GB∕T 38904-2020 陶瓷液体色料元素含量测定分析方法

书书书犐犆犛８１．０６０．１０犙３１中华人民共和国国家标准犌犅／犜３８９０４—２０２０陶瓷液体色料元素含量测定分析方法犕犲狋犺狅犱狊犳狅狉犲犾犲犿犲狀狋犪犾犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳犮犲狉犪犿犻犮犾犻狇狌犻犱狆犻犵犿犲狀狋狊２０２００６０２发布２０２１０４０１实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布书书书前　　言　　本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。本标准由中国建筑材料联合会提出。本标准由全国建筑卫生陶瓷标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ２４９）归口。本标准起草单位：广东宏陶陶瓷有限公司、佛山市质量计量监督检测中心、蒙娜丽莎集团股份有限公司、咸阳陶瓷研究设计院有限公司、广东新明珠陶瓷集团有限公司、山东汇龙色釉新材料科技有限公司、中国建材检验认证集团股份有限公司、中国建筑卫生陶瓷协会、广东道氏技术股份有限公司、山东国瓷康立泰新材料科技有限公司、佛山墨珂贸易有限公司、广东三水大鸿制釉有限公司、佛山市三水天宇陶瓷颜料有限公司、佛山市扬子颜料有限公司、广东宏宇新型材料有限公司、广东宏威陶瓷实业有限公司、广东宏海陶瓷实业发展有限公司、佛山石湾鹰牌陶瓷有限公司、佛山众陶联供应链服务有限公司、佛山出入境检验检疫局检验检疫综合技术中心。本标准主要起草人：王勇、区卓琨、王博、徐熙武、张旗康、闻万梁、李列林、姬文、胡云林、刘晓静、张一函、张翼、张天杰、叶志钢、蔡瑞年、田宗林、吴爱勇、欧家瑞、姚区、卢广坚、麦卓荣、李家铎、赵江伟、段蕴峰。Ⅰ犌犅／犜３８９０４—２０２０陶瓷液体色料元素含量测定分析方法１　范围本标准规定了陶瓷液体色料元素含量测定分析方法的试剂、仪器和设备、样品的制备、分析方法、质量控制和试验报告。本标准适用于陶瓷液体色料产品中元素含量的测定。可分析陶瓷液体色料中硅、铝、铁、钙、镁、钾、钠、钛、锂、硼、锌、铅、镨、锆、锰、锡、镉、铬、钴、金、银、锑、硒、铈等元素的含量。２　规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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／Ｔ６０２　化学试剂　杂质测定用标准溶液的制备ＧＢ／Ｔ６６８２　分析实验室用水规格和试验方法ＧＢ／Ｔ１６５３７—２０１０　陶瓷熔块釉化学分析方法ＧＢ／Ｔ２１１１４—２０１９　耐火材料　Ｘ射线荧光光谱化学分析　熔铸玻璃片法ＧＢ／Ｔ３０９０５　无机化工产品　元素含量的测定　Ｘ射线荧光光谱法３　术语和定义下列术语和定义适用于本文件。３．１　陶瓷液体色料　犮犲狉犪犿犻犮犾犻狇狌犻犱狆犻犵犿犲狀狋狊由陶瓷色料、有机溶剂、添加剂材料组成，经陶瓷喷墨打印工艺施加于陶瓷制品表面，在７００℃以上温度烧成后形成装饰效果的液态物质。４　试剂、仪器和设备４．１　通用要求除非另有说明，本标准所使用的试剂应不低于分析纯，标准溶液的配制和标定所需的试剂为基准试剂或光谱级纯。所用水应符合ＧＢ／Ｔ６６８２中规定的三级水要求。用体积比表示试剂稀释程度，例如：盐酸（１＋１）表示１份体积的盐酸与１份体积的水相混合。４．２　犡射线荧光光谱法（熔铸玻璃片法）４．２．１　试剂４．２．１．１　熔铸玻璃片法熔剂：四硼酸锂、偏硼酸锂等（优级纯）。４．２．１．２　脱模剂：碘化铵、溴化锂等。１犌犅／犜３８９０４—２０２０４．２．１．３　氧化剂：硝酸锂等。４．２．２　仪器、设备４．２．２．１　分析天平：感量０．１ｍｇ。４．２．２．２　电热恒温干燥箱：１１０℃±５℃。４．２．２．３　马弗炉：最高使用温度不低于１２００℃。４．２．２．４　电阻炉。４．２．２．５　熔样机：自动火焰熔样机或高频电感熔样机。４．２．２．６　铸型模或熔样皿：用非浸润的铂合金（９５％Ｐｔ＋５％Ａｕ）制成。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。４．３　等离子体发射光谱法４．３．１　试剂４．３．１．１　混合熔剂：４份优级纯氢氧化锂与１份优级纯硼酸混匀，在１１０℃烘箱中干燥后，磨细过０．０７４ｍｍ（２００目）筛待用。４．３．１．２　浸取液：于５００ｍＬ容量瓶中加入优级纯盐酸８ｍＬ，用水稀释至刻度，摇匀。４．３．１．３　氢氧化钾。４．３．１．４　氢氧化钾乙醇溶液：称取８ｇ氢氧化钾，置于聚乙烯容器中，加少量水（约５ｍＬ）溶解，用乙醇（９５％）稀释至１０００ｍＬ，密闭放置２４ｈ。用塑料管虹吸上层清液至另一聚乙烯容器中。４．３．１．５　盐酸。４．３．１．６　硝酸。４．３．１．７　硅标准溶液（含Ｓｉ０．１ｍｇ／ｍＬ）：准确称取０．１０７０ｇ预先在１０５０℃灼烧１ｈ并冷却至室温的二氧化硅（纯度不低于９９．９９％）于黄金坩埚中，加１．０００ｇ±０．００５ｇ混合熔剂，盖上坩埚盖稍留空隙，搅匀后放入已预先升温至９００℃的马弗炉中，保温１０ｍｉｎ～１５ｍｉｎ，取出坩埚，稍冷后将试样放于６００ｍＬ干燥烧杯中，加入约４００ｍＬ浸取液，边搅拌边超声浸出，直至熔体完全溶解。将浸取液倒入５００ｍＬ容量瓶中，用少量浸取液洗涤烧杯壁，将洗液同样倒入容量瓶中，最后用浸取液稀释至刻度，摇匀。４．３．１．８　铝储备标准溶液（含Ａｌ１ｍｇ／ｍＬ）：将铝丝先用盐酸（１＋９）洗去氧化膜，再用水洗，然后依次用乙醇、乙醚洗，风干。准确称取纯铝丝（纯度不低于９９．９９％）１．００００ｇ置于３０ｍＬ烧杯中，加盐酸（１＋１）５０ｍＬ及浓硝酸１０滴，在电阻炉上加热溶解后倒入１０００ｍＬ容量瓶中，用少量水洗涤烧杯壁，将洗液同样倒入容量瓶中。用水稀释至刻度，摇匀。４．３．１．９　铝标准溶液（含Ａｌ０．１ｍｇ／ｍＬ）：移取１０ｍＬ铝储备标准溶液于１００ｍＬ容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。４．３．１．１０　铁标准溶液（含Ｆｅ０．１ｍｇ／ｍＬ）：准确称取经４００℃灼烧的三氧化二铁（光谱纯）０．２８５９ｇ于烧杯中，加入盐酸（１＋１）３０ｍＬ，浓硝酸５ｍＬ，在电阻炉上加热溶解后倒入１０００ｍＬ容量瓶中，用少量水洗涤烧杯壁，将洗液同样倒入容量瓶中。用水稀释至刻度，摇匀。４．３．１．１１　钙标准溶液（含Ｃａ０．１ｍｇ／ｍＬ）：准确称取经１１０℃烘２ｈ的碳酸钙（光谱纯）０．２４９７ｇ，置于２５０ｍＬ烧杯中，滴加盐酸（１＋１）溶解，在电阻炉上煮沸片刻直至溶液澄清，冷却至室温。倒入１０００ｍＬ容量瓶中，用少量水洗涤烧杯壁，将洗液同样倒入容量瓶中。用水稀释至刻度，摇匀。４．３．１．１２　镁标准溶液（含Ｍｇ０．１ｍｇ／ｍＬ）：准确称取经９５０℃灼烧３０ｍｉｎ的氧化镁０．１６５８ｇ，于２５０ｍＬ烧杯中，加盐酸（１＋１）１０ｍＬ，在电阻炉上微热溶解。冷却至室温。倒入１０００ｍＬ容量瓶中，用少量水洗涤烧杯壁，将洗液同样倒入容量瓶中。用水稀释至刻度，摇匀。２犌犅／犜３８９０４—２０２０４．３．１．１３　钾和钠混合储备溶液（含Ｋ１ｍｇ／ｍＬ和Ｎａ１ｍｇ／ｍＬ）：分别称取经１５０℃烘干２ｈ的氯化钾２．４０９３ｇ和氯化钠２．６９５９ｇ，置于同一烧杯中加水溶解，移入１０００ｍＬ容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。４．３．１．１４　钾和钠混合标准溶液（含Ｋ０．１ｍｇ／ｍＬ和Ｎａ０．１ｍｇ／ｍＬ）：移取１０ｍＬ钾和钠混合储备溶液于１００ｍＬ容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。４．３．１．１５　单元素标准储备溶液（浓度１ｍｇ／ｍＬ）：锌、铅、锆、钛、锰、锡、镉、铬、钴、金、银、锑、硒、锂、铈的标准储备溶液按ＧＢ／Ｔ６０２方法配制，或直接使用单元素国家标准溶液，其质量浓度均为１ｍｇ／ｍＬ，其中钛的储备标准溶液可以为体积分数１０％的硫酸介质，其他的均采用非硫酸介质。４．３．１．１６　试剂空白溶液Ａ：称取２０ｇ混合熔剂于烧杯中，加入浸取液。搅拌溶解移入１０００ｍＬ容量瓶中，用浸取液稀释至刻度，摇匀。４．３．２　仪器、设备４．３．２．１　分析天平：感量０．１ｍｇ。４．３．２．２　电热恒温干燥箱：１１０℃±５℃。４．３．２．３　马弗炉：最高使用温度不低于１２００℃。４．３．２．４　黄金坩埚、银坩埚和瓷坩埚。４．３．２．５　超声波清洗机。４．３．２．６　等离子体发射光谱仪。４．３．２．７　电阻炉。５　样品的制备５．１　样品预处理方法取适量陶瓷液体色料样品放入离心管中，用离心机将样品的有机溶剂和固体部分分离。取固体部分，放入１００ｍＬ的坩埚内，将坩埚置于电阻炉上，缓慢加热。加热燃烧至试样没有烟、异味气体生成。再移入马弗炉以１０５０℃保温６０ｍｉｎ。取出坩埚冷却至室温。将坩埚中的固体研磨过筛，分析试样的最大粒径应小于０．０６ｍｍ。取磨细后的试样放入电热恒温干燥箱内以１０５℃～１１０℃烘干直至恒重。放入干燥器内冷却至室温待测。注：渗花类型陶瓷液体色料省略离心步骤。５．２　犡射线荧光光谱法（熔铸玻璃片法）称取一定量的试样，将试样与熔剂、脱模剂（必要时加入一定量氧化剂）混合在一起，置于铂金合金坩埚中。于熔样机中熔融，熔融过程中需摇动坩埚将气泡赶尽，并使熔融物混匀。将熔融体在铂金合金铸模中浇注成型，制成组分均匀、透明、表面光洁、无瑕疵的玻璃状熔融样片。可保存于干燥器中待测。熔样浇铸程序见ＧＢ／Ｔ２１１１４—２０１９第９章。注１：称取试样的质量、与熔剂的比例等参数根据铸型模或熔样皿的尺寸而定。注２：怀疑试样氧化不完全，有可能存在金属单质时，需添加氧化剂。从而保护铂金合金坩埚避免腐蚀。５．３　等离子体发射光谱法５．３．１　犃试液称取０．０５００ｇ±０．０００２ｇ试样于黄金坩埚中，加入混合熔剂１．０００ｇ±０．００５ｇ，搅匀后放入已预先升温至９００℃的马弗炉中，保温１０ｍｉｎ～１５ｍｉｎ，取出坩埚，稍冷后将坩埚放于６００ｍＬ干燥烧杯中，定量加入浸取液５００ｍＬ，边搅拌边超声浸出，直至熔体完全溶解。此试液供测除锆、锂、硼外的元素用。３犌犅／犜３８９０４—２０２０５．３．２　犅试液称取０．５ｇ试样，置于预先熔有２ｇ氢氧化钾的银坩埚中，滴加氢氧化钾乙醇溶液将试样润湿，在电炉上低温烘干，再加２ｇ氢氧化钾，低温熔融，再升至高温熔融３０ｍｉｎ～４０ｍｉｎ，取下冷却，将坩埚放入４００ｍＬ烧杯中，用约２００ｍＬ水浸出熔物，加盐酸２０ｍＬ，加热溶解，冷至室温，移入２５０ｍＬ容量瓶中，用少量水洗涤烧杯壁，将洗液同样倒入容量瓶中。用水稀释至刻度，摇匀。此试液供测锆、锂、硼等元素用。６　分析方法６．１　犡射线荧光光谱法（熔铸玻璃片法）按ＧＢ／Ｔ３０９０５规定的方法进行测量。６．２　等离子体发射光谱法６．２．１　除锆、硼、锂外的元素测定６．２．１．１　校准曲线的绘制依据ＧＢ／Ｔ６０２，分别移取试剂空白溶液５０ｍＬ至５００ｍＬ容量瓶中，移取相应的标准溶液按表１配制标准溶液系列，定容摇匀。表１　标准溶液系列单位为微克每毫升物质标准溶液１标准溶液２标准溶液３标准溶液４标准溶液５Ｓｉ１５１０１５２０Ａｌ１２４６１０Ｆｅ１０２０４０６０８０Ｃａ１２４６１０Ｍｇ１２４６１０Ｋ和Ｎａ１２３４５Ｚｎ５１０１５２０３０Ｐｂ１５１０１５２０Ｔｉ１２４６１０Ｍｎ１５１０１５２０Ｓｎ１２４６１０Ｃｄ５１０１５２０３０Ｃｒ１２４６１０Ｃｏ１２４６１０Ａｕ１２３４５Ａｇ１２３４５Ｓｂ１２３４５Ｓｅ１２３４５Ｃｅ１２３４５Ｐｒ１２４６１０　　注：可根据实际情况调整标准溶液的质量浓度，满足测试需求。４犌犅／犜３８９０４—２０２０６．２．１．２　校准曲线把标准溶液系列依次上机测定，根据标准溶液系列中各被测元素分析线处的净光强和相应的质量浓度绘制校准曲线。各元素（或物质）的线性相关系数应大于０．９９９。６．２．１．３　测定分别测定试剂空白溶液Ａ和Ａ试液中各被测元素（或物质）的净光强，根据校准曲线计算各被测元素的质量浓度，然后计算出各元素（或物质）的含量。６．２．１．４　结果计算陶瓷液体色料中各元素的含量以质量分数狑计，数值以％表示，按式（１）计算：狑＝（ρ狓－ρ０）犞犿×１０００×１００％…………………………（１）　　式中：ρ狓———样品溶液中被测元素（或物质）的质量浓度，单位为微克每毫升（μｇ／ｍＬ）；ρ０———试样空白溶液中被测元素（或物质）的质量浓度，单位为微克每毫升（μｇ／ｍＬ）；犞———样品定容体积，单位为毫升（ｍＬ）；