶和单刻度移液管， 分别符合G B / T 1 2 8 0 6 和G B / T 1 2 8 0 8 的 规定。 5 . ， 铂柑锅 3 0 m L , 5 . 2 聚四氟乙烯 P T F E 烧杯， 3 0 0 mL , 5 . 3 分液漏斗， 2 0 0 m L , 5 . 4 原子吸收光谱仪， 配备空气一 乙炔燃烧器、 锌空心阴极灯。 在仪器最佳工作条件下， 所用原子吸收光谱仪应能达到下列指标 a 最低灵敏度 最高浓度校准溶液 7 . 4 . 4 的吸光度应不小于。 . 2 5 , b 工作曲线的线性 用同样的方法测定时， 工作曲线顶部2 0 与底部2 0 写浓度范围的斜率值 表 示为吸光度的变化 之比不应小于。7 , c 最低稳定性 最高浓度校准溶液与零浓度校准溶液， 经多次重复测定， 吸光度的标准偏差与最 高浓度校准溶液吸光度平均值之比 应分别小于1 . 5 和。 . 5 . 注1 建议使用纸带记录仪或数字仪读数， 评价a , 切， 。 各项指标及以后的测量 注 2 仪器参数因仪器型号而异， 下列参数可供参考 锌空心阴极灯电流/ mA 8 波长/ n m 2 1 3 . 9 空气流速/ L / m i n 1 4 乙炔流速/ L / m i n 3 对上述气体流量不合适的系统， 给出气体流量比 率仍可能是一个有用的参数. 6 取样和制样 6 . 1 实验室试样 按照G B / T 1 0 3 2 2 . 1 进行取制样。一般试样粒度应小于1 0 0 F c m。如试样中化合水或易氧化物含 量高时， 其粒度应小于1 6 0 F m, 6 . 2 预干燥试样的制备 充分混匀实验室试样， 缩分法取样。按照G B / T 6 7 3 0 . 1 在1 0 5 ℃士2 ℃下干燥试样。 7 分析步骤 Pe 9}7 . 1 7 . 2 普告 应按照原子吸收光谱仪制造商的说明去点燃和熄灭空气一 乙炔燃烧器， 以避免可能的爆炸 测定次数 按照附录 A， 对同一预干燥试样， 至少独立测定两次。 注 “ 独立” 是指再次及后续任何一次测定结果不受前面测定结果的影响。本分析方法中， 此条件意味着同一操作 者在不同的时间或不同 操作者进行重复测定， 包括采用适当的 再校准 试料t 称取 2 . 0 0 g 预干燥试样 6 . 2 , 准确至0 . 0 0 01 “ e G B / T 6 7 3 0 . 5 3 -2 0 0 4 7 . 3 空白试验及验证试验 7 . 3 . 1 空白试验 随同试料分析做空白试验。 7 . 3 . 2 验证试验 随同试料分析同类型标准样品做验证试验。 7 . 4 测定 7 . 4 . 1 试料的分解 将试料 7 . 2 置于聚四氟乙烯烧杯中， 用少许水湿润， 加人 4 0 m L盐酸 4 . 3 和 1 0 m L氢氟酸 4 . 8 ， 加热至近干。冷却。加人 5 m l硝酸 4 . 7 溶解， 加热至近干。冷却。加人1 0 m L盐酸 4 . 3 ， 加 热溶解盐类并继续蒸干。加人 5 mL盐酸 4 . 3 和 1 0 mL水溶解盐类。稍冷， 以中速滤纸过滤， 用盐酸 4 . 6 洗涤烧杯及残渣至滤纸上的黄色消失为止， 再用热水洗涤滤纸 3次， 滤液及洗液用 2 5 0 -L烧杯 盛接， 保留残渣 7 . 4 . 2 残渣的处理 将7 . 4 . 1 的 残 渣 连 同 滤 纸 放 人 铂 塔 祸 中 ， 低 温 干 燥 、 灰 化， 在5 5 0 ℃ 高 温 炉 中 灼 烧。 冷 却 加 1 . 0 0 g 一 碳酸钠 4 . 1 ， 放人已升温至 1 0 0 0 ℃的高温炉中熔融 2 0 mi n ， 取出冷却。加 5 m1盐酸 4 . 5 浸出熔融 物， 保留溶液。 7 . 4 . 3 萃取 将 7 . 4 . 1 的滤液及洗液加热浓缩至近干， 加 2 0 ml盐酸 4 . 4 溶解盐类， 转移至分液漏斗中。再用 2 0 mL盐酸 4 . 4 清洗烧杯， 继续转移至分液漏斗中。加人 5 0 m L 4 一 甲基一 2 一 戊酮 MI B K 4 . 2 ， 充分振 荡 1 mi n ， 静置分层。将水相转人2 5 0 mL烧杯中。有机相加 1 0 mL盐酸 4 . 4 再次萃取 3 0 s ， 二次水相 合并。加5 mL硝酸 4 . 3 加热至近干破坏有机物， 冷却。加 1 5 mL盐酸 4 . 5 ， 加热溶解冷却。此溶 液与 7 . 4 . 2 溶液合并， 移人 5 0 m L容量瓶中， 用水稀释至刻度， 混匀。 根据被测试样的锌量 见表 1 决定是否需要稀释。如需稀释， 将试液分取适当量至 2 5 0 m l烧杯 中， 按表 1 补加碳酸钠 4 . 1 和盐酸 4 . 5 ， 加热除去二氧化碳， 冷却至室温， 移人 1 0 0 ml容量瓶中， 用 水稀释至刻度， 混匀。该溶液为最终试液。 表 T 试液的分取 锌含量 质量分数/分取体积/ m L补加碳酸钠 4 . 1 的量/ 8补加盐酸 4 . 5 的量/ m l - 0 . 0 0 1 - 0 . 0 5 0 . 0 5 - 0 . 2 0 0 . 2 0 - 0 . 2 5 0 . 2 5 - - 0 . 5 0 2 0 . 0 0 1 0 . 0 0 5 . 0 0 1 . 6 0 1 . 8 0 1 . 9 0 3 2 3 6 3 8 7 . 4 . 4 校准溶液的制备 取 6 个2 5 0 mL烧杯， 分别加人2 . 0 0 g 碳酸钠 4 . 1 和2 0 m工盐酸 4 . 3 ， 然后按表 2 所示加人定量 的锌标准溶液 4 . 9 . 2 和 4 . 9 . 3 。加热溶解并煮沸。冷却至室温， 移人 1 0 0 ml容量瓶中， 用水稀释至 刻度 ， 混匀。 表 2 锌标准溶液 4 . 9 . 2 / - L 校准溶液 溶液编号锌标准溶液 4 . 9 . 3 / m l锌含量// v 郊m L 2 0 . 0 0 5 . 0 0 1 0 0 0 1 5 . 0 0{ 2 0 _ 0 0 G B / T 6 7 3 0 . 5 3 -2 0 0 4 7 . 4 . 5 测f 在已调整好的原子吸收光谱仪 见5 . 4 上， 以空气一 乙炔火焰， 用水调零， 按浓度从低到高的顺序吸 人系列校准溶液 7 . 4 . 4 ， 于波长2 1 3 . 9 n m处测量吸光度。以锌浓度为横指标， 净吸光度 减去“ 零浓 度” 溶液的吸光度 为纵坐标， 绘制工作曲线 在同样的仪器条件下吸人空白试验溶液、 试料溶液和验证用标准样品溶液， 测量试液的吸光度。根 据净吸光度 减去空白试液吸光度 ， 从工作曲线上查得相应的锌含量。 8 结果计算 8 . 1 锌含f的计算 按式 1 计算试样中锌含量 质量分数 m -, ， 数值以表示 w , Z n 、 c V m X 其X 。 。 。 。 勺U ， ， 。 . 。 . ， ，. 1 ‘ ⋯ ⋯I 式中 wa. c 锌的质量分数， ; 最终试液中的锌浓度， P g / m L ; V一 一最终试液的体积， mL; V , 分取试液 7 . 4 . 3 见表 1 的体积， mL 。未稀释时， V , 5 0 ; m 试料的质量， 9 。 8 . 2 分析结果的一般处理 8 . 2 . 1 重复性和允许差 本分析方法的精度由下列回归方程ll 表示 R 。二0 . 0 4 1 5 X 0 . 0 0 1 1 . . . ‘ ‘ ‘ 一 2 P 0 . 1 0 4 8 X0 . 0 0 3 0 ⋯⋯3 a d 0 . 0 1 4 7 X十0 . 0 0 0 4 ⋯⋯4 a L 0 . 0 3 5 5 X0 . 0 0 1 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 式中 X 预干燥试样的锌含量， 以质量百分数表示， 计算如下 实验室内， 按公式 2 和 4 计算， 其为两次重复测定结果的算术平均值; 实验室间， 按公式 3 和 5 计算， 其为两个实验室最终结果 8 . 2 . 5 的算术平均值。 Q , 实验室内重复测定的标准偏差; C L 实验室间的标准偏差; R , 实验室内重复测定的允许差 重复性 ; 尸 实验室间的允许差。 8 . 2 . 2 分析结果的确定 按照附录A中步骤， 根据公式 1 计算独立重复测量结果， 与重复测定允许差 R , 进行比较， 来确 定分析结果。 8 . 2 . 3 实验室间精密度 实验室间精密度用以评价两个实验室报告的最终结果之间的一致性。两个实验室按照8 . 2 . 2 中规 1 参见附录 B 和附录C 4 G B / T 6 7 3 0 . 5 3 -2 0 0 4 定的相同步骤报告结果后， 计算 f z } P z 2 式中 K , 实验室 1 报告的最终结果; P 2 实验室 2 报告的最终结果; P i z 最终结果的平均值。 如果{ j } -P 2 I 镇P 见8 . 2 . 1 ， 最终结果是一致的。 8 . 2 . 4 分析值的验收 分析值的验收使用认证标准样品进行验证。步骤与以上所述相同。确认精密度后， 实验室最终结 果与标准值A 。 比较。如 a I l, , - A , I C , 测量值与标准值之间有显著差异。 式中 P } 标准样品的测量值; A标准样品的标准值; C 一 一 一 该值取决于所使用标准样品的种类。 对通过实验室间确定的标准样品 C 一 l a i. a d V w m 式中V v o 是标准值A 。 的方差。 对仅有一个实验室确定的标准样品 C 一 / 。 ; Q d V n 注 除非已确证该标准值没有偏差， 否则不应采用此类标准样品 8 . 2 . 5 最终结果的计算 试样的最终结果是可接受分析值的算术平均值， 也可按附录A中的规定进行操作， 计算到小数点 后第五位， 并按下列方法修约到小数点后第三位 a 当小数的第四位数字小于5 ， 舍去此数， 第三位数字不变 b 当小数的第四位数字是5 ， 而第五位数字不是0 ， 或当小数的第四位数字比5 大， 第三位数字进1 c 当小数的第四位数字是5 ， 而第五位数字是0 ， 舍去5 ， 第三位数字是0 , 2 , 4 , 6 , 8 时， 第三位数字 不变， 如果第三位数字是 1 , 3 , 5 , 7 , 9 ， 则第三位数字进 1 8 . 3 拭化物换算系数 二z o o s 「 ] 1 . 2 4 4 7 w [ 0 9 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 试验报告发布日期; c 本标准的编号; d 试样本身必要的详细说明; e 分析结果; G B / T 6 7 3 0 . 5 3 -2 0 0 4 f 标准样品名称和结果; 9 测定过程中存在的任何异常特性和在本标准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。 G B / T 6 7 3 0 . 5 3 -2 0 0 4 附录A 规范性附录 试样分析值接受程序流程图 从独立的重复结果开始 注 R 见 8 . 2 . 1 中定义。 G B / T 6 7 3 0 . 5 3 -2 0 0 4 附录B 资料性附录 重复性和允许差公式推导 在 8 . 2 . 1中的回归方程是于 1 9 8 1 年一1 9 8 2年， 由9 个国家 2 2 个实验室对 7 个铁矿石样品进行国 际共同分析试验结果统计得到的。 附录C中给出了精密度数据的处理图。 用于试验的试样列于表 B . 1 中 表 B . 1 试样锌的含f 试样 锌含量 质量分数/ S i s h e n 铁矿石 7 6 - 1 6 0 . 0 01 6 R o b e R i v e r 7 6 - 2 1 0 . 0 09 9 S t o l l b e r g 7 9 - 1 0 . 1 3 9 8 Wh y a l l a 矿石 7 9 - 1 3 0 . 4 7 7 8 P u r p u r 矿石 8 0 - 1 0 . 1 6 4 9 注 1 国际试验报告和结果的分析统计 文献I S O / T C 1 0 2 / S C 2 N 7 0 2 , 1 9 8 2 年9 月; N 7 0 4 E , 1 9 8 3 年5 月 可在I S O / T C 1 0 2 / S C 2 或 I S O / T C 1 0 2 秘书处得到 注2 统计分析按照I S O 5 7 2 5 1 9 8 6 , 精密度测试方法- 一 实验室内重复性和再现性测定标准方法的原理进行 现 己修订， 并出版了第 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 部分 GB / T 6 7 3 0 . 5 3 -2 0 0 4 附录C 资料性附录 国际共同分析试验得到的精密度数据 注 图 C . 1 是 8 . 2 . 1 方程的图示 0. 06 oRa 0 . 0 5 0 . 04 氏 次\侧铆释 0 . 0 2 0 . 01 0 . 0 5 0 .10 . 1 5 0 . 20 . 2 5 0 . 3 0 . 3 5 0 . 40 . 4 5 0 . 5 0 . 5 5 锌含量 质量分数/ 图 C . 1 精密度对锌含* 的最小二乘法拟合图