(高清版)GB∕T 223.88-2019 钢铁及合金钙和镁含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法

ICS77.080.01GB/T223.88—2019/ISO13933:2014钢铁及合金钙和镁含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法(ISO13933:2014,Steelandiron—Determinationofcalciumandmagnesium—Inductivelycoupledplasmaatomicemissionspectrometricmethod,IDT)国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会IGB/T223.88—2019/ISO13933:2014GB/T223分为若干部分。本部分为GB/T223的第88部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用ISO13933:2014《钢铁钙和镁的测定电感耦合等离子体原子发射与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：——GB/T6682—2008分析实验室用水规格和试验方法(ISO3696:1987,MOD)——GB/T12806—2011实验室玻璃仪器单标线容量瓶(ISO1042:1998,MOD)——GB/T20066—2006钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法(ISO14284:1996,IDT)本部分做了下列编辑性修改：本部分由中国钢铁工业协会提出。本部分由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。1GB/T223.88—2019/ISO13933:2014钢铁及合金钙和镁含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法本部分适用于质量分数为0.0005%～0.006%的钙含量和质量分数为0.0005%～0.20%的镁含量ISO385实验室玻璃仪器滴定管(Laboratoryglassware—Burettes)ISO648实验室玻璃仪器单标线吸量管(Laboratoryglassware—Single-volumepipettes)ISO1042实验室玻璃仪器单标线容量瓶(Laboratoryglassware—Onemarkvolumetricflasks)ISO3696分析实验室用水规定和试验方法(Waterforanalyticallaboratoryuse—Specificationandtestmethods)ISO14284钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法(Steelandiron—Samplingandpreparationofsamplesforthedeterminationofchemicalcomposition)3原理4试剂4.3盐酸，p约1.19g/mL,稀释至1+1。4.4盐酸，p约1.19g/mL,稀释至1+4。4.5盐酸，p约1.19g/mL,稀释至1+100。2GB/T223.88—2019/ISO13933:2014将数克碳酸钙(质量分数≥99.9%)在100℃±5℃的烘箱中干燥至少1h,并在干燥器中冷却至室面皿，缓慢加热至完全溶解。冷却至室温后，将溶液转移至1000mL容量瓶中。用水稀释至刻度，4.10.2钙标准溶液A,100mg/L。4.10.3钙标准溶液B,10mg/L。将10.00mL钙标准溶液A(4.10.2)移入100mL容量瓶中。加10mL盐酸(4.4)。用水稀释至刻4.10.4钙标准溶液C.1.0mg/L。将10.00mL钙标准溶液B(4.10.3)移入100mL容量瓶中。加10mL盐酸(4.4)。用水稀释至刻4.11.2镁标准溶液A,100mg/L。将10.00mL镁储备液(4.11.1)移入100mL容量瓶中。加10mL盐酸(4.4),用水稀释至刻度，4.11.3镁标准溶液B,10mg/L。将10.00mL镁标准溶液A(4.11.2)移入100mL容量瓶中。加10mL盐酸(4.4),用水稀释至刻将10.00mL镁标准溶液B(4.11.3)移入100mL容量瓶中。加10mL盐酸(4.4),用水稀释至刻将数克三氧化二钇(质量分数≥99.9%)在850℃±10℃的马弗炉中灼烧至少40min,并在干燥器3GB/T223.88—2019/ISO13933:2014此标准溶液1mL含0.100mg钇。5仪器设备所有容量器皿均应符合ISO385、ISO648或ISO1042规定的A级。普通实验室仪器以及下列仪器。所用电感耦合等离子体原子发射光谱仪按照7.4优化后，应满足5.1.2～5.1.4给出的性能指标，测量仪器性能指标的方法见附录A。光谱仪既可以是同时型的，也可以是顺序型的。如果顺序型光谱仪可以配备同时测量内标线的部本方法没有规定特定的分析线。每个实验室应仔细检查所用仪器可用的分析线，综合考虑灵敏度表1中列出了推荐的分析线和可能的干扰元素，这些谱线已被仔细研究过。所选内标元素的波长应不干扰分析线，也不被试液中的元素干扰。推荐使用Y371.03nm或360.07nm,这两条谱线不受元素的干扰。元素可能的干扰钙无镁无钇无无共存元素不应干扰内标所选波长。内标元素的激发条件应与被测元素相似。按A.2计算短期精密度。对浓度为检出限100倍到1000倍的试液，绝对强度或强度比的相对标准偏差(RSD)应不超过1%;对浓度为检出限10倍到100倍的试液，RSD应不超过5%。5.1.4检出限(LOD)和定量限(LOQ)按A.3计算所用波长的检出限(LOD)和定量限(LOQ)。计算结果应低于表2中给出的数值。表2检出限(LOD)和定量限(LOQ)元素波长钙镁4GB/T223.88—2019/ISO13933:20145.2聚四氟乙烯(PTFE)烧杯和杯盖6取制样按ISO14284或适当的钢和铸铁国家标准取制样。7试验步骤所有玻璃器皿和塑料器皿均应先用盐酸(4.3)清洗，再用水洗。玻璃量可以通过测量经酸洗和水洗后注入其中的水中的钙和镁的发射光强度来进行检查。如果存在钙和镁将样品或纯铁置于PTFE烧杯中，加10mL盐酸(4.5),缓慢摇动。弃去盐酸溶液，用水反复淋洗按下列步骤进行试液制备：a)将试料置于PTFE烧杯中。b)加入6mL盐酸(4.2)和3mL硝酸(4.6)。缓慢加热至反应停止。加入3mL氢氟酸(4.7),在c)取下冷却，加入5mL高氯酸(4.8),加热蒸发至冒高氯酸白烟。盖上PTFE盖，继续加热，使e)冷却至室温。将溶液转移至100mL聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯容量瓶(5.3)中。如采用将滤膜(5.4)置于抽滤系统(5.5),用温热的盐酸(4.4)清洗数次，再用温水清洗。过滤部分试液5GB/T223.88—2019/ISO13933:2014取清洁干燥的抽滤瓶收集滤液，用同一抽滤系统再次过滤部分试液(7.3.1),滤液收集于抽滤瓶中。将滤液转移至干燥的100mL聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯容量瓶(5.3)中。滤液直接用电感耦合等离子体原子发射光谱测定。将溶液冷却至室温，转移至一系列100mL聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯容量瓶(5.3)中，如采按表3、表4和/或表5加入钙和镁的标准溶液。用水稀释至刻度，混匀。如合适，钙和镁的校准溶液可配置在同一容量瓶中。表3钙的质量分数在0.0005%～0.006%的校准曲线校准溶液编号钙标准溶液C(4.10.4)的体积钙标准溶液B(4.10.3)的体积校准溶液中钙的质量浓度相应试料中钙的质量分数%0000Sc.I000Sca.10Sa.500表4镁的质量分数在0.0005%～0.010%的校准曲线校准溶液编号镁标准溶液C(4.11.4)的体积镁标准溶液B(4.11.3)的体积校准溶液中镁的质量浓度相应试料中镁的质量分数%00000000006GB/T223.88—2019/ISO13933:2014表5镁的质量分数在0.010%～0.20%的校准曲线校准溶液编号镁标准溶液B(4.11.3)的体积镁标准溶液A(4.11.2)的体积校准溶液中镁的质量浓度相应试料中镁的质量分数%00000SMg.70000根据厂商说明优化仪器。7.5校准溶液的测量每个校准溶液测量3次，计算平均强度。从每个校准溶液的平均绝对强度或平均强度比(Ia)减去校准溶液S。的平均绝对强度或平均强度比(I),得到净绝对强度或净强度比(I)。以钙或镁的净强度或净强度比为y轴，校准溶液中钙或镁的质量浓度(μg/mL)为x轴作线性从每个溶液的平均绝对强度或平均强度比(I)减去空白试验的平均绝对强度或平均强度比(I₀),得到净绝对强度或净强度比(In)。8试验数据处理通过校准曲线(见7.6),由7.7中计算出的净强度或净强度比，计算试液中钙或镁的质量浓度，以钙或镁的质量分数w;用%表示，按公式(1)计算：7GB/T223.88—2019/ISO13933:2014………………p;——试液中钙或镁的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL);V——试液的体积，单位为毫升(mL);m——试料质量，单位为克(g)。8.2精密度本部分的精密度试验是由10个实验室对6个水平的钙和8个水平的镁进行测定，每个实验室对每个元素的每个水平测定3次(见注1和注2)。注1:3次测定中的两次是在ISO5725-1所用的试样列于附录B。参照ISO5725-1、ISO5725-2和ISO5725-3,对得到的结果进行统计分析。每个元素的含量与试验结果的重复性限(r)和再现性限(R。和R)(见注3)间的关系，汇总于表6和表7。数据的图示参见附录C。表6钙的重复性限和再现性限结果钙的质量分数%重复性限(质量分数)%再现性限%R(质量分数)%表7镁的重复性限和再现性限结果钙的质量分数%重复性限r(质量分数)%再现性限Rw(质量分数)%R(质量分数)%8GB/T223.88—2019/ISO13933:2014表7(续)钙的质量分数%重复性限r(质量分数)%再现性限R(质量分数)%R(质量分数)%0.02000.000590.001210.003420.0500.001280.002130.005920.1000.00240.00330.00900.1500.00360.00420.01149试验报告试验报告应包含下列内容：a)本部分的标准编号(如GB/T223.88—2019);c)分析结果及其表达形式；d)测量过程观察到的异常现象；e)对分析结果可能有影响而本部分中未规定的操作或者任选的操作；f)负责人签字。9GB/T223.88—2019/ISO13933:2014(规范性附录)测量仪器性能指标的方法A.1光谱仪的实际分辨率分辨率的实际评估通常通过扫描选定谱线的波长，划出轮廓，测量半峰高处的峰宽，然后计算出分辨率，用纳米表示。如图A.1所示。r213.80213.86ab213.92Xa——半峰宽a=2cm;b——峰宽度b=15cm。图A.1计算实际分辨率实例A.2最小短期精密度对于特定的测量，评价仪器适用性的一个重要参数是发射信号的短期精密度，即快速连续地对同一用测量信号的相对标准偏差(RSD)表示。对同一溶液连续测量10次，计算RSD。GB/T223.88—2019/ISO13933:2014A.3检出限(LOD)和定量限(LOQ)检出限和定量限代表一个分析方法的两个参数。二者源于重复性标准偏差。制备两份溶液，所含分析物浓度为0和10倍预估检出限浓度，同时，溶液中应含有与被分析样品中相似的酸浓度和基体元素。将0试液喷入仪器约10s,在预设积分时间下读取10个读数。然后，对所含分析物浓度为10倍检出限的试液同样操作。通过强度读数，计算强度平均值X10,X。和0试液的标准偏差s0。用公式(A.1)计算10倍检出限浓度溶液的净平均强度(X,10):Xw10=X1oX。…………(A.1)用公式(A.2)计算检出限：式中：P10——浓度为10倍检出限试液的质量浓度，单位为毫克每升(mg/L)。用公式(A.3)计算定量限：………(A.2)………(A.3)GB/T223.88—2019/ISO13933:2014(资料性附录)国际合作试验附加资料所用试样列于表B.1。国际合作试验中获得的钙和镁的详细结果，见表B.2和表B.3。到的。图示精密度数据参见附录C。表B.1所用样品样品类型Ca(质量分数)%Mg(质量分数)%其他元素(质量分数)%60-1GBWo1131a低合金铸铁0.00033C3.3,Si0.9,Cr2.0,Mo0.860-2GBWo1137a低合金铸铁0.0010C1.8,Si3.4,Ni1.1,Cu1.760-3GBW01622铁镍基高温合金0.00320.0053Cr14.4,Ni36.2,W5.6,Ti3.0,Mo2.0,Al1.960-4GBW01619铁镍基高温合金0.00420.0082Cr14.5,Ni38.0,W5.6.Ti2.8,Mo2.0,Al1.660-5GSB03-1104-1999球墨铸铁—0.02260-6BH1914-1-1球墨铸铁0.090C2.2,Si3.860-7GSB03-1813-2005合金铸铁—0.137C2.6,Si3.4,Cr2.9,Ni4.5,60-8BSCA316-4316不锈钢0.0056Cr17.6,Ni11.0,Mo2.0,Mn1.460-9YSBS15327-5-2008(6G)不锈钢0.0004Mo1.51,Nb0.160-10Euronorm-CRM481-1球墨铸铁0.0507C3.9,Si2.3,Ni1.260-11Euronorm-ZRM194-1低合金钢0.002660-12AISI1215BiIARM233A低合金钢0.001Mn0.9,P0.07,S0.3,Cr0.04,Ni0.04,Cu0.09,Bi0.2表B.2钙的精密度试验详细结果编号样品钙(质量分数)/%精密度(质量分数)/%认证值测定值重复性限再现性限rR1234GB/T223.88—2019/ISO13933:2014编号样品钙(质量分数)/%精密度(质量分数)/%认证值测定值重复性限再现性限wcaWcarRR5Euronorm-ZRM194-10.00260.0025240.0025340.0004790.0004790.0011376AISI1215BiIARM233A0.0010.0011260.0010680.0002200.0006360.000839Wcat:同一天的平均值；Wcaz:不同天的平均值。表B.3镁的精密度试验详细结果编号样品镁(质量分数)/%精密度(质量分数)/%认证值测定值重复性限再现性限rR12345678WMgl:同一天的平均值；WMg2:不同天的平均值。GB/T223.88—2019/ISO13933:2014(资料性附录)精密度数据的图示精密度数据图示见图C.1和图C.2。0.010.01YR.(%)R(%)0.001-Rw0.00010.00010.001