《镍合金 砷、镉含量的测定 电感耦合等离子体串联质谱法》

ICSXX.XXX.XX

CCSXXX

团体标准

T/CSTMXXXXX-XXXX

镍合金砷、镉含量的测定

电感耦合等离子体串联质谱法

Nickelalloy—Determinationofarsenic,cadmiumcontents—

InductivelyCoupledPlasmaTandemMassSpectrometry

（征求意见稿）

20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施

中关村材料试验技术联盟发布

T/CSTMXXXXX-XXXX

镍合金砷、镉含量的测定电感耦合等离子体串联质谱法

1范围

本文件规定了电感耦合等离子体串联质谱法测定镍基合金中砷、镉的含量。

本文件适用于镍基合金中质量分数为0.00005%～0.0050%砷、镉含量测试。

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/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/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4原理/方法概述

试样经盐酸、硝酸、氢氟酸混酸溶解，以氩等离子体为离子化源，使用电感耦合等离子体串联质谱

法氧气转移模式测定砷，氧气/氨气原位模式测定镉。测定时均以内标元素进行校正。

5试剂与材料

5.1一般要求

除另有说明外，分析应使用认可的优级纯试剂和符合GB/T6682-2008规定的一级水或其它纯度相

当的水。

5.2硝酸ρ=1.42g/mL

5.3盐酸ρ=1.19g/mL

5.4氢氟酸ρ=1.15g/mL

5.5镉标准储备溶液：称取0.5000g金属镉粉（纯度不小于99.99%）置于500mL锥形瓶中，加入

30mL硝酸（见5.2）加热溶解完全，冷却室室温后转移到500mL容量瓶中，定容。此溶液1mL含

1.00mg镉。

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5.6砷标准储备溶液：称取0.5000g金属砷粉（纯度不小于99.99%）置于500mL锥形瓶中，加入

30mL硝酸（见5.2）加热溶解完全，冷却室室温后转移到500mL容量瓶中，定容。此溶液1mL含

1.00mg砷。

5.7混合标准溶液Ⅰ：分别移取1.00mg/mL的砷、镉标准储备溶液（见5.5～5.6）各1.0mL于

100mL容量瓶，加入2.0mL硝酸（见5.2），定容。此溶液1mL含有砷、镉各10.0μg。

5.8混合标准溶液Ⅱ：移取10.0ug/mL的砷、镉混合标准溶液Ⅰ（见5.7）10.0mL于100mL容量

瓶，加入2.0mL硝酸（见5.2），定容。此溶液1mL含有砷、镉各1.0μg。

5.9铑内标标准储备溶液：称取1.2658g的纯度不小于99.99%的RhCl3·H2O置于500mL烧杯中，

加入100mL水，加热溶解完全，转移到500mL容量瓶，补充加入20mL硝酸（见5.2），用水

稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含有铑1.0mg。

5.10铑内标标准溶液：移取铑内标标准储备溶液（见5.9）1.0mL于1000mL容量瓶，加入20.0mL

硝酸（见5.2），定容。此溶液1mL含有铑1.0μg。

5.11氩气：纯度不低于99.99%。

5.12氧气：纯度不低于99.999%。

5.13氨氦混合气：氨气：氦气（V/V）=1:9。

5.14氦气纯度不低于99.999%。

6仪器设备

6.1电感耦合等离子体串联质谱仪

在仪器最佳工作条件下，凡能达到下列指标者均可使用：

——应符合JJF1159中要求的四级杆等离子体质谱仪校准项目和技术指标。

——各元素测定同位素的推荐质量数、推荐测定模式和推荐内标元素见表1。

表1各元素测定同位素的推荐质量数、推荐测定模式和推荐内标元素

元素同位素质量数测定质量数（Q2）碰撞/反应气内标元素

（Q1）

91氧气铑

砷75

111氧气/氨气铑

镉111

注：Q1为仪器的第一级质谱的质量数，Q2为仪器的第二级质谱的质量数。

6.2天平

感量：0.1mg。

7取制样

按GB/T20066或适当的国家标准取制样。

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8试验步骤

8.1试料

称取0.10g样品，精确至0.0001g。

8.2平行试验

平行做两份试验。

8.3空白试验

随同样品做空白实验。

8.4分析试液的制备

将试样（8.1）置于50mL聚四氟烧杯中，加入2mL硝酸（5.2）、2mL盐酸（5.3）、1mL氢氟

酸（5.4），盖上表面皿，加热至样品溶解完全，取下冷却。移入100mL塑料容量瓶中，加入1.0mL铑

内标标准溶液（5.10），用水稀释至刻度，混匀，待测。

注：1.由于镍合金成分复杂，部分含硅、铌、钨等元素含量较高的样品需补加氢氟酸才能溶解，部分样品需要视溶解情

况补加盐酸、硝酸。

2.如果样品是粉末状，加酸时应非常小心，防止反应过于剧烈飞溅，可先加入2~4mL水后再加入酸。

8.5工作曲线的绘制

分别移取0mL、0.10mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL混合标准溶液Ⅱ（5.8）于一组100

mL容量瓶中，加入1.0mL铑内标标准溶液（5.10），用水稀释至刻度，混匀。配制成6个浓度点的系

列校准标准溶液。

8.6测定

待电感耦合等离子体串联质谱仪运行稳定后，在选定的仪器工作条件下（见附录A），于待测元素

和内标元素质量数处（见表1），依次测定系列标准溶液（8.5）、空白试液（8.3）、分析试液（8.4）

中待测元素和内标元素的离子流信号强度。以标准溶液中待测元素的质量浓度为横坐标，待测元素与内

标元素的离子流信号强度比值为纵坐标，绘制标准曲线。各元素工作曲线相关系数应在0.9990以上，

否则需重新进行标准化或重新配制标准溶液进行标准化。

9结果计算

元素含量以质量分数wx计，按式（1）计算：

9

(x0)V10

wx100%………………（1）

m

式中：

ρx——样品溶液中被测元素的质量浓度，单位为纳克每毫升（ng/mL）；

ρ0——空白溶液中被测元素的质量浓度，单位为纳克每毫升（ng/mL）；

V——溶液的总体积，单位为毫升（mL）；

m——样品的质量的数值，单位为克（g）。

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当质量分数<0.0010%时，计算结果保留1位有效数字；质量分数≥0.0010%时，保留两位有效

数字。

10精密度

10.1重复性

在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表1给出的平均值范围内，两个测试

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

元素质量分数w/%重复性限r/%

0.000120.00002

As0.00120.0001

0.00320.0002

0.000150.00002

0.000460.00004

Cd

0.000970.00006

0.00290.0002

10.2再限性

在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表2给出的平均值范围内，两个测试结果的

绝对差值不超过再现性限（R），超过重复性限（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：

表3再现性限

元素质量分数w/%再现性限r/%

0.000120.00005

As0.00120.0002

0.00320.0003

0.000150.00004

0.000460.00007

Cd

0.000970.00013

0.00290.0005

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)试验报告发布日期；

c)采用的文件；

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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本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。

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附录A

（资料性）

电感耦合等离子体串联质谱仪工作条件参数

由于各验证单位使用的电感耦合等离子体串联质谱仪厂商不同，仪器参数可能会有所差异，以各单

位仪器情况自定。表A.1电感耦合等离子体串联质谱仪工作条件参数仅供参考。

表A.1电感耦合等离子体串联质谱仪工作条件参数

参数O2massshiftO2OnmassNH3Onmass

测量模式MS/MSMS/MSMS/MS

RF功率（W）155015501550

采样深度（mm）8.08.08.0

载气（L/min）