铁矿石 锡含量的测定 火焰原子吸收光谱法
Iron ores -- Determination of tin content -- Flame atomic absorption spectrometric method
1 范围
GB/T 6730的本部分规定了火焰原子吸收光谱法测定铁矿石中锡含量。
本部分适用于天然铁矿石、铁精矿和块矿,包括烧结产品中锡含量的测定。测定范围(质量分数):
0.001%~0.015%。
2 规范性引用文件
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GB/T 6379.1 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第1部分:总则与定义(GB/T 6379.1-
2004,ISO 5725-1:1994,IDT)
GB/T 6379.2 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第2部分:确定标准测量方法的重
复性与再现性的基本方法(GB/T 6379.2-2004,ISO 5725-2:1994,IDT)
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法(GB/T 6682-2008,ISO 3696:1987,MOD)
GB/T 6730.1 铁矿石 分析用预干燥试样的制备(GB/T 6730.1-2016,ISO 7764:2006,MOD)
GB/T 7728 冶金产品化学分析 火焰原子吸收光谱法通则
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 10322.1 铁矿石 取样和制样方法(GB/T 10322.1-2014,ISO 3082:2009,IDT)
GB/T 12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶(GB/T 12806-2011,ISO 1042:1998,NEQ)
GB/T 12807 实验室玻璃仪器 分度吸量管(GB/T 12807-1991,ISO 835:1981,NEQ)
GB/T 12808 实验室玻璃仪器 单标线吸量管
3 原理
在铂坩埚中用硫酸和氢氟酸处理试样,加热除去二氧化硅。残渣用碳酸钠-四硼酸钠混合熔剂熔
融,盐酸浸取熔融物。用抗坏血酸还原铁,在碘化钾存在下,用三辛基氧化膦(TOPO)和4-甲基-2-戊酮(MIBK)溶液萃取锡的碘化物。在原子吸收光谱仪上,吸入锡-TOPO-MIBK至氧化亚氮-乙炔火焰中,于波长286.3nm处,测定溶液的吸光度。将测得的试液锡的吸光度与锡校准溶液的吸光度相比较,求得锡含量。
4 试剂
分析中除另有说明外,仅使用认可的分析纯试剂和符合GB/T 6682规定的二级水或与其纯度相当
的水。
4.1 碳酸钠-四硼酸钠混合熔剂:将2份无水碳酸钠(Na2CO3)和1份无水四硼酸钠(Na2B4O7)均匀混合,制备成混合熔剂。
4.2 氧化铁(Fe2O3):纯度(质量分数)>99.9%和锡含量(质量分数)<0.0002%。
4.3 盐酸,ρ约1.19g/mL。
4.4 硫酸,ρ约1.84g/mL。
4.5 氢氟酸,ρ约1.13g/mL。
4.6 盐酸,1+1。
4.7 盐酸,2+3。
4.8 硫酸,1+1。
4.9 抗坏血酸溶液,200g/L,用时制备。
4.10 碘化钾-抗坏血酸溶液:用水溶解90g碘化钾,加30g抗坏血酸和30mL盐酸(4.3),再加水稀释
至200mL。用时制备。
4.11 三辛基氧化膦(TOPO)和4-甲基-2-戊酮(MIBK)溶液:称取1g三辛基氧化膦(TOPO),用100mL4-甲基-2-戊酮(MIBK)溶解。
4.12 锡标准溶液,200μg/mL。
称取0.1000g的金属锡(纯度>99.5%)于铂坩埚(有盖)中,用5mL盐酸(4.3)加热溶解。待冷却
后,再把溶液移至500mL容量瓶中,加入200mL盐酸(4.6),再用盐酸(4.6)稀释至刻度,混匀。也可
使用市售有证书的锡标准储备液。
4.13 锡标准溶液,20μg/mL。
分取10mL锡标准溶液(4.12)至100mL容量瓶,再用盐酸(4.6)稀释至刻度,混匀。
5 仪器
分析中除非特别说明,使用通常实验室仪器。单标线容量瓶、分度吸量管和单标线移液管应分别符合GB/T 12806、GB/T 12807和GB/T 12808的规定。
5.1 铂金坩埚,容量25mL~30mL。
5.2 铂丝。
5.3 分液漏斗200mL。
5.4 高温炉,适合于加热1000℃~1020℃。
5.5 原子吸收光谱仪,配有氧化亚氮-乙炔燃烧器,锡空心阴极灯。按GB/T 7728对原子吸收光谱仪性能的规定,所用原子吸收光谱仪应达到下列要求:
a) 最低灵敏度:最高浓度校准溶液的吸光度应不小于0.13;
b) 校准曲线的线性:用同样的方法测定时,校准曲线顶部20%浓度范围的斜率值(表示为吸光度
的变化)与底部20%浓度范围的斜率值(表示为吸光度的变化)之比不应小于0.7;
c) 最低精密度:用最高浓度的校准溶液,测量10次吸光度,计算得到的标准偏差应不大于其吸光
度平均值的1.5%。用最低浓度的校准溶液(不是零校准溶液),测量10次吸光度,计算得到的
标准偏差应不大于最高校准溶液吸光度平均值的0.5%。
6 取样和制样
6.1 实验室试样
按照GB/T 10322.1进行取制样,一般试样粒度应小于100μm。如试样中化合水或易氧化物含量
较高时,其粒度应小于160μm。
注:化合水和易氧化组分的含量高的规定参见GB/T 6730.1。
6.2 预干燥试样的制备
充分混匀实验室试样,采用份样缩分法取样。按GB/T 6730.1的规定,在105℃±2℃温度下干燥
试样,于干燥器中冷却至室温备用。
7 分析步骤
警示---应按照原子吸收光谱仪制造商的说明去点燃和熄灭氧化亚氮-乙炔燃烧器,以避免可能的
爆炸危险。在燃烧器点燃后,戴好防护眼镜。
7.1 测定次数
按照附录A,对同一预干燥试样,至少独立测定两次。
注:“独立”是指再次及后续任何一次测定结果不受前面测定结果的影响。本分析方法中,此条件意味着在同一实验室,由同一操作员使用相同的设备、按相同的测试方法,在短时间内对同一被测对象独立进行重复测定,包括采用适当的再校准。
7.2 试样量
称取1.00g预干燥试样(6.2),精确至0.0002g。试样称量操作应尽量快,以免试样再吸湿。
7.3 空白试验和验证试验
7.3.1 空白试验
随同试样分析做空白试验,所有试剂需取自同一试剂瓶。
7.3.2 验证试验
随同试样分析同类型标准样品做验证试验。
7.4 测定
7.4.1 试样的分解
将试样(7.2)置于铂金坩埚(5.1)中,用少许水湿润,加入2mL硫酸(4.8)和6mL氢氟酸(4.5),用
铂丝(5.2)搅拌,用水洗净铂丝。在低温电炉上加热至冒烟,再以高温赶尽白烟。将铂金坩埚放入高温炉(5.4)中,于1000℃~1020℃灼烧30min。取出铂金坩埚,冷却。加入4.8g碳酸钠-四硼酸钠混合熔剂(4.1),盖上铂盖,放入1000℃~1020℃的高温炉中熔融30min后,取出冷却。将铂金坩埚及盖移入200mL烧杯中,加50mL盐酸(4.7),盖上表面皿,放入约90℃水浴中,加热至熔融物溶解。洗出铂金坩埚及盖,冷却。为了避免锡挥发应放入约90℃水浴中。
7.4.2 试液的处理
将7.4.1的试液移入具有100mL容积标线的200mL分液漏斗中,加入20mL的抗坏血酸溶液
(4.9)和4mL碘化钾-抗坏血酸溶液(4.10),加水稀释至100mL,混匀。加入10.0mL的三辛基氧化膦
(TOPO)溶液(4.11)。加盖,振荡30s,静置分层。将有机层移入10mL容量瓶中,保留此溶液用于原
子吸收测定。
7.4.3 校准溶液的制备
向7个铂金坩埚中分别加入1g氧化铁(4.2)。按7.4.1溶解,冷却后,分别加入定量的锡标准溶液
(4.13),如表1所示,并按7.4.2中规定的步骤操作。
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