ICS77.120.99 H14 中华人民共和国国家标准 GB/T12690.17—2010 稀 土金属及其氧化物中非稀土杂质 化学分析方法 第17部分:稀土金属中铌、钽量的测定 Chemicalanalysismethodsofnon-rareearthimpurities inrareearthmetalsandtheoxides— Part17:Determinationofniobiumandtantalumcontentsofrareearthmetals 2011-01-14发布 2011-11-01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前 言 GB/T12690《稀土金属及其氧化物中非稀土杂质化学分析方法》共分17个部分: ———第1部分:碳、硫量的测定 高频红外法; ———第2部分:灼减量的测定 重量法; ———第3部分:稀土氧化物中水分量的测定 重量法; ———第4部分:氧、氮量的测定 脉冲-红外吸收法和脉冲-热导法; ———第5部分:铝、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铅量的测定; ———第6部分:铁量的测定 硫氰酸钾、1,10-二氮杂菲分光光度法; ———第7部分:硅量的测定 钼蓝分光光度法; ———第8部分:钠量的测定 火焰原子吸收光谱法; ———第9部分:氯量的测定 硝酸银比浊法; ———第10部分:磷量的测定 钼蓝分光光度法; ———第11部分:镁量的测定 火焰原子吸收光谱法; ———第12部分:钍量的测定; ———第13部分:钨、钼量的测定; ———第14部分:钛量的测定; ———第15部分:钙量的测定; ———第16部分:氟量的测定 离子选择性电极法; ———第17部分:稀土金属中铌、钽量的测定。 本部分为第17部分。 本部分两个方法的测定范围出现重叠时,以方法2作为仲裁方法。 本部分由全国稀土标准化技术委员会(SAC/TC229)归口。 本部分由北京有色金属研究总院、中国有色金属工业标准计量质量研究所负责起草。 本部分方法1由北京有色金属研究总院起草。 本部分方法1由包头稀土研究院、内蒙古包钢稀土(集团)高科技股份有限公司参加起草。 本部分方法1主要起草人:刘鹏宇、邵荣珍、刘兵。 本部分方法1参加起草人:李玉梅、金斯琴高娃、杨春红、魏小欧、曹俊杰。 本部分方法2由北京有色金属研究总院起草。 本部分方法2由包头稀土研究院、内蒙古包钢稀土(集团)高科技股份有限公司参加起草。 本部分方法2主要起草人:刘鹏宇、邵荣珍、刘兵。 本部分方法2参加起草人:杜梅、包春香、常瑞敏、张桂梅。 ⅠGB/T12690.17—2010 稀土金属及其氧化物中非稀土杂质 化学分析方法 第17部分:稀土金属中铌、钽量的测定 方法1 电感耦合等离子体发射光谱法 1 范围 GB/T12690的本部分方法1规定了单一稀土金属中铌、钽含量的测定方法。 本部分方法1适用于单一稀土金属中铌、钽含量的测定。测定范围:铌0.010%~0.50%;钽 0.020%~0.50%。 2 方法原理 试料用硝酸、氢氟酸溶解,分离稀土基体后,进行氩等离子光谱法测定。 3 试剂和材料 3.1 氢氟酸(ρ1.14g/mL)。 3.2 硝酸(1+1)。 3.3 硼酸溶液(100g/L)。 3.4 铌标准贮存溶液:称取1.0000g金属铌[w(Nb)≥99.99%]于聚四氟乙烯烧杯中,加入5mL氢 氟酸(3.1),加热溶解至清亮,冷却后移入1000mL容量瓶中,补加35mL氢氟酸(3.1),稀释至刻度, 混匀。此溶液1mL含1mg铌。保存于塑料瓶中。 3.5 钽标准贮存溶液:称取1.0000g金属钽[w(Ta)≥99.99%]于聚四氟乙烯烧杯中,加入5mL氢 氟酸(3.1),加热溶解至清亮,冷却后移入1000mL容量瓶中,补加35mL氢氟酸(3.1),稀释至刻度, 混匀。此溶液1mL含1mg钽。保存于塑料瓶中。 3.6 混合标准溶液:移取5mL铌标准贮存溶液(3.4),5mL钽标准贮存溶液(3.5)于100mL容量瓶 中,加入2mL氢氟酸(3.1),用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含50μg铌、50μg钽。保存于塑料 瓶中。 3.7 氩气[w(Ar)≥99.99%]。 4 仪器 4.1 电感耦合等离子体光谱仪,分辨率<0.006nm(200nm处)。 4.2 光源:氩等离子体光源。 5 试样 将试样去掉表面氧化层,取样后立即称量。 1GB/T12690.17—2010 6 分析步骤 6.1 试料 称取1.0g试样(5),精确至0.0001g。 6.2 测定次数 称取两份试料进行平行测定,取其平均值。 6.3 空白试验 随同试料做空白试验。 6.4 分析试液的制备 6.4.1 将试料(6.1)置于200mL聚四氟乙烯烧杯中,加入少许水及10mL硝酸(3.2),加热溶解至清 亮。加入约50mL水,加热至近沸。取下,加入5mL氢氟酸(3.1),加热至微沸2min,并于60℃~ 80℃保温30min,放置冷却至室温,移入100mL塑料容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。待沉淀下沉 后,用慢速定量滤纸干过滤。 6.4.2 按表1分取滤液(6.4.1)于已加入5mL硼酸溶液(3.3)的25mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。 表1 待测元素质量分数/% 分取体积/mL 0.010~0.10 10.00 0.10~0.50 5.00 6.5 标准系列溶液的配制 分别移取0mL、0.50mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL混合标准溶液(3.6)于5个已加入5mL 硼酸溶液(3.3)的50mL容量瓶中,加入0.5mL氢氟酸(3.1),用水稀释至刻度,混匀。此标准系列溶 液中铌和钽的质量浓度为0μg/mL、0.50μg/mL、2.00μg/mL、5.00μg/mL、10.00μg/mL。 6.6 测定 6.6.1 推荐分析线见表2。 表2 基体谱线/nm Nb Ta基体谱线/nm Nb Ta基体谱线/nm Nb Ta La 309.418268.517 Eu 309.418268.517 Er316.340 309.418263.558 Ce 309.418263.558 Gd 309.418263.558 Tm 309.418263.558 Pr 316.340263.558 Tb316.340 309.418263.558 268.517Yb 309.418263.558 Nd 309.418263.558 Dy 309.418263.558 Lu309.418 316.340263.558 Sm 309.418263.558 Ho 309.418263.558 Y 309.418263.558 2GB/T12690.17—2010 6.6.2 将分析试液(6.4.2)与标准系列溶液(6.5)同时进行氩等离子体光谱测定。 7 分析结果的计算与表述 按式(1)计算铌或钽的质量分数(%): w(Nb或Ta)=(ρ-ρ0)V0V2×10-6 mV1×100…………………………(1) 式中: ρ———自工作曲线上查得分析试液(6.4.2中)待测元素的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL); ρ0———自工作曲线上查得空白溶液中待测元素的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL); V0———试液总体积,单位为毫升(mL); V2———分析试液(6.4.2)的测定体积,单位为毫升(mL); V1———分取试液的体积,单位为毫升(mL); m———试料的质量,单位为克(g)。 8 精密度 8.1 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3数据采用线 性内插法求得: 表3 元素 质量分数/% 重复性限(r)/% Nb0.035 0.004 0.084 0.008 0.42 0.04 Ta0.036 0.009 0.089 0.014 0.42 0.04 注:重复性限(r)为2.8×Sr,Sr为重复性标准差。 8.2 允许差 实验室间分析结果的差值应不大于表4所列的允许差: 表4 元素 质量分数/% 允许差/% Nb0.010~0.030 0.006 >0.030~0.080 0.008 >0.080~0.20 0.018 >0.20~0.50 0.05 3GB/T12690.17—2010 表4(续) 元素 质量分数/% 允许差/% Ta>0.020~0.080 0.010 >0.080~0.20 0.020 >0.20~0.50 0.05 9 质量保证与控制 每周用自制的控制标样(如有国家级或行业级标样时,应首先使用)校核一次本标准分析方法的有 效性。当过程失控时,应找出原因,纠正错误,重新进行校核。 方法2 电感耦合等离子体质谱法 10 范围 本部分方法2规定了单一稀土金属中铌、钽含量的测定方法。 本部分方法2适用于单一稀土金属中铌、钽含量的测定。测定范围:铌0.0010%~0.050%;除金 属钬外其他稀土金属中的钽0.0010%~0.050%;金属钬中的钽0.0020%~0.050%。 11 方法原理 试料用硝酸、氢氟酸溶解,分离稀土基体后,在稀氢氟酸介质中,进行氩等离子体质谱测定。对于金 属钬中钽的测定,采用系数校正法校正残留钬对钽的干扰。 12 试剂 12.1 氢氟酸(ρ1.14g/mL)。 12.2 硝酸(1+1)。 12.3 铌标准贮存溶液:称取1.0000g金属铌[w(Nb)≥99.99%]于聚四氟