《钨矿石、钼矿石化学分析方法 第21部分：砷量的测定 氢化物发生-原子荧光光谱法GBT 14352.21-2021》详细解读

《钨矿石、钼矿石化学分析方法第21部分：砷量的测定氢化物发生-原子荧光光谱法GB/T14352.21-2021》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3原理4试剂5仪器和设备6样品7分析步骤contents目录7.1样品量7.2空白试验7.3验证试验7.4样品的分解7.5校准溶液系列的配制7.6测定7.7校准曲线的绘制8结果计算contents目录9精密度和正确度10质量保证与控制附录A(资料性附录)仪器参考工作条件及有关说明附录B(资料性附录)精密度和正确度汇总表011范围适用范围本标准规定了氢化物发生-原子荧光光谱法测定钨矿石、钼矿石中砷量的方法。适用于钨矿石、钼矿石中砷的测定，同时也可适用于其他类似矿石样品。利用氢化物发生技术，将砷转化为气态氢化物。采用原子荧光光谱法，对气态氢化物中的砷进行定量测定。通过特定的样品前处理方法，将矿石中的砷转化为适合测定的形态。方法概述砷是一种有毒元素，准确测定矿石中的砷含量对于评估矿石品质、控制工业生产过程以及保障环境安全具有重要意义。本方法具有灵敏度高、准确度高、重现性好等优点，能够满足钨矿石、钼矿石中砷量测定的需求。测定意义022规范性引用文件GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法，规定了实验室用水的质量要求及检验方法，确保实验用水的纯净度，从而提高测定的准确性。GB/T601化学试剂标准滴定溶液的制备，该标准提供了制备滴定溶液的方法和准则，确保测定过程中使用的溶液准确可靠。GB/T602化学试剂杂质测定用标准溶液的制备，此标准规定了杂质测定中所用标准溶液的制备方法，为砷量测定提供了必要的参考。引用标准氢化物发生-原子荧光光谱法该方法是一种高灵敏度的分析技术，适用于测定矿石中的砷含量。通过氢化物的发生，将砷转化为气态氢化物，再利用原子荧光光谱法进行测定，具有准确度高、精密度好的优点。引用方法标准曲线法通过建立标准曲线，可以根据样品的荧光强度直接计算出砷的含量。这种方法简便快捷，适用于大批量样品的测定。内标法通过加入已知量的内标元素，可以校正测定过程中的误差，提高测定的准确度。在砷量测定中，常选用与砷性质相近且不影响测定的元素作为内标。033原理在酸性环境下，砷与硼氢化钠（或钾）反应生成气态氢化物。化学反应基础通过特定的化学反应，将矿石中的砷转化为气态氢化物，便于后续的原子荧光光谱分析。氢化物提取氢化物发生技术荧光产生机制气态氢化物在高温下被激发，发出特定波长的荧光。荧光检测利用光电倍增管等检测设备，测量荧光信号的强度和波长，从而确定砷的含量。原子荧光光谱法标准曲线法通过配制不同浓度的砷标准溶液，建立荧光信号强度与砷浓度之间的关系曲线。样品测定在相同条件下测定样品溶液的荧光信号强度，根据标准曲线计算砷的浓度。定量分析方法高灵敏度原子荧光光谱法对砷的检测灵敏度非常高，能够满足微量甚至痕量砷的测定需求。方法优势高选择性由于荧光信号的特异性，该方法对砷的选择性高，受其他元素干扰小。操作简便相比其他方法，氢化物发生-原子荧光光谱法操作更为简便，适用于批量样品的快速测定。044试剂盐酸的纯度要求应使用优级纯盐酸，以保证测定结果的准确性。盐酸的作用4.1盐酸在样品处理过程中，盐酸主要用于溶解样品中的砷，并将其转化为适合测定的形态。0102硝酸的纯度要求同样应使用优级纯硝酸，以减少杂质对测定结果的干扰。硝酸的作用硝酸在样品处理中主要起到氧化和消解的作用，有助于将样品中的砷完全释放出来。4.2硝酸按照一定比例将硫脲和抗坏血酸溶解于水中，混合均匀后使用。溶液的配制方法该混合溶液主要用于还原样品中的五价砷为三价砷，从而提高测定的灵敏度。溶液的作用4.3硫脲-抗坏血酸混合溶液VS将硼氢化钾溶解于一定浓度的氢氧化钠溶液中，现用现配。溶液的作用硼氢化钾溶液在氢化物发生过程中起到还原剂的作用，能够将三价砷还原为砷化氢气体，进而被原子荧光光谱仪检测。溶液的配制方法4.4硼氢化钾溶液4.5砷标准储备溶液溶液的作用砷标准储备溶液主要用于绘制标准曲线，以及作为测定过程中的对照品，从而确保测定结果的准确性和可靠性。溶液的配制方法按照国家标准方法配制砷标准储备溶液，确保其浓度准确可靠。055仪器和设备通常采用石英炉原子化器，具有较高的原子化效率和稳定性。原子化器高灵敏度的光电倍增管或光电二极管，用于检测荧光信号。检测系统01020304高强度空心阴极灯或无极放电灯，提供稳定的激发光源。光源计算机及相关软件，用于数据采集、处理和分析。数据处理系统5.1原子荧光光谱仪发生装置通过化学反应产生氢化物气体的装置，通常采用酸性介质与还原剂反应。气体传输系统将产生的氢化物气体稳定地传输到原子荧光光谱仪的原子化器中。控制系统用于控制氢化物发生条件，如反应温度、时间、试剂浓度等。0302015.2氢化物发生器样品前处理设备包括粉碎机、研磨机、筛分机等，用于样品的破碎、研磨和筛分。天平高精度电子天平，用于准确称量样品。容量瓶、移液管等玻璃器皿用于样品的溶解、定容和移取等操作。5.3辅助设备“防止实验人员吸入有害气体或接触有毒试剂。防毒面具和防护手套如洗眼器、急救箱等，用于应对实验过程中可能发生的意外情况。应急处理设备确保实验过程中产生的有害气体及时排出，保障实验人员安全。通风橱5.4安全防护设备066样品01采样点选择在钨矿石矿体或矿化带中，选择具有代表性的采样点，确保样品能够反映矿体的整体特征。6.1样品采集02采样方法采用刻槽法、剥层法或岩心钻探等方法进行采样，确保样品的完整性和原始性。03样品规格根据分析测试的需要，采集适当规格（如重量、粒度）的样品。030201破碎与缩分将采集的样品进行破碎和缩分，以获得具有代表性的分析试样。研磨与过筛将试样研磨至一定细度，并过筛以确保试样的均匀性和粒度要求。干燥与保存将制备好的试样进行干燥处理，并妥善保存以备后续分析测试使用。6.2样品制备分解条件控制严格控制分解过程中的温度、时间、酸碱度等条件，以确保样品完全分解并避免待测元素的损失。分解产物处理对分解产物进行适当处理，如过滤、定容等，以获得满足分析测试要求的待测溶液。分解方法选择根据钨矿石的性质和分析测试的要求，选择合适的样品分解方法，如酸溶法、碱熔法等。6.3样品分解采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定样品中的砷含量。该方法基于在酸性介质中，砷与硼氢化钾（或硼氢化钠）反应生成气态氢化物，进而被原子荧光光谱仪检测并定量。测定方法原理6.4样品中砷的测定按照标准方法规定的操作步骤进行测定，包括试剂配制、标准曲线绘制、样品测定等。测定步骤根据测定结果和标准曲线，计算样品中砷的含量，并按照规定的格式进行结果表述。结果计算与表述077分析步骤7.1试样制备按照规定方法采集钨矿石、钼矿石样品，确保样品的代表性和均匀性。01将样品破碎、研磨至规定粒度，以便后续分析操作。02在试样制备过程中，应避免砷的污染和损失。03选择合适的氢化物发生装置，确保其具有良好的气密性和稳定性。将试样溶液与氢化物发生试剂混合，反应生成相应的氢化物。控制反应条件，如温度、酸度、试剂浓度等，以获得稳定的氢化物发生效率。7.2氢化物发生0102037.3原子荧光光谱测定0302选择合适的原子荧光光谱仪，确保其具有较高的灵敏度和分辨率。01根据测定结果，计算试样中砷的含量。将生成的氢化物导入原子荧光光谱仪，进行砷的原子荧光光谱测定。对测定结果进行数据处理，包括数据校正、异常值剔除等。对测定结果的准确性和可靠性进行评估，并给出相应的结论。按照规定的格式和要求，将测定结果及相关信息进行完整、准确的表达。7.4数据处理与结果表达087.1样品量取样时应避免矿石表面的污染，确保样品的纯净度。取样量的确定根据矿石类型和砷含量的预期范围来确定取样量，确保分析的准确性和代表性。对于砷含量较低的矿石，需要增加取样量以提高分析的灵敏度。010203样品的制备010203样品需经过破碎、研磨等处理，以获得均匀、细小的颗粒，便于后续分析。在制备过程中，要避免样品与含砷物质的接触，以免引入污染。制备好的样品应保存在干燥、避光的环境中，以防止砷的挥发和样品的变质。在实际分析过程中，如果发现取样量过多或过少，应根据实际情况进行调整。调整取样量时，要确保同一样品的不同部分具有相似的砷含量，以保证分析的准确性。对于不同批次的矿石，应根据其砷含量的变化来调整取样量，以获得更可靠的分析结果。样品量的调整097.2空白试验试验目的验证试剂和仪器的纯净度通过空白试验可以检测试剂和玻璃器皿中是否含有待测元素或其他干扰元素。消除背景干扰确定分析方法中可能存在的背景值，从而在样品分析中扣除这一背景，得到更准确的结果。提高分析准确度空白试验是质量控制的重要环节，有助于发现并纠正可能存在的系统误差。准备空白溶液使用与分析样品相同的试剂和条件，但不加入待测样品，制备空白溶液。结果分析比较空白溶液的测定结果与标准曲线，判断是否存在干扰或背景值。进行测定按照标准方法中的测定步骤，对空白溶液进行测定。试验步骤使用高纯试剂为确保空白试验的准确性，应使用与分析样品相同的高纯试剂。避免交叉污染在进行空白试验时，应避免与待测样品或其他可能含有待测元素的物质接触，以免造成交叉污染。重复测定为确保结果的可靠性，建议进行多次空白试验并取平均值作为最终结果。注意事项107.3验证试验试验目的验证方法的准确性和可靠性01评估氢化物发生-原子荧光光谱法对于砷量测定的适用性02确保测定结果符合国家标准要求03准备标准砷溶液和待测钨矿石、钼矿石样品按照标准方法进行操作，包括样品消解、氢化物发生和原子荧光光谱测定记录测定结果，并与标准值进行比较试验步骤010203结果分析010203对比测定结果与标准值，计算测定误差分析误差来源，如样品处理、仪器校准等因素根据误差分析结果，提出改进意见和优化建议结论与意义0302验证试验表明，氢化物发生-原子荧光光谱法适用于钨矿石、钼矿石中砷量的测定01通过验证试验，可以为相关行业的生产和质量控制提供有力支持该方法具有准确度高、重现性好等优点，能够满足国家标准要求117.4样品的分解通常采用盐酸、硝酸等强酸对矿石样品进行分解，以便将砷元素释放出来供后续测定。酸分解法对于某些难以用酸分解的矿石，可以采用熔融法进行分解，如使用氢氧化钠或硼酸等进行高温熔融。熔融法分解方法的选择安全防护在样品分解过程中，需穿戴适当的防护装备，如实验服、护目镜和手套，以防止强酸等化学品对皮肤和眼睛的腐蚀。温度控制在分解过程中，需严格控制温度，避免过高温度导致样品损失或化学反应失控。分解完全性检查分解完成后，需检查样品是否完全分解，以确保后续测定的准确性。分解过程中的注意事项分解完成后，需对溶液进行过滤，以去除不溶物，并用适量水洗涤滤渣，确保砷元素完全进入滤液中。过滤与洗涤将滤液定容至适当体积，并妥善保存，以供后续氢化物发生-原子荧光光谱法测定砷量使用。定容与保存分解后的处理127.5校准溶液系列的配制直接配制法根据所需浓度，准确称量适量的砷标准物质，溶解在适当的溶剂中，定容至一定体积。间接配制法首先配制一个较浓的砷标准储备液，然后根据需要，通过稀释得到不同浓度的校准溶液。配制方法砷标准物质的选择应选用纯度高、稳定性好的砷标准物质，以保证校准溶液的准确性和稳定性。注意事项01溶剂的选择应选择与测定方法相适应的溶剂，以避免溶剂对测定结果的影响。02准确称量使用精确的天平进行称量，确保所配制校准溶液的浓度准确。03定容的准确性在配制过程中，应确保定容的准确性，以避免浓度偏差。04建立标准曲线通过测定不同浓度的校准溶液的荧光强度，可以绘制出标准曲线，用于后续样品的定量分析。质量控制校准溶液可用于检查仪器的稳定性和准确性，确保测定结果的可靠性。校准溶液的应用储存与处置废弃的校准溶液应按照相关规定进行处理，以避免对环境造成污染。处置方法校准溶液应储存在密封、避光、阴凉的条件下，以防止溶液挥发和光解。储存条件137.6测定方法原理氢化物发生-原子荧光光谱法是一种基于砷的氢化物在特定条件下能够发生荧光，通过测定荧光强度来确定砷的含量的方法。该方法具有灵敏度高、选择性好、操作简便等优点，因此被广泛应用于各种矿石中砷的测定。仪器原子荧光光谱仪、氢化物发生器、电热板等。01仪器与试剂试剂盐酸、硝酸、硫脲、抗坏血酸、硼氢化钾等。其中，盐酸和硝酸用于样品的消解，硫脲和抗坏血酸用于将砷还原为三价态，硼氢化钾用于生成砷的氢化物。02样品处理将钨矿石或钼矿石样品粉碎至一定粒度，称取适量样品于消解罐中，加入盐酸和硝酸进行消解。消解完全后，将溶液转移至容量瓶中定容。测定取一定量消解后的样品溶液于比色管中，加入硫脲和抗坏血酸将砷还原为三价态，再加入硼氢化钾生成砷的氢化物。将生成的氢化物导入原子荧光光谱仪中进行测定，记录荧光强度并根据标准曲线计算出砷的含量。操作步骤注意事项在消解过程中要注意安全，避免酸液飞溅和吸入有害气体。01测定过程中要保持仪器稳定，避免外界干扰影响测定结果。02标准曲线的制作要准确可靠，以保证测定结果的准确性。03147.7校准曲线的绘制01确定分析方法的线性范围通过绘制校准曲线，可以确定分析方法在不同浓度范围内的线性响应，从而确保测量结果的准确性。评估测量精度校准曲线可以帮助我们了解测量结果的稳定性和重复性，进而评估测量精度。校正仪器校准曲线还可以用于校正仪器的零点漂移和灵敏度变化，确保仪器的稳定性和准确性。7.7.1校准曲线的意义02037.7.2校准曲线的绘制方法选择合适的标准溶液根据待测元素的浓度范围，选择一系列不同浓度的标准溶液。测定标准溶液的荧光强度按照氢化物发生-原子荧光光谱法的操作步骤，分别测定不同浓度标准溶液的荧光强度。绘制校准曲线以标准溶液浓度为横坐标，对应的荧光强度为纵坐标，绘制散点图，并通过线性拟合得到校准曲线。定量分析通过测定待测样品的荧光强度，结合校准曲线，可以计算出待测元素的浓度。质量控制定期绘制校准曲线，可以监控仪器的稳定性和测量精度，确保分析结果的可靠性。方法验证通过与其他分析方法进行比较，可以验证氢化物发生-原子荧光光谱法的准确性和可靠性。7.7.3校准曲线的应用158结果计算砷含量计算公式根据标准曲线回归方程计算试样中砷的含量，公式为w(As)=（ρ-b）/m，其中w(As)为砷的质量分数，ρ为由工作曲线查得的砷浓度，b为工作曲线的截距，m为试样的质量。计算公式“数据处理有效数字的保留在结果计算时，应根据所用仪器的精度和测定方法的要求，合理保留有效数字。一般来说，测定结果应保留与测量精度相一致的有效数字位数。异常值的判断与处理在结果计算前，应对测量数据进行检查，判断是否存在异常值。若发现异常值，应查明原因并予以剔除或进行适当的处理。精确度与准确度表示多次测定结果的平均值与真实值的接近程度。为了提高准确度，可以进行多次测定并取平均值作为最终结果。准确度表示测定结果与真实值接近的程度，通常用相对误差来表示。在砷量的测定中，应关注方法的精确度，以确保测定结果的可靠性。精确度在进行结果计算时，应确保所有使用的数据均为有效数据，避免因数据错误而导致计算结果失真。在计算过程中，应注意单位的换算和统一，避免因单位不同而导致计算错误。对于异常值或可疑值，应进行复查或采取其他方法进行验证，以确保数据的准确性。注意事项169精密度和正确度重复性在相同条件下，对同一钨矿石或钼矿石样品进行多次测定，结果之间的符合程度，即测量值的离散程度。这反映了测量方法的稳定性和可靠性。中间精密度精密度在同一实验室内的不同时间，由不同分析人员用不同设备对同一样品进行测定时，各测定结果之间的符合程度。这是评价实验室内部质量控制的重要指标。0102准确度测量结果与真实值之间的接近程度。它反映了测量方法的系统误差大小，是评价测量方法准确性的重要指标。校准曲线通过绘制校准曲线，可以评估测量方法在不同浓度范围内的准确性。校准曲线的线性范围、斜率和截距等参数，可以为测量结果的准确性提供重要参考。正确度1710质量保证与控制实验室环境控制确保实验室温度、湿度等环境条件满足分析方法要求，以减少环境因素对分析结果的影响。仪器校准与维护定期对分析仪器进行校准，确保其准确性和可靠性。同时，加强仪器的日常维护和保养，确保其稳定运行。试剂与标准物质使用高质量的试剂和标准物质，确保其纯度和稳定性满足分析要求。02030110.1实验室质量控制10.2分析过程质量控制样品处理与制备严格按照方法规定进行样品处理与制备，确保样品的均匀性和代表性。01分析操作的规范性分析人员应熟练掌握分析方法，遵循标准操作程序，确保分析操作的规范性和一致性。02数据记录与处理详细记录分析过程中的原始数据，并按照规定的计算方法进行处理，确保数据的准确性和可追溯性。03通过对比标准物质或已知含量的样品进行测定，评估分析方法的准确度和精密度。准确度和精密度评估对于出现的异常值，应进行原因分析并采取相应的纠正措施，以确保分析结果的可靠性。异常值处理定期对分析结果进行统计和分析，及时发现问题并采取改进措施，不断提高分析质量。长期监控与改进10.3结果评估与监控18附录A(资料性附录)仪器参考工作条件及有关说明应选择具有稳定光源、高灵敏度、低噪声等特点的原子荧光光度计，以确保