(高清版)GBT 12690.8-2021 稀土金属及其氧化物中非稀土杂质化学分析方法 第8部分：钠量的测定

稀土金属及其氧化物中非稀土杂质化学分析方法第8部分：钠量的测定2021-10-11发布2022-05-01实施国家标准化管理委员会I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件是GB/T12690《稀土金属及其氧化物中非稀土杂质化学分析方法》的第8部分。GB/T12690已经发布了以下部分：——第1部分：碳、硫量的测定高频-红外吸收法；——第2部分：稀土氧化物中灼减量的测定重量法；——第3部分：稀土氧化物中水分量的测定重量法；——第4部分：氧、氮量的测定脉冲-红外吸收法和脉冲-热导法；——第6部分：铁量的测定硫氰酸钾、1,10-二氮杂菲分光光度法；第7部分：硅量的测定：——第8部分：钠量的测定；——第9部分：氯量的测定——第10部分：磷量的测定——第11部分：镁量的测定——第12部分：钍量的测定硝酸银比浊法；钼蓝分光光度法；火焰原子吸收光谱法；偶氮胂Ⅲ分光光度法和电感耦合等离子体质谱法；——第13部分：钼、钨量的测定——第14部分：钛量的测定；电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法；——第15部分：钙量的测定；——第16部分：氟量的测定离子选择性电极法；——第17部分：稀土金属中铌、钽量的测定；——第18部分：锆量的测定；本文件代替GB/T12690.8—2003《稀土金属及其氧化物中非稀土杂质化学分析方法钠量的测定火焰原子吸收光谱法》,与GB/T12690.8—2003相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化a)更改了钠含量的测定范围，由“0.0005%～0.025%”更改为“火焰原子吸收光谱法测定范围：0.0005%～0.025%;电感耦合等离子体发射光谱法测定范围：0.010%～0.20%;电感耦合等离子体质谱法测定范围：0.0005%～0.025%”(见第1章，2003年版的第1章);b)增加了“规范性引用文件”“术语和定义”两章(见第2章、第3章);c)增加了电感耦合等离子体发射光谱法(见第5章);d)增加了电感耦合等离子体质谱法(见第6章);f)删除了质量保证和控制(见2003年版的第9章);g)删除了仪器工作条件(见2003年版的附录A)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国稀土标准化技术委员会(SAC/TC229)提出并归口。本文件起草单位：国合通用测试评价认证股份公司、国标(北京)检验认证有限公司、四川省乐山锐Ⅱ丰冶金有限公司、福建省长汀金龙稀土有限公司、国家钨与稀土产品质量监督检验中心、中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所、赣州有色冶金研究所、中化地质矿山总局浙江地质勘查院、虔东稀土集团股份有限公司、中国北方稀土(集团)高科技股份有限公司、江阴加华新材料资源有限公司、赣州湛海新材料科技有限公司。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：——1990年首次发布为GB/T12690.26—1990,2003年第一次修订为GB/T12690.8—2003;——本次为第二次修订。Ⅲ在稀土产品化学成分分析领域，我国已经建立了针对稀土总量、非稀土杂质、稀土杂质等检测的较为全面的标准体系。本标准系列GB/T12690《稀土金属及其氧化物中非稀土杂质化学分析方法》以原标准GB/T12690.12～.26—1990《稀土金属及其氧化物化学分析方法》为基础，合并了GB/T8762.3—1988《荧光级氧化钇中酸溶性二氧化硅量测定钼蓝分光光度法》、GB/T8762.4—1988《荧光级氧化钇中氧化铁、氧化铅、氧化镍和氧化铜量测定发射光谱法》、GB/T8762.6—1988《荧光级氧化铕中氧化铅、氧化镍、氧化铁和氧化铜量测定发射光谱法》、GB/T11074.3～.7—1989《氧化钐化学分析方法》等标准，最后形成对所有稀土金属及其氧化物中非稀土杂质的综合分析方法标准。经修订的方法标准引用了先进的检测方法，并基本覆盖了全部稀土金属及其稀土氧化物基体。本系列方法标准的建立为稀土金属及其氧化物中非稀土杂质含量的测定提供了快捷、准确的方法规范，具有良好的操作性。本次修订本文件增加了电感耦合等离子体发射光谱法(见第5章)、电感耦合等离子体质谱法(见第6章),确保了标准方法的先进性和适用性，同时通过多家实验室试验、验证，修改“允许差”条款为“再现性”条款，在标准中给出了至少覆盖高、中、低3点的重复性、再线性限值，使方法的精密度要求更趋于完善。1稀土金属及其氧化物中非稀土杂质化学分析方法第8部分：钠量的测定本文件规定了稀土金属及其氧化物中钠含量的测定方法。本文件适用于稀土金属及其氧化物中钠含量的测定，包含火焰原子吸收光谱法(方法1)、电感耦合等离子体发射光谱法(方法2)和电感耦合等离子体质谱法(方法3)。火焰原子吸收光谱法测定范围(质量分数):0.0005%～0.025%;电感耦合等离子体发射光谱法测定范围(质量分数):0.010%～0.20%;电感耦合等离子体质谱法测定范围(质量分数):0.0005%～0.025%。当本文件3个方法的分析范围出现重叠时，首选方法1作为仲裁方法。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4火焰原子吸收光谱法(方法1)4.1方法原理试料以硝酸溶解，在稀硝酸介质中，使用空气-乙炔火焰，于原子吸收光谱仪波长589.0nm处测量钠的吸光度。用标准加入法计算钠的含量。4.2试剂除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯及以上试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。4.2.1过氧化氢(30%)。4.2.2硝酸(1+1)。4.2.4钠标准贮存溶液：称取2.5421g经400℃~450℃灼烧到无爆裂声的氯化钠(优级纯)于500mL烧杯中，加200mL水溶解。移入1000mL容量瓶中用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg钠。4.2.5钠标准溶液：移取10.00mL钠标准贮存溶液(4.2.4)于1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含10pg钠。24.3仪器设备原子吸收光谱仪，附钠空心阴极灯。在仪器最佳工作条件下，凡达到下列指标者均可使用：——特征浓度：在与测量试料溶液基体一致的溶液中，钠的特征浓度不大于0.0062μg/mL。——精密度：用最高浓度的标准溶液测量10次吸光度，其标准偏差应不超过平均吸光度值的1.0%;用最低浓度的标准溶液(不是零浓度溶液)测量10次吸光度，其标准偏差应不超过最高浓度标准溶液平均吸光度值的0.5%。——工作曲线线性：将工作曲线按浓度等分为五段，最高段的吸光度差值与最低段的吸光度差值之比应不小于0.7。4.4样品4.4.1稀土氧化物样品于105℃烘1h,置于干燥器中，冷却至室温。4.4.2稀土金属样品需去掉表面氧化层。取样后，立即称量。4.5试验步骤按表1称取样品，精确至0.0001g。表1试料量及定容体积试料钠的质量分数%试料量g硝酸加入体积mL试液总体积mL移取试液体积mL二氧化铈0.0005～0.0020>0.0020～0.0080>0.0080～0.0255稀土金属或稀土氧化物(二氧化铈除外)0.0005～0.0020>0.0020～0.0080>0.0080～0.025555平行做两份试验。随同试料做空白试验。4.5.4分析试液的制备4.5.4.1当试料(4.5.1)为二氧化铈时，将试料(4.5.1)置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，按表1加入硝酸(4.2.2)和5mL过氧化氢(4.2.1),低温加热溶解完全并蒸发至体积小于1mL,移入200mL烧杯中。加入50mL水，加热煮沸，加50mL近沸的草酸溶液(4.2.3),冷却至室温。将溶液过滤至200mL容量瓶中，用去离子水洗涤烧杯和沉淀5次～6次，洗涤溶液并入容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。4.5.4.2当试料(4.5.1)为稀土金属或除二氧化铈外的稀土氧化物时，将试料(4.5.1)置于100mL烧杯3中，按表1加入硝酸(4.2.2),低温加热至溶解完全，冷却至室温。将试液移入25mL容量瓶中，用水稀4.5.5工作曲线的绘制与测定4.5.5.1按表1移取4份试液(4.5.4.1或4.5.4.2)于一组25mL容量瓶中，分别加入0mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL钠标准溶液(4.2.5),加入1mL硝酸(4.2.2),用水4.5.5.2使用空气-乙炔火焰，于原子吸收光谱仪波长589.0nm处测量钠的吸光度。以钠的质量浓度4.6试验数据处理钠的含量以质量分数w₁计，按公式(1)计算：……………p——由标准加入法求得的被测溶液中钠的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL);P₀——由标准加入法求得的空白溶液中钠的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL);V——试液总体积，单位为毫升(mL);V₁——移取试液的体积，单位为毫升(mL)。钠的质量分数w₁<0.0010%时，计算结果保留1位有效数字；钠的质量分数w₁≥0.0010%时，保留2位有效数字。数值修约按照GB/T8170规定执行。在重复性条件下获得的两次独立测试结果的绝对差值不超过重复性限(r),超过重复性限(r)的情况不超过5%,重复性限(r)按表2数据采用线性内插法或外延法求得。表2重复性限钠的质量分数%重复性限(r)%0.00050.00010.00310.0002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),超过再现性限(R)的情况不超过5%,再现性限(R)按表3数据采用线性内插法或外延法求得。4钠的质量分数%再现性限(R)%0.00050.00020.00310.00030.0130.0025电感耦合等离子体发射光谱法(方法2)试料以硝酸溶解，在稀硝酸介质中，于电感耦合等离子体发射光谱仪589.0nm处测定钠的发射强度，通过工作曲线计算钠的含量。以基体匹配法校正基体对测定的影响。除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯及以上试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。5.2.1过氧化氢(30%)。5.2.2硝酸(1+1)。5.2.3钠标准贮存溶液：称取2.5421g经400℃~450℃灼烧到无爆裂声的氯化钠(优级纯)于500mL烧杯中，加200mL水溶解。移入1000mL容量瓶中用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg钠。5.2.4钠标准溶液：移取20.00mL钠标准溶液(5.2.3)于1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含20μg钠。5.2.5氧化镧基体溶液：称取25.000g经950℃灼烧1h的氧化镧[w(La₂O₃/REO)≥99.999%],e(REO)≥99.0%,且wna<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(5.2.2)低温加热至溶5.2.6氧化铈基体溶液：称取25.000g经950℃灼烧1h的氧化铈(w(CeO₂/REO)≥99.999%),e(REO)≥99.0%,且wx<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(5.2.2),低温加热并滴加过氧化氢(5.2.1)至溶解完全，冷却至室温，移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含50mg氧化铈。5.2.7氧化镨基体溶液：称取25.000g经950℃灼烧1h的氧化镨[w(Pr₆Ou/REO)≥99.999%],w(REO)≥99.0%,且wx<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(5.2.2)低温加热至溶解完全，取下冷却至室温。溶液移入500mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含50mg5.2.8氧化钕基体溶液：称取25.000g经950℃灼烧1h的氧化钕(w(Nd₂O₃/REO)≥99.999%),e(REO)≥99.0%,且wx<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(5.2.2)低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含50mg氧化钕。5.2.9氧化钐基体溶液：称取25.000g经950℃灼烧1h的氧化钐[w(Sm₂O₃/REO)≥99.999%],e(REO)≥99.0%,且wx<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(5.2.2)低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含50mg氧化钐。经950℃灼烧1h的氧化铕(w(Eu₂O₃/REO)≥99.999%),5w(REO)≥99.0%,且wv<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(5.2.2)低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻5.2.11氧化钆基体溶液：称取25.000g经950℃灼烧1h的氧化钆(w(Gd₂O₃/REO)≥99.999%),w(REO)≥99.0%,且wv<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(5.2.2)低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入500mL容量瓶中，用水稀释至经950℃灼烧1h的氧化铽[w(Tb₄O₇/REO)≥99.999%],w(REO)≥99.0%,且wv<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(5.2.2)低温加热至溶经950℃灼烧1h的氧化镝(w(Dy₂O₃/REO)≥99.999%),w(REO)≥99.0%,且wv<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(5.2.2)低温加热至溶5.2.14氧化钬基体溶液：称取25.000g经950℃灼烧1h的氧化钬[w(Ho₂O₃/REO)≥99.999%],w(REO)≥99.0%,且wv₄<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(5.2.2)低温加热至溶5.2.15氧化铒基体溶液：称取25.000g经950℃灼烧1h的氧化铒(w(Er₂O₃/REO)≥99.999%),w(REO)≥99.0%,且wna<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入硝酸100mL硝酸(5.2.2)低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含50mg氧经950℃灼烧1h的氧化铥[w(Tm₂O₃/REO)≥99.999%],w(REO)≥99.0%,且wv<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(5.2.2)低温加热至溶5.2.17氧化镱基体溶液：称取25.000g经950℃灼烧1h的氧化镱[w(Yb₂O₃/REO)≥99.999%],w(REO)≥99.0%,且wv<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(5.2.2)低温加热至溶5.2.18氧化镥基体溶液：称取25.000g经950℃灼烧1h的氧化镥(w(Lu₂O₃/REO)≥99.999%),w(REO)≥99.0%,且wv<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(5.2.2)低温加热至溶解完全，冷却至室温，移入500mL容量瓶5.2.19氧化钇基体溶液：称取25.000g经950℃灼烧1h的氧化钇[w(Y₂O₃/REO)≥99.999%],w(REO)≥99.0%,且wv<0.0005%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(5.2.2)低温加热至溶电感耦合等离子体发射光谱仪。在仪器最佳工作条件下，凡达到下列指标者均可使用：——分辨率小于0.006nm(200nm处),波长范围200nm～800nm;——精密度：用1.0pg/mL的铜标准溶液测量发射强度10次，其相对标准偏差不超过2.0%。5.4.1稀土氧化物样品于105℃烘1h,置于干燥器中，冷却至室温。5.4.2稀土金属样品需去掉表面氧化层。取样后，立即称量。65.5试验步骤稀土氧化物样品(5.4.1)称取0.10g,精确至0.0001g。稀土金属样品(5.4.2)按表4中系数换算称样量。表4换算系数表样品换算系数k样品换算系数k镧铈镨钕钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥钇平行做两份试验。移取2mL相应的稀土氧化物基体溶液(5.2.5～5.2.19)于100mL聚四氟乙烯烧杯中，随同样品做空白试验。5.5.4分析试液的制备将试料(5.5.1)置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入10mL硝酸(5.2.2),根据需要滴加1mL过氧化氢(5.2.1)低温加热至溶解完全，煮沸后冷却至室温。将试液移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻5.5.5系列标准溶液的制备分别移取0、0.50mL、1.00mL、2.50mL、5.00mL、10.00mL钠标准溶液(5.2.4)于一组100mL塑料容量瓶中，加入10mL硝酸(5.2.2),加入2mL相应的稀土氧化物基体溶液(5.2.5～5.2.19),以水稀5.5.6工作曲线的绘制与测定选择仪器合适的分析条件，于电感耦合等离子体发射光谱仪波长589.0nm处，依次测定系列标准溶液(5.5.5)、空白溶液(5.5.3)及分析试液(5.5.4)中钠的发射强度。以标准溶液中钠的质量浓度为横坐标，发射强度为纵坐标，绘制工作曲线。仪器根据工作曲线，自动进行数据处理，计算并输出空白溶液及样品溶液中钠的质量浓度。5.6试验数据处理钠的含量以质量分数w₂计，按公式(2)计算：式中：p₁——样品溶液中钠的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL);p₂——空白溶液中钠的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL);V₃——试液总体积，单位为毫升(mL);m₂——样品的质量，单位为克(g)。计算结果保留2位有效数字。数值修约按照GB/T8170规定执行。5.7精密度5.7.1重复性在重复性条件下获得的两次独立测试结果的绝对差值不超过重复性限(r),超过重复性限(r)的情况不超过5%,重复性限(r)按表5数据采用线性内插法或外延法求得。表5重复性限钠的质量分数%重复性限(r)%5.7.2再现性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),超过再现性限(R)的情况不超过5%,再现性限(R)按表6数据采用线性内插法或外延法求得。表6再现性限钠的质量分数%再现性限(R)%0.0130.0020.0370.0030.0530.0040.140.026电感耦合等离子体质谱法(方法3)6.1方法原理试样以硝酸溶解，于电感耦合等离子体质谱仪上直接测定，通过工作曲线计算钠的含量。以内标法8校正仪器漂移和基体效应对测定的影响。6.2试剂除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯及以上试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。6.2.1过氧化氢(30%)。6.2.2硝酸(1+1)。6.2.3钠标准贮存溶液：称取2.5421g经400℃~450℃灼烧到无爆裂声的氯化钠(优级纯)于500mL烧杯中，加200mL水溶解。移入1000mL容量瓶中用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg钠。6.2.4钠标准溶液：移取1.00mL钠标准贮存溶液(6.2.3)于1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1μg钠。6.2.5钪标准贮存溶液：称取1.5338g预先在950℃灼烧1h并冷却至室温的氧化钪[w(Sc₂O₃/REO)≥99.999%),w(REO)≥99.5%],置于500mL烧杯中，加入100mL硝酸(6.2.2),滴加过氧化氢(6.2.1)至完全溶解。然后煮沸赶尽过氧化氢，冷却，移入1000mL容量瓶中，加入100mL硝酸(6.2.2),用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg钪。6.2.6钪内标溶液：移取1.00mL钪标准贮存溶液(6.2.5)于1000mL容量瓶中，加入10mL硝酸(6.2.2),用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1μg钪。6.3仪器设备电感耦合等离子体质谱仪。在仪器最佳工作条件下