耐火材料 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)分析方法 编制说明_第1页
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文档简介

根据国家标准化委员会2023年12月发【2023】63号文件:“国家标准化管理委员会关于下达2023年第四批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知”,对国标GB/T34333-2017《耐火材料电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)》进行修订,计划编号为20232659-T-469。该标准由中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司等单位负责起草,由全国耐火材料标准化技术委员会试验方法分技术委员会执行,全国耐火材料标准化技术委员会归口。根据全国耐标委下达的任务文件,由中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司负责本次修订。任务下达后,作为标准第一起草单位中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司立即成立标准编制小组,明确了成员分工和工作进度。标准编制小组对文献资料进行收集、汇总,了解国内外现有的耐火材料关于电感耦合等离子体发射光谱法的测试标准及各标准的适用范围、技术差异,查阅了本标准所引用标准的更新以及应用状况、应用范围,根据标准使用的反馈并结合相关标准、文献,确定了耐火材料中电感耦合等离子体发射光谱法检测项目的条件试验方案和修订的主要技术参数。为使该标准更好的适应当前的发展需要,本工作组主要进行了相关文献、国内外标准查阅,组织主要技术人员召开了专题讨论会,确定了试验方案,2024年1月至2024年4月进行了电感耦合等离子体发射光谱法检测项目条件试验及验证试验。2024年5月按照GB/T1.1-2020的规定进行,根据条件试验的结果,对标准的条款进行了制定,完成征求意见稿和编制说明。本标准于2017年首次发布,标准规定了电感耦合体原子发射光谱仪(ICP仪)测定耐火材料中的次量、微量元素,为实验室提供了检测依据,促进大型检测仪器在耐火材料行业的推广应用,提高了检测效率和技术水平。在标准使用的6年多时间里,ICP仪在耐火材料行业的实验室应用越来越广泛,操作能力、分析水平有了一定提高。伴随着产品应用、检测技术及检测条件等变化,标准中的部分内容已经不完全适用,需要进行方法的完善和操作的改进。例如,微量、痕量分析的需求越来越多,同时环境因素、职业健康的重视度日益提高,镉、镍、钴等有害金属元素的检测也逐渐增加。因此,本标准有必要进行修订,增加检测项目、调整标准结构、优化检测步骤,以适应材料、检测技术、环境因素等方面的发展要求,修订后的标准内容更规范,操作性、适用性更强,更好的发挥标准在耐火材料行业的作用。我国耐火材料生产技术成熟、产量大,耐火材料化学分析技术稳步发展,从传统的经典分析到目前的仪器为主、经典化学法为辅,ICP仪由于其具有高精密度、低检出限、多元素同步分析的高效性等优点,在耐火材料实验室的主应用越来越普及、操作熟练。本实验室在近几年的分析工作中,开展了ICP仪分析NiO、CuO、ZnO、Nb2O5、MoO3等元素的检测方法研发工作,积累了检测经验和试验数据,为本次修订工作提供了技术支撑和数据支持。由于ICP光源具有优良的检测限,很高的分析精度,极为简便的操作及多元素同时测定的能力等一系列优点,其应用领域不断扩大,已逐渐成为现代光谱分析实验室必备的通用工具。近年来,ICP光谱分析在耐火材料领域中的应用,不断有文献报道,而且其相应材质的分析方法标准也在不断制定或完善中。ICP光谱分析在耐火材料领域中的应用比较晚,而且耐火材料种类繁多,因此至今国内或国外没有一部完整的ICP耐火材料分析标准,有的只是某一类材质的分析标准方法。国际组织ISO于2004年制定了含铬耐火材料制品及原料的ICP分析标准(ISO20565-32005年制定了镁钙质耐火材料制品及原料的ICP分析标准(ISO10058-3),2007年制定了铝硅质耐火材料制品的ICP分析标准(ISO21587-3),2008年制定了含氧化铝,氧化锆和氧化硅—5%到45%的氧化锆的耐火材料的ICP分析标准(ISO21079-3)。耐火材料是无机非金属材料,成份比较复杂,光谱线较多,尤其是经过高温烧结后,在许多物理性能方面,组织结构等都发生变化。为了尽量减少基体效应,这些标准通过基体匹配的方法消除所测材质中主含量基体的影响。日本标准JISR2013含铝、锆、硅质耐火材料化学分析方法以及JISR2014铝镁质耐火材料化学分析方法中包含了ICP分析标准。本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第一部分:标准化文件的结构和起草规则》和GB/T20001.4-2015《标准编写规则第4部分:试验方法标准》的规定进行编写。准确、规范、实用、发展是标准修订的原则,标准中扩大了分光光度法测定二氧化钛、五氧化二磷的分析范围,符合材料的检测需求并尽可能与国际国外评价方法接轨。本次修订与上一版本的主要差异如下:a)更改了适用范围,增加了Li2O等16项分析项目及其适用的测定范围,扩大了K2O、Na2O的测定范围(见第1章,2017年版的第1章);b)增加了规范性引用文件“GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法”、“GB/T6900铝硅系耐火材料化学分析方法”、“GB/T18930耐火材料术语”、“GB/T32179耐火材料化学分析湿法、原子吸收光谱法(AAS)和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)的一般要求”(见第2章,2017年版的第2章);c)增加了“术语和定义”一章(见第3章);d)增加了要素中对制样介质的说明(见5.2,2017年版的4.2e)增加试剂和纯水的要求(见6.1,2017年版的5.1);f)允许差的规定增加了铝硅系的标准(见6.5,2017年版的5.6g)增加了要素“试剂”(见第7章);h)修改并增加配制标准溶液的种类和方法(见第8章,2017版中的第6章);i)修改并增加配制基体溶液的种类和方法(见第9章,2017版中的第7章);j)增加要素“试验步骤”,将2017年版中的第12章至第19章中测定过程合并(见第5.1范围适用于耐火材料制品和原料中的电感耦合等离子发射光谱分析方法。分析项目如下:SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O、Li2O、B2O3、P2O5、MnO、ZrO2、HfO2、Cr2O3、Y2O3、V、Co、Ni、Cu、Zn、As、Sr、Nb、Mo、Cd、Sn、B5.2试验内容说明5.2.1对目前ISO标准及国外现有标准方法的翻译、文献搜索、检测方法的条件试验、精密度和准确度试验等工作;5.2.2整合2017年版中的耐火材料前处理方法和工作曲线绘制方法,按照下面步骤进行方法试验:1)确定取样及样品保存方法在取样后应确保样品存储期间不变质、不损失及不玷污;2)样品处理根据样品的组成及特点,确定采用何种试剂及何种溶样方法,要求样品处理过程中不损失及不玷污且手续简便。对于ICP光源而言,尽量少采用增加可溶性固体的样品处理方法,如碱熔法。也应尽量避免采用含氟试剂处理样品,已免腐蚀进样系统及石英炬管。盐酸及硝酸是用得最多的无机酸;3)选择分析线根据样品的组成及待测元素含量的高低选择适宜的分析线。选择的原则是无光谱线干扰,能够合理地扣除光谱背景,待测元素含量低时选择线背比较大的灵敏4)检查基体干扰效应对于无法排除基体干扰的分析线,可采用光谱干扰校正法扣除干扰。对于干扰严重的样品可选择分离富集方法消除干扰;5)分析参数的优化主要分析参数是载气流量(或压力)及高频功率。对于一般的样品可用仪器说明书给出的折中条件。对于要求较高的分析样品可优化高频功率、载气流量及观测高度。优化的目标可选择灵敏度、背景等效浓度、基体效应或测量精度等;6)方法的精密度选取有代表性的样品或国家标准样品,平行测定11次,计算相对标准偏差;7)准确度检查有三种途径检查准确度。最好用国家标准样品或国际标准样品来检查方法测定结果与标准值符合程度。也可以用通用的较成熟的其它分析方法来进行数据比对。在不具备上述两种条件下,亦可用加标回收法;8)检查回收率对于样品处理过程比较复杂,或怀疑样品中有易损失元素时,建议检查元素的回收率。耐火材料按主成分可以大致分为硅质耐火材料、硅铝质耐火材料、镁质耐火材料、镁铬质耐火材料、含锆耐火材料等,在2017年版本中,分别确定了每种耐火材料的消解方法,本次修订主要几类耐火材料的测试液制备整合增加了测试元素的种类。5.3.1主要仪器与工作条件电感偶合等离子体光谱仪:安捷伦5100功率:1150W;雾化器压力:0.2MPa;辅助氩气流量:0.5L/min;冲洗时间:30s;冲洗泵速(rpm):100,分析泵速(rpm):50,观测高度:15cm,观测高度一般不可调。积分时间:长波5s,短波15s(取三次平均值)。在ICP-AES光谱分析中,为了得到最佳分析性能,需要对各个工作参数进行优化,这些参数主要包括RF功率、雾化器压力和观测高度。由于这些参数与元素的物理化学性质有着复杂的关系,可通过方法试验进行确定。5.3.2硅质材料待测液的制备称取试料置于铂皿中,依次加入3mL硝酸(7.4)、10mL氢氟酸(7.8)、5mL高氯酸(7.9)后加热溶解至高氯酸白烟冒尽,取下稍冷。然后加入2g混合熔剂(7.2),高温熔融10min,取出冷却。加入20mL盐酸(1+1),加热溶解盐类后移入200mL容量瓶中,用水定容,摇匀待用,同时带一份试剂空白。5.3.3硅铝、镁质、镁铬、含铬、含锆、含碳材料等待测试液称取试料置于铂金坩埚中,加2g混合熔剂(7.2搅匀,盖上盖,将其置于高温炉内,从低温开始逐渐升温至1050℃熔融,待试样完全分解(约5min~30min),旋转坩埚,使熔融物附着于坩埚内壁上,冷却。将坩埚及盖置于盛有20mL~30mL沸水及20mL盐酸(1+1)的烧杯中,低温加热至熔融物全部溶解,取下冷却。转移至200mL容量瓶中用水定容,摇匀待用,同时带一试剂空白。含碳材料可先在850℃下除去游离碳,再进行熔融,确保熔融过程不腐蚀坩埚。5.3.4氧化锂、三氧化二硼待测试液称取试料置于铂金坩埚,加入2g无水碳酸钠(7.1)充分混合,盖上盖,放到马弗炉中熔融。尽快在较低温度下熔样,对某些特定耐火材料,可在(1000±25)℃处理约10min。取出坩埚冷却后,用水冲洗表面。将坩埚及盖子放入250mL的烧杯中,盖上表面皿。加入20mL盐酸(1+1)使熔融物溶解,充分洗涤坩埚及盖子。待溶液冷却后,转移至200mL容量瓶中,用水定容,摇匀。5.3.5五氧化二磷待测试液(含锆样品)将试样置于盛有2g无水碳酸钠(7.1)的铂金坩埚中,混匀,盖上坩埚盖并稍留缝隙,在950℃~1000℃熔融10min~20min,取出,用水浸取,中速滤纸过滤,用水洗涤5次~6次。待溶液冷却后,移入200mL容量瓶中,用水定容,摇匀。5.3.6氧化钾和氧化钠待测试液称取试料置于铂皿中,依次加入3mL硝酸(7.4)、10mL氢氟酸(7.8)、5mL高氯酸(7.9)加热溶解至高氯酸白烟冒尽,取下稍冷,用水冲洗铂皿壁,加入2mL高氯酸(7.9继续加热至冒尽白烟,取下,冷却。加入4mL硝酸(1+1)、10mL水,加热至盐类溶解,取下后冷却。移入100mL容量瓶中,用水定容,摇匀。移取10.00mL以上试液,置于100mL容量瓶中,加入3.6mL硝酸(1+1),用水定容,摇匀。若溶液中有未完全溶解的颗粒,测定前需过滤,避免堵塞设备进样系统。5.4.1硅质材料检测Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、MnO、Cr2检测此样品中以上项目,按表1和表2配制三组系列标准样品溶液,先配制混合标准溶液,混合标准溶液1-1:分别移取三氧化二铝标准溶液(1.0mg/mL)、三氧化二铁标准溶液(1.0mg/mL)、二氧化钛标准溶液(1.0mg/mL)、氧化钙标准溶液(1.0mg/mL)、氧化镁标准溶液(1.0mg/mL)各50mL于500mL容量瓶中用水定容,摇匀,此溶液含Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO为0.1mg/mL。混合标准溶液1-2:分别移取氧化锰标准溶液(1.0mg/mL)、氧化铬标准溶液(1.0mg/mL)、镍标准溶液(1.0mg/mL)、镉标准溶液(1.0mg/mL)各50mL于500mL容量瓶中,用水定容,摇匀,此溶液含MnO、Cr2O3、Ni、Cd为0.1mg/mL。混合标准溶液1-3:分别移取氧化钾标准溶液(1.0mg/mL)、氧化钠标准溶液(1.0mg/mL)各50mL于500mL容量瓶中,用水定容,摇匀,此溶液含K2O、Na2O为0.1mg/mL。再按表1和表2中的移取量移取混合标准溶液于200mL容量瓶中,分别配制三组系列标准工作曲线用溶液。表1硅质材料系列标准溶液配制1-1/mL/mL/mL2O320/5/////MnO、Cr2O3、Ni、Cd 0/2/4/8///表2硅质材料系列标准溶液配制1-2/mL围/%04/24/44/84/4/4/5.4.2铝硅质材料检测Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、ZrO2、Cr2O3、K2O、Na2O。检测此样品中以上项目,按表3至表4配制二组系列标准样品溶液,先配制混合标准溶液,氧化铬标准溶液(1.0mg/mL)各25mL于500mL容量瓶中,用水定容,摇匀,此溶液含Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、ZrO2、Cr2O3为0.1mg/mL。混合标准溶液2-2:分别移取氧化钾标准溶液(1.0mg/mL)、氧化钠标准溶液(1.0mg/mL)各50mL于500mL容量瓶中,用水定容,摇匀,此溶液含K2O、Na2O为0.1mg/mL。再按表3、表4移取量移取各混合标准溶液于200mL容量瓶中,分别配制二组系列标准工作曲线用溶液。表3铝硅质材料系列标准溶液配制2-1/mL/mL/mL05表4铝硅质材料系列标准溶液配制2-2/mL/mL/mL/%04/24/44/84/4/4/5.4.3镁质材料检测SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、Li2O、B2O3。检测此样品中以上项目,按表5~表7配制三组系列标准样品溶液,先配制混合标准溶液,标准溶液3-1:移取二氧化硅标准溶液(1.0mg/mL)50mL于500mL容量瓶中,用水定容,摇三氧化二铁标准溶液(1.0mg/mL)、二氧化钛标准溶液(1.0mg/mL)、氧化钙标准溶液(1.0mg/mL)各50mL于500mL容量瓶中,用水定容,摇匀,此溶液含Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO为0.1mg/mL。混合标准溶液3-3:分别移取氧化锂标准溶液(1.0mg/mL)、三氧化二硼标准溶液(1.0mg/mL)各50mL于500mL容量瓶中,用水定容,摇匀,此溶液含Li2O、B2O3为0.1mg/mL。再按表5~表7移取量移取各混合标准溶液于200mL容量瓶中,分别配制三组系列标准工作曲线用溶液。表5镁质材料系列标准溶液配制3-1/mL/mL/mL05表6镁质材料系列标准溶液配制3-2/mL/mL/mL05表7镁质材料系列标准溶液配制3-3/mL/mL/mL02485.4.4锆质材料检测Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、Y2O3、HfO2、P2O5。检测此样品中以上项目,按表8~表10配制三组系列标准样品溶液,混合标准溶液4-1:分别移取氧化铝标准溶液(1.0mg/mL)、三氧化二铁标准溶液(1.0mg/mL)、二氧化钛标准溶液(1.0mg/mL)、氧化钇标准溶液(1.0mg/mL)、氧化铪标准溶液(1.0mg/mL)各50mL,氧化钙标准溶液(1.0mg/mL)、氧化镁标准溶液(1.0mg/mL)各100mL于500mL容量瓶中,用水定容,摇匀,此溶液含Al2O3、Fe2O3、TiO2、Y2O3、HfO2为0.1mg/mL,CaO、MgO为0.2mg/mL。标准溶液4-2:移取五氧化二磷标准溶液(1.0mg/mL)50mL于500mL容量瓶中,100mL于250mL容量瓶中,用水定容,摇匀,此溶液含Y2O3为0.4mg/mL。再按表8~表10中的移取量移取混合标准溶液于200mL容量瓶中,分别配制三组系列标准工作曲线用溶液。表8锆质材料系列标准溶液配制4-1/mL/mL/mL2O3205表9锆质材料系列标准溶液配制4-2/mL/mL/mL0/2/4/8///表10锆质材料系列标准溶液配制4-3/mL/mL/mL055.4.5镁铬材料检测SiO2、Fe2O3、TiO2、CaO、MnO、Zn、V、Co、Ni检测此样品中以上项目,按表11至表13配制三组系列标准样品溶液,先配制混合标准溶液,混合标准溶液5-1:分别移取三氧化二铁标准溶液(1.0mg/mL)150mL、二氧化钛标准溶液(1.0mg/mL)、氧化钙标准溶液(1.0mg/mL)、氧化锰标准溶液(1.0mg/mL)各50mL于500mL容量瓶中用水定容,摇匀,此溶液含Fe2O30.3mg/mL、TiO2、CaO、MnO为0.1mg/mL。混合标准溶液5-2:移取锌标准溶液(1.0mg/mL)、钒标准溶液(1.0mg/mL)、钴标准溶液(1.0mg/mL)、镍标准溶液(1.0mg/mL)50mL于500mL容量瓶中,用水定容,50mL于500mL容量瓶中,用水定容,摇匀,此溶液含SiO2为0.1mg/mL。再按表11至表13中的移取量移取混合标准溶液于200mL容量瓶中,分别配制三组系列标准工作曲线用溶液。表11镁铬材料系列标准溶液配制5-1/mL/mL/mL0Fe2O35表12镁铬料系列标准溶液配制5-2/mL/mL/mL0248表13镁铬材料系列标准溶液配制5-2/mL/mL/mL0255.4.6其它材料检测Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、V、Co、Ni、Cu、Zn、Nb等。检测此样品中以上项目,按表14和表15配制二组系列标准样品溶液,先配制混合标准溶液,混合标准溶液6-1:分别移取三氧化二铁标准溶液(1.0mg/mL)、二氧化钛标准溶液(1.0mg/mL)、氧化钙标准溶液(1.0mg/mL)、氧化镁标准溶液(1.0mg/mL)各50mL于500mL容量瓶中,用水定容,摇匀,此溶液含Fe2O3、TiO2、CaO、MgO为0.1mg/mL。混合标准溶液6-2:移取钒标准溶液(1.0mg/mL)、钴标准溶液(1.0mg/mL)、镍标准溶液再按表8和表9中的移取量移取混合标准溶液于200mL容量瓶中,分别配制二组系列标准工作曲线用溶液。表14其他材料系列标准溶液配制6-1/mL/mL/mL0/5/////表15其它材料系列标准溶液配制6-2/mL/mL/mL0/2/4/8///硅质耐火材料主要原料是石英岩,其主要成分是SiO2,二氧化硅含量一般大于92%,检测此类样品,先通过硝酸、氢氟酸、高氯酸溶解挥发除去大部分的二氧化硅,不溶物再用混合溶剂熔融酸化,因此不需要考虑基体的影响。溶液体系中的主要杂质为Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等,其含量小于5%,TiO2的含量小于0.5%,其它共存元素K2O、Na2O、MnO等的含量低于0.5%。试验考察了各待测元素之间的干扰情况,分别测定各元素标准溶液(100µg/mL)及混合标准工作溶液的谱线强度变化,试验结果未发现存在光谱干扰现象。根据5.4.1测试硅质材料中的Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、MnO、Cr2O3、Ni、Cd、K2O、Na2O。测试样品为标准样品BCS267和实验室送检样1#,试验结果如表13和表14。由表13可知,ICP-AES法测定结果与标准值一致,说明本法有较好的准确度。同时,采用本法对同一实验室样品连续进行了6次平行测定,计算其相对标准偏差,样品分析结果见表14。由表14可知,方法的相对标准偏差(%RSD)小于5%,说明本方法具有较好的精密度。表16硅质材料标准样品BCS267测定结果Al2O3Fe2O3Na2O表17硅质材料送检样1#(熔融石英混合粉)测定结果Al2O3NiNa2O铝硅质样品主含量成分是三氧化二铝,由于在试验中引入了大量碱金属钠,考察了碱金属钠对待测元素的光谱干扰。结果表明,碱金属钠作为基体在常规观测区域对待测元素钙、铁有明显的增感效应。因此,必须在绘制校准曲线时进行基体匹配。为考察大量Al2O3基体的存在对测定Fe2O3、TiO2、CaO、MgO等的影响,试验做了不同浓度的Al2O3基体对待测元素谱线强度的影响试验,结果见表18。表18待测元素谱线强度(Cts/S)随Al2O3含量的变化Al2O3(%)0从表18可以看出:各待测元素谱线强度随基体Al2O3浓度的增加均呈现出不规律的变化,有增感也有抑制。这是因为Al具有较强的扩散线易造成背影干扰,且浓度太大,如此大量的基体Al元素进入等离子体,改变了光谱的激发条件,使I=ac式中各有关参量不再固定不变,谱线强度与分析物浓度也偏离了严格的正比关系。为控制激发条件,改善Al的散射光影响,校准曲线中除要加入基体缓冲剂(如本试验加入Na2CO3)外,还须匹配与样品相同量的Al2O3基体,使谱线行为趋于一致。根据5.4.2测试铝硅质材料中的Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、ZrO2、Cr2O3、K2O、Na2O。测试样品为标准样品JRRM801和实验室送检样2#,试验结果如表18和表19。由表18和表19可知,ICP-AES法测定结果有较好的准确度和精密度。表19铝硅质材料标准样品JRRM801测定结果Fe2O3ZrO2Na2O表20铝硅材料送检样2#(刚玉莫来石)测定结果Na2O以MgO为主成分的镁质耐火材料,通常MgO的质量分数在85%及其以上,本试验采用碳酸钠和硼酸混合熔剂在900℃~1050℃熔融,再用热盐酸浸取,ICP-AES法同时测定镁质耐火材料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO等次量成分。另取样采用碳酸钠单一熔剂在1050℃熔融,再用热盐酸浸取,ICP-AES法同时测定Li2O和B2O3成分。同样在测试过程引入了大量碱金属,必须在绘制校准曲线时进行基体匹配。测试大量MgO基体的存在对测定元素的影响,试验了做了不同浓度的MgO基体对待测元素谱线强度的影响试验,结果如表20。表21待测元素谱线强度(Cts/S)随MgO含量的变化从表20可以看出:各待测元素谱线强度随基体MgO浓度的增加均呈现出不规律的变化,有增感也有抑制。这是因为Mg是一个具有中等激发电位和中等电离电位的元素,它的光谱行为是s电子参加跃迁,谱线较简单,但它有较强的扩散线易造成背影干扰,且浓度太大,如此大量的基体Mg元素进入等离子体,改变了光谱的激发条件,使I=ac式中各有关参量不再固定不变,谱线强度与分析物浓度也偏离了严格的正比关系。为控制激发条件,改善Mg的散射光影响,校准曲线中要除要加入基体缓冲剂外,还须匹配与样品相同量的MgO基体,使谱线行为趋于一致。同时表20结果表明,MgO浓度从80%变化到90%,而谱线强度变化幅度不大,只在一较窄范围波动,特别是在中间偏高段(如90%MgO附近),谱线强度相对较稳定;故选择90%MgO浓度对校准曲线进行基体匹配。根据5.4.3测试镁质材料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、Li2O、B2O3。测试样品为镁砂标准样品BCS319和实验室送检样3#,试验结果如表21和表22。由表21和表22可知,ICP-AES法测定结果有较好的准确度和精密度。表22镁质材料标准样品BCS319测定结果Al2O3Fe2O3B2O3表23镁质材料送检样3#(镁砂)测定结果Al2O3B2O3目前国内这类耐火材料对氧化锆的需求集中在氧化锆原料原料,氧化锆陶瓷,ZrO2-CaO,ZrO2-MgO,ZrO2-Y2O3等产品。本试验采用碳酸钠和硼酸混合熔剂在1050℃熔融,再用热盐酸浸取,ICP-AES法同时测定高锆质耐火材料中的Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、Y2O3、HfO2等次量成分。另取样采用碳酸钠单一熔剂在1050℃熔融,再用热水浸取,过滤后用ICP-AES法测定P2O5。测试过程的基体效应和谱线干扰,采用熔剂基体匹配和加入氧化锆基体匹配消除。试验测试了氧化锆标准样品JRRM605、JRRM608、BCS388和实验室送检样4#(氧化锆粉)、送检样5#(钇稳定氧化锆结果见表23和表24。ICP-AES法测定结果有较好的准确度和精密度。由于缺乏钇稳定氧化锆标准样,故对氧化钇的测试进行了实验室加标回收试验,结果见表25。由表25可知低、中、高浓度的平均回收率分别为102.8%、98.6%和101.6%,总平均回收率为100.8%,表明该方法的回收率良好。表24氧化锆标准样品测定结果JRRM601JRRM602BCS388//Al2O3Fe2O3//////Y2O3//////P2O5表25含锆材料送检样测定结果送检样4#(氧化锆粉)送检样5#(钇稳定氧化锆)Al2O3Fe2O3Y2O3P2O5表26氧化钇测定加标回收结果123456789耐火材料检测主要以铬铁矿为主要原料,以镁铬质等为代表的含铬质耐火材料的分析。期中包括镁铬砖、铬镁砖、熔铸镁铬砖、电熔镁铬砖、含铬硅酸盐等制品。铬的主要矿物为铬尖晶石,其化学组成的通式为(Mg,Fe)(Cr,Al,Fe)2O4,总称为铬铁矿,此类产品的杂质有时还含有Ti、Mn、Zn、V、Co、Ni等。检测此类样品采用碳酸钠和硼酸混合熔剂熔样,主成分MgO作为基体组分,ICP-AES法同时测定镁铬质耐火材料中的SiO2、Fe2O3、TiO2、CaO、MnO、Zn、V、Co、Ni。测试过程的基体效应和谱线干扰,采用熔剂基体匹配和加入氧化镁基体匹配消除。对于待测元素之间的谱线干扰,试验考察了含量较高的Cr、Fe和Al元素之间的干扰及对低含量元素的干扰情况。从叠加的扫描图(图1)可以看出,所选的谱线间相互干扰很小,分别测定Cr、Fe和Al元素的标准溶液(100µg·mL-1)及混合标准溶液的谱线强度变化,试验结果未发现存在光谱干扰现象。试验测试了镁铬标准样品BCS396、JRRM505和实验室送检样6#(镁铬砖)结果见表23和表24。ICP-AES法测定结果有较好的准确度和精密度。由于缺乏钇稳定氧化锆标准样,故对氧化钇的测试进行了实验室加标回收试验,结果见表25。由表25可知低、中、高浓度的平均回收率分别为102.8%、98.6%和101.6%,总平均回收率为100.8%,表明该方法的回收率良好。表27镁铬标准样品测定结果BCS396JRRM506Al2O3Fe2O3/V2O5/NiO/表28镁铬材料送检样测定结果送检样6#(镁铬砖)Al2O3Fe2O3V2O5NiO随着环境和材料的变化,对耐火材料微量元素的需求也日益增多。本次修订,实验室做了除2017年版的中覆盖的元素外的其他元素的测试,使得该标准的应用范围更广泛,对实际生产和研究起到更大的辅助作用。由于缺乏标准样品,但在实际检测中,又有此项目的需求,实验室在2017年版工作的基础上,选择了相关的土壤标样GBW07916、铁矿石标准样品GS

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