GBT 6609.30-2009 氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法 第30部分：X射线荧光光谱法

ICS71.100.10H12中华人民共和国国家标准GB/T6609.30—2009氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法第30部分X射线荧光光谱法测定微量元素Chemicalanalysismethodsanddeterminationofphysicalperformanceofalumina—Part30:X-rayfluorescencespectrometricmethodforthedeterminationoftraceelements2009-04-15发布2010-02-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T6609.30—2009前言GB/T6609共分为37部分，本标准为第30部分。本标准修改采用AS2879.7—1997《氧化铝第七部分X射线荧光光谱法测定元素含量》。修改的内容是：——由系列标准样品代替合成标准作为校准。——根据国内氧化铝样品元素含量，AS2879.7—1997中部分元素的测量范围有所修改，修改为与各元素的化学分析方法的测量范围一致，并制定了相应的允许差。本部分附录A为资料性附录。本部分由中国有色金属工业协会提出。本部分由全国有色金属标准化技术委员会归口。本部分由中国铝业股份有限公司郑州研究院、中国有色金属标准计量质量研究所负责起草。本部分由中国铝业股份有限公司郑州研究院、中国铝业股份有限公司山东分公司、中国铝业股份有限公司广西分公司、山西鲁能晋北铝业有限责任公司、内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司起草。本部分主要起草人：张爱芬、张树朝、马慧侠、王云霞、路霞、李志辉、郑冬陵、钟代果、李玉琳、吴海涛。2GB/T6609.30—2009氧化铝化学分析方法及物理性能测定方法第30部分X射线荧光光谱法测定元素含量1范围本标准规定了氧化铝中元素含量的测定方法。本标准规定了采用X射线荧光光谱法测定氧化铝中以下元素的含量：钠、硅、铁、钙、钾、钛、磷、钒、锌、镓(用氧化物表示为Na2O、SiO2、Fe2O3、CaO、K2O、TiO2、P2O5、V2O5、ZnO和Ga2O3)。测定的范围见表1。表1组分测量范围/%组分测量范围/%Na2O0.10～1.20TiO20.0010～0.010SiO20.0050～0.30P2O50.0010～0.050Fe2O30.0050～0.10V2O50.0010～0.015CaO0.010～0.15ZnO0.0010～0.020K2O0.0010～0.12Ga2O30.0010～0.0602规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的昀新版本。凡是不注日期的引用文件，其昀新版本适用于本部分。GB/T6379测定方法的精密度通过实验室间试验确定标准测试方法的重复性和再现性。GB/T16597冶金产品分析方法X射线荧光光谱法通则。GB/T6609.22氧化铝化学分析和物理性能测定方法取样。GB/T6609.23氧化铝化学分析和物理性能测定方法试样制备和贮存。JJG810中华人民共和国国家计量检定规程波长色散X射线荧光光谱仪。3方法原理样品用无水四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂熔融，以消除矿物效应和粒度效应，并铸成适合X射线荧光光谱仪测量形状的玻璃片，测量玻璃片中待测元素的荧光X射线强度。根据校准曲线或方程来分析，且进行元素间干扰效应校正。校正方程用系列标准样品建立。样品经混合熔剂熔融，氧化铝中杂质元素含量很低，基体影响很小，可以不进行基体校正。用有证标准样品验证。4试剂4.1熔剂：四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂〔Li2B4O7（12）+LiBO2（22）〕，优级纯。4.2脱膜剂：溴化锂饱和溶液或碘化铵溶液（300g/L）。4.3监控样品：监控样品应是稳定的玻璃片，含有所有校准元素，其浓度应使其计数率的统计误差小于或等于校准元素的计数率统计误差。5仪器和设备3GB/T6609.30—20095.1铂-金合金坩埚（95%Pt+5%Au）。5.2铂-金合金铸模（95%Pt+5%Au）。铸模材料底厚度约1mm，使其不易变形。注：熔样器皿和铸型模可合二为一。若试样在坩埚中熔融后直接成型，则要求坩埚底面内壁平整光滑。5.3熔样炉：能加热到1050℃～1250℃，可以控温的电阻炉或高频感应炉。也可采用自动熔样设备，温度不低于1200℃，且可控制温度，控温精度±15℃。5.4波长色散X-射线荧光光谱仪，端窗铑靶X射线管。按照JJG810-93检验仪器的精确性。6制样和试样6.1按照GB/T6609.22-2004取样，按照GB/T6609.23-2004制取试样。6.2试样应预先于300℃±10℃干燥2h，置于干燥器中冷却至室温。7步骤7.1测定次数独立地进行两次测定，取其平均值。7.2熔剂水分的补偿熔剂含有一定的水分，应通过以下方法进行补偿。每千克充分混合的熔剂取2份，一份按规定的熔融温度熔融10min，一份按规定的熔融时间熔融，取灼烧减量大者校正熔剂用量。熔剂应密封保存。每周或每千克测定一次灼烧减量。灼烧减量L以百分数表示，按式（1）计算校正因子F：F＝L100100（1）未烧熔剂量=F×规定的混合熔剂量。注：如测定的灼烧减量≤0.5%时，也可不补偿。7.3校正试验随同试样分析同类型的标准样品。7.4试样片的制备7.4.1混合：根据测量设备和铸模规格称取适量的四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂〔Li2B4O7（12）+LiBO2（22）〕(4.1)和样品(6.2)。混合熔剂和样品比为1∶2～1∶5均可，放入铂-金合金坩埚内（5.1），搅拌均匀。加入3滴脱膜剂（4.2）。7.4.2熔融：将混合试样（7.4.1）放入熔样机（5.3）在1100℃下熔融15min，熔融过程要转动坩埚，使粘在坩埚壁上的小熔珠和样品进入熔融体中。每隔一定时间，熔样机（5.3）自动摇动坩埚，将气泡赶尽，并使熔融物混匀。7.4.3浇铸：将熔融试样（7.4.2）在铸模（5.2）中浇铸成型。将坩埚内熔融物倾入已加热至800℃以上的铸模中。将铸模移离火焰，冷却。已成型的玻璃圆片与铸模剥离。试样在坩埚中熔融后直接成型的应在冷却前摇动坩埚，赶出气泡。7.4.4样片的保存：熔融好的样片应该不结晶，不裂化，没有气泡。取出样片，在非测量面贴上标签，放于干燥器内保存，防止吸潮和污染。测量时，只能拿样片的边缘，避免X射线测量面的沾污。7.5校正7.5.1背景校正：对于常量元素可选择测量一个或两个背景。7.5.2仪器漂移校正：通过测量监控样品校正仪器漂移。7.5.3校准曲线的绘制7.5.3.1标准试样片的制备：选择氧化铝标准样品作为标准样品绘制校准曲线，每个元素都应有一个具有足够的含量范围又有一定梯度的标准系列。如上述标样不能满足时，应加配适当4GB/T6609.30—2009人工配制校准样品补充之。制备过程按7.4.1～7.4.4步骤进行。7.5.3.2校正与校准：TiKβ对VKα重叠，VKβ对CrKα重叠，可分别用其强度进行校正，其它元素不存在谱线干扰。样品经混合熔剂熔融，氧化铝中杂质元素含量很低，基体影响很小，可以不进行基体校正。7.6光谱测量7.6.1将X射线荧光光谱仪（5.4）预热使其稳定。根据X射线管型号调节管电压和管电流。根据X射线荧光光谱仪的型号选定工作参数（见附录A）。7.6.2测量监控样品：设置监控样品名，测量监控样品中分析元素的X射线强度。监控样品中分析元素的参考强度必须与标准样品在同一次开机中测量，以保证漂移校正的有效性。7.6.3测量标准样品：输入标准样品名，测量标准样品中分析元素的X射线强度。7.6.4测量未知样品：启动定量分析程序，测量监控样品，进行仪器漂移校正。测量与未知样品同批制备标准样品。标准样品中各元素的分析结果要满足表2规定的重复性要求。输入未知样品名，测量未知样品。8分析结果的计算测量标准样品的X射线强度，得到强度与浓度的二次方程或一次方程。二次方程式可通过昀小二乘法计算。求出校准曲线常数a、b、c和谱线重叠校正系数βik，并保存在计算机的定量分析软件中。根据未知样品的X射线测量强度，由计算机软件按照公式（2）计算含量并自动打印出测量结果。cbIaIWi2ii（2）公式（2）中：Wi—试样中元素i的含量；Ⅰi—元素i的X射线强度；a、b、c—校正曲线常数。9精密度9.1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，在以下给出的平均值范围内，这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求得。表2组分含量/%重复性限（r）/%组分含量/%重复性限（r）/%0.310.00620.000680.000480.500.0110.00280.00071Na2O0.670.020TiO20.0180.00290.000710.000450.0420.00610.00310.0011SiO20.100.0077P2O50.00490.000850.000380.000510.0120.00140.00160.00074Fe2O30.0530.0063V2O50.0380.00180.00110.00024CaO0.0760.0032ZnO0.00290.000165GB/T6609.30—20090.110.00340.00490.000230.00640.000790.0110.000260.0310.00170.0150.00065K2O0.0700.0027Ga2O30.0180.000749.2允许差实验室之间分析结果的差值应不大于下表3所列允许差。表3组分含量/%允许差/%组分含量/%允许差/%Na2O﹡0.10～1.200.0521C+0.005TiO20.0010～0.0100.00130.0050～0.0500.0080P2O50.0010～0.0500.00090﹥0.050～0.150.0120.0010～0.0200.0020SiO2﹥0.15～0.300.016Ga2O3﹥0.020～0.0600.00300.0050～0.0150.00400.0010～0.00500.0010﹥0.015～0.0600.0060﹥0.0050～0.0100.0015Fe2O3﹥0.060～0.100.010V2O5﹥0.010～0.0150.00200.010～0.0300.00600.0010～0.00750.0010﹥0.030～0.100.015﹥0.0075～0.0100.0016CaO﹥0.10～0.150.030ZnO﹥0.010～0.0200.00220.0010～0.0120.0010﹥0.012～0.0500.0060K2O﹥0.050～0.120.012﹡C是样品的氧化钠的平均含量（质量％）。10质量保证与控制应用标准样品或监控样品，使用时至少每半年校核一次本方法标准的有效性，当过程失控时，应找出原因，纠正错误后，重新进行校核。6GB/T6609.30—20097附录A（资料性附录）根据设备，在真空条件下，各元素测量条件见表A.1。表A.1分析线准直器探测器晶体2θ角（度）NaKα粗FlowPX1或TIAP28或55SiKα粗FlowPET(PE)109FeKα粗Duplex或FlowPX10或LiF20057CaKα粗FlowPX10或LiF200113KKα粗FlowLiF200137TiKα粗或细FlowLiF20086PKα粗FlowGe111141VKα粗FlowLiF20077ZnKα粗FlowLiF20042GaKα粗FlowLiF20039