铌和钽的测定常压酸溶-电感耦合等离子体质谱法

1多金属矿化学分析第2部分铌和钽的测定常压酸溶-电感耦合等离子体质谱法警示：使用本文件的人员应经培训后方能使用。本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者应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。本文件适用于多金属矿样品中铌和钽含量的测定。铌测定范围：0.25μg/g～500μg/g的，钽测定范围：0.17μg/g～500μg/g。方法检出限（3S）：铌为0.062μg/g，钽为0.042μg/g。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。凡是注日期的引用文件，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/T31190实验室废弃化学品收集技术规范DZ/T0130.3地质矿产实验室测试质量管理规范3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4原理样品用HF-HNO3-H2SO4混合酸溶解，利用电感耦合等离子体作为离子源，试样溶液经过雾化由载气送入ICP炬焰中,经过蒸发、解离、离子化等过程转化为带正电荷的正离子,经离子采集系统进入质谱仪,根据被测元素离子质荷比的计数，采用标准曲线法，计算试样中的被测元素含量。5试剂和材料5.1实验用水：符合GB/T6682的规定的二级水。5.2硝酸：ρ（HNO3）=1.42g/mL，优级纯。5.3氢氟酸：ρ(HF)=1.16g/mL，优级纯。25.4硫酸：ρ（H2SO4）=1.84g/mL，优级纯。5.5盐酸：ρ（HCl）=1.19g/mL，优级纯。5.6含1%HF的王水（50%取250mLHNO3和750mLHCl于2000mL塑料烧杯中混匀，加20mLHF,用水定容至2000mL，搅匀，备用，现用现配。5.7铌、钽混合标准储备溶液（1.000mg/mL有证标准溶液，市售。5.8Rh和Re标准储备溶液（1.000mg/mL有证标准溶液，市售。5.9内标溶液：分取Rh和Re标准储备溶液（5.8），用3%HNO3溶液逐级稀释至10ng/mL。选择同位素103Rh和187Re为测定的内标元素。5.10铍、钴、铟、铀混合质谱调谐液（1ng/mL有证标准溶液，市售。混合稀释后配制3%硝酸介质的调谐液。6仪器设备6.1电感耦合等离子体质谱仪：工作参数见资料性附录A。6.2电子天平：感量0.1mg。6.3控温式电热板：工作参数见资料性附录A。7试样试样应在105℃预干燥2h～3h,置于干燥器中冷却至室温。粒径应小于74μm。8分析步骤8.1空白试验随同试料进行双份空白试验，所用试剂取自同一批，加入同等的量。8.2样品前处理称取试料0.1000g（精确至0.0001g）于聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿，加入HF-HNO3-H2SO4混合酸15mL（HF、HNO3、H2SO4的体积比为5:5:2将坩埚置于电热板上，盖上坩埚盖，于180℃±5℃加热保温溶解4～5小时。然后冷却坩埚，用水吹洗坩埚盖及坩埚壁，去掉盖子。升高电热板温度，在220±10℃电热板蒸发至干。再次加入HF-HNO3-H2SO4混合酸5mL，于220±10℃蒸发至硫酸白烟冒尽。加入含1%HF的王水5mL（50%），吹洗坩埚壁，放在电热板上加热3～5分钟。取下冷却，移入50mL塑料比色管中，用水定容至刻度，摇匀。待测。8.3标准溶液系列配置分取铌、钽混合标准储备液（5.7用5%硝酸逐级稀释配制标准溶液系列（按表1标准溶液系列）。再按附录A拟定的工作条件进行测定，由计算机自动绘制工作曲线。3表1标准溶液系列（单位：ug/L）1234568.4测定8.4.1按照操作规定启动仪器，选择分析同位素和内标元素，编制样品分析表。8.4.2仪器点火后至少稳定30min，期间使用铍，钴，铟，铀混合质谱调谐液（5.10）进行仪器参数优化调试。采用的定量校正方法为内标校正方法，选[ρ(103Rh和187Re)＝10ng／mL]为测定的内标元素，在测定过程中内标元素溶液由内标溶液专用的蠕动泵管，泵入一个三通管阀，把内标元素和样品溶液合并混合后，一并泵入雾化系统后进入等离子矩焰中。同时测定空白试样。8.4.3用标准溶液系列（8.3）中铌、钽的质量浓度为横坐标，标准溶液系列测定计数值为纵坐标，绘制校准曲线。9结果计算按式（1）计算各元素的含量：...............................................................式中：ω（B）—样品中待测元素B的量，单位为微克每克(μg/gρ1—从标准曲线上查的样品溶液中待测元素的质量浓度，单位为微克每升(μg/Lρ0—从标准曲线上查的空白样品溶液中待测元素质量浓度，单位为微克每升(μg/L）V—测定溶液的体积，单位为毫升(mL)。m—称取样品的质量，单位为克(g)。计算解说数值修约按照GB/T8170规则执行。10质量控制10.1精密度控制采用随机抽取方法，重复分析数量为每批次试样数的20%～30%；每批次分析试样数不超过5个时，重复分析数为100%；依据岩石矿物试样化学成分重复分析相对偏差允许限依据公式（2）计算。Y=C×(14.37X-0.1263-7.659)...............................................................(2)式中：YC—重复分析试样中某组分的相对偏差允许限，%；X—重复分析试样中某组分平均质量分数，%；C—某矿种某组分重复分析相对偏差允许限系数，由DZ/T0130.3可查得C=0.67。4重复分析结果的相对偏差依据相应的重复分析相对偏差允许限判断，小于等于重复分析相对偏差允许限（YC）时，为合格；大于重复分析相对偏差允许限（YC）时，为不合格。10.2准确度控制同类型试样，每一批次试样数在10个以下时，应插入1～2个标准物质控制；10个以上时，插入2～3个标准物质监控。标准物质（或标准物质中某组分）的分析结果相对误差允许限（YB）依据公式（3）计算。=...................................................式中：YC—重复分析试样中某组分的相对偏差允许限，%；X—标准物质（或标准物质中某组分）的标准值；C—某矿种某组分重复分析相对偏差允许限系数，由DZ/T0130.3可查得C=0.67。当标准物质（或标准物质中某组分）的分析结果与标准值的相对误差小于等于相对误差允许限（YB）时，为合格；大于相对误差允许限（YB）时，为不合格。如没有合适的标准物质时，采用加标回收方法。加标回收每次分析2个～3个。试样中待测组分的加标回收率控制在90%～110%，超出此范围判定为不合格。加标回收率按照公式（4）计算。加标量 回收率=加标试样测定值-试样测定值×100%(4)加标量 11废物处理实验过程中产生的废物和废液按照GB/T31190执行。5（资料性附录）仪器测试条件本试验采用电感耦合等离子体质谱仪进行测定分析，不同型号仪器具体条件有所