《锰矿石和锰精矿 钾和钠含量的测定 火焰原子发射光谱法》

1YB/T××××—××××锰矿石和锰精矿钾和钠含量的测定火焰原子发射光谱法警示－使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件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。本文件规定了火焰原子发射光谱法测定锰矿石和锰精矿中钾和钠含量的方法。本文件适用于锰矿石和锰精矿中钾和钠含量的测定。测定范围（质量分数）：钾0.050%～4.00%，钠0.020%～1.00%。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/T2011散装锰矿石取样、制样方法GB/T6379.2测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第2部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T14949.8锰矿石湿存水量的测定重量法3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4原理用硝酸、氢氟酸和硫酸处理分解低铁含量（易分解）的试样，加热使硫酸冒白烟以除去氢氟酸。用硫酸和过氧化氢溶解二氧化锰。用盐酸、硝酸、氢氟酸和高氯酸处理分解高铁含量（难分解）的试样，加热使高氯酸冒白烟以除去氢氟酸。用盐酸溶解二氧化锰。加入硝酸铯溶液并适当稀释。将溶液吸入空气—乙炔火焰中，测量波长766.5nm到769.7nm的钾和波长589.0nm到589.6nm的钠的发射强度。用单色配置消除钙的干扰，用硝酸铯溶液消除碱元素（钠、锂等）的相互干扰。5试剂除非另有规定，仅使用认可的分析纯试剂和符合GB/T6682规定的二级以上蒸馏水或其他纯度相当的5.1铁粉，纯度大于99.98%。5.2氯化钾，纯度不小于99.95%，使用前在(550±50)℃灼烧至恒重。5.3电解锰，纯度不小于99.95%。将10g电解锰放入400mL烧杯中，用50mL水和5mL硝酸（5.5）的混合物处理表层，直到获得光亮的表面。将得到的锰用水洗6次，然后用丙酮洗，在100°C下干燥10min。5.4氯化钠，纯度不小于99.95%，使用前在(550±50)℃灼烧至恒重。5.5硝酸，ρ1.40g/mL。5.6氢氟酸，ρ1.15g/mL。2YB/T××××—××××5.7硫酸，1+1。5.8过氧化氢，30%（m/V），不含碱金属。5.9盐酸，ρ1.19g/mL。5.11硝酸铯。5.12硝酸铯溶液（15g/L）。将1.5g硝酸铯（5.11）放入400mL烧杯中，用30mL水溶解，转移到100mL单标线容量瓶中，用水稀释到标线处并混匀。将溶液储存在塑料瓶中。5.13铁基体溶液（10g/L）。将2.5g铁粉（5.1）放入400mL烧杯中，用15mL硝酸（5.5）和30mL水溶解，然后加入15mL硫酸（5.7）。将溶液蒸发至冒硫酸白烟，冷却后用水稀释。转移到250mL单标线容量瓶中，用水稀释到标线处并混匀。将溶液储存在塑料瓶中。5.14锰基体溶液（25g/L）。将6.25g锰（5.3）放入400mL烧杯中，用30mL盐酸（5.9）和30mL水溶解，然后加入35mL硫酸（5.7）。将溶液蒸发至冒硫酸白烟，冷却后用水稀释。转移到250mL单标线容量瓶中，用水稀释到标线处并混匀。将溶液储存在塑料瓶中。5.15钾标准溶液（0.1000g/L）。称取0.1907g氯化钾（5.2）到400mL烧杯中，用200mL水溶解。将溶液转移到1000mL单标线容量瓶中，用水稀释到标线处并混匀。将溶液储存在塑料瓶中。5.16钠标准溶液（0.1000g/L）。称取0.2542g氯化钠（5.4）到400mL烧杯中，用200mL水溶解。将溶液转移到1000mL单标线容量瓶中，用水稀释到标线处并混匀。将溶液储存在塑料瓶中。5.17钾、钠标准溶液也可使用有效期内的有证标准溶液配制。6仪器、设备6.1火焰原子发射光谱仪或带有发射功能的火焰原子吸收光谱仪，带有单色配置，具有合适的灵敏度和精度。6.2空气—乙炔燃烧器。6.3蒸发皿，适于氢氟酸处理的铂皿或任何其他材料，容量为300mL。6.4烧杯，含氟塑料或聚四氟乙烯材质，容量250mL～300mL。6.5分析天平，感量0.1mg。7取样与制样按照GB/T2011的规定进行取样与制样，试样粒度不大于0.100mm，并在实验室条件下空气干燥。8分析步骤8.1湿存水的测定在称取试样的同时按照GB/T14949.8测定所称取试样湿存水的质量分数（A）。计算钠、钾结果时，应将所得结果（质量分数）乘以湿存水换算系数k，即为完全干燥试样中所测定钠、钾量的质量分数。如式（1）所示。k=………………（1）式中：k——湿存水换算系数；A——所称取试样湿存水的质量分数，单位为百分数（%）。8.2试剂核查3YB/T××××—××××在对试样进行处理之前，确保所使用的试剂中的钠和钾产生的空白值不大于相当于矿石或精矿中0.002%的含量。8.3测定次数对同一试样，至少独立测定2次。8.4空白试验随同试样做空白试验，加入1.00mL铁基体溶液（5.13）和2.00mL锰基体溶液（5.14）。8.5试样分解a）低铁含量（易分解）样品称取0.1g到0.5g（精确至0.0001g）的试样置于铂皿中，加入3mL硝酸（5.5）、5mL氢氟酸（5.6）和5mL硫酸（5.7），低温加热溶解，升温蒸发溶液至冒硫酸烟，冷却。用水冲洗皿壁，再蒸发至冒尽硫酸浓烟，冷却。用10mL～15mL水洗净皿壁，加入1mL硫酸（5.7），逐滴加入10滴～20滴过氧化氢（5.8），加热至二氧化锰溶解，继续加热至不再产生大气泡，将过量的过氧化氢分解完全，冷却。b）高铁含量（难分解）样品称取0.1g到0.5g（精确至0.0001g）的试样置于250mL聚四氟乙烯烧杯中，加入10mL盐酸（5.9）溶解试样，再加入2mL硝酸（5.5）、5mL氢氟酸（5.6）和5mL高氯酸（5.10），加热溶液直至出现高氯酸白烟，持续2min，冷却。用蒸馏水冲洗杯壁，再加热至冒高氯酸烟，蒸至湿盐状，冷却。加入5mL盐酸（5.9）以溶解残渣，边加热边加入15mL水，加热溶解盐类，冷却。8.6样品测试溶液将获得的溶液转移到100mL单标线容量瓶中，加入2.00mL硝酸铯溶液（5.12），用水稀释至标线并混匀。如果溶液混浊，用干燥的中速滤纸将其过滤到干燥的烧瓶中，弃掉滤液的前一部分。8.7光谱测量将得到的溶液抽吸到光谱仪（6.1）的空气—乙炔火焰中，测量波长766.5nm到769.7nm的钾和波长589.0nm到589.6nm的钠的发射强度。为了消除气体压力的影响，至少重复读数3次，取发射强度的平均值。通过校准曲线计算钾和钠的浓度，扣减空白得到试样中钾和钠的含量。8.8校准曲线的制备移取1.00mL铁基体溶液（5.13）和2.00mL锰基体溶液（5.14）至100mL的单标线容量瓶中，加入2.00mL硝酸铯溶液（5.12然后加入钾标准溶液（5.15）和钠标准溶液（5.16配制浓度范围为0μg/mL~40μg/mL。若样品为低铁含量（易分解加入硫酸（5.7）的量为0.5mL；若样品为高铁含量（难分解加入盐酸（5.9）的量为5mL。配制完成后储存在塑料瓶中。按8.7测量各个标准溶液的平均发射强度，以发射强度为纵坐标、浓度为横坐标，拟合绘制校准曲线，得校准方程。9结果的计算和表示9.1分析结果的计算按式（2）计算钾（K）、钠（Na）含量，以质量百分数表示：wK/Na=×100………………（2）4YB/T××××—××××式中：C——为测试溶液中钾或钠的浓度，单位为微克每毫升(µg/mL）；C0——为空白测试溶液中钾或钠的浓度，单位为微克每毫升(µg/mLV——为测试溶液的体积，单位为毫升（mL）；m——为试样的质量，单位为克（gk——湿存水换算系数。9.2最终结果表示试样的最终结果是可接受分析值的算术平均值，或者是按照附录A中的规定进行操作测得的值。当分析结果小于1.00%时，按GB/T8170的规定修约到小数点后第3位；当分析结果大于等于1.00%时，按GB/T8170的规定修约到小数点后第2位。10精密度对8家实验室10个水平的样品进行精密度试验，按照GB/T6379.2的规定进行统计分析得到精密度数据，精密度函数关系见表1。精密度试验原始数据见附录B。表1精密度函数关系式KNa在重复性条件下，获得的两次独立分析结果差值的绝对值不大于重复性限r，出现大于重复性限r的概率不大于5%。在再现性条件下，获得的两次独立分析结果差值的绝对值不大于再现性限R，出现大于再现性限R的概率不大于5%。11试验报告试验报告应包括下列内容：a）实验室名称和地址；b）试验报告签发日期；c）本文件编号；d）样品识别必要的详细说明；e）分析结果；f）结果的测定次数；g）测定过程中存在的任何异常特性以及文件中未规定而可能对试样或认证标样的分析结果产生影响的任何操作。YB/T××××—××××附录A试样分析结果接受程序流程图试样分析结果接受程序流程图如图A.1。从独立重复结果开始测定x1、x2是x1−x2≤r否再次测定x3是xmax是xmax−xmin≤1.2r!再次测定!再次测定x4↓是xmax是xmax−xmin≤1.3r否μ=中位值(x1,x2,x3,x4)图A.1试样分析结果接受程序流程图6YB/T××××—××××附录B（资料性）精密度试验原始数据精密度试验是在2023年由8个实验室对10个水平样品进行共同分析试验确定的，每个实验室对每个水平的钾、钠含量在重复性条件下独立测定4次，精密度试验原始数据见表B.1。表B.1精密度试验原始数据123412341123456789212345678931234567894123456787YB/T××××—××××951234567896123456789712345678981234567898YB/T××××—××××本文件与ISO4571:1981（E）章条编号的对照情况表C.1给出了本文件与ISO4571:1981（E）章条编号的对应关系。表C.1本文件与ISO4571:1981（E）章条编号的对应情况本文件章条编号对应ISO4571:1981（E）章条编号112234354656.15.16.25.26.35.36.45.46.57868.18.26.18.38.48.56.28.66.38.76.48.86.5.1--6.5.2979.17.19.27.2YB/T××××—××××本文件与ISO4571:1981（E）的技术性差异及其原因表D.1给出了本标准与ISO4571:1981（E）的技术性差异及原因。表D.1本标准与ISO4571:1981（E）的