石英玻璃化學(xué)成分分析方法

標(biāo)準(zhǔn)號：GB/T 3284—93

英文名稱：Analytical method of the chemical composition in the quartz glass

頒布單位：國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布    

實施日期：1994-07-01

    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石英玻璃化學(xué)成分分析時采用的度劑、材料和儀器，試樣的制備和分解，分析步驟和結(jié)果表述方法。

    本標(biāo)準(zhǔn)適有于石英玻璃、高純石英玻璃及其原料水晶、硅石的化學(xué)成分分析。

2.1化學(xué)分析法

2.1.1  燒失量和二氧化硅的測定

2.1.1.1  方法提要和原理

    試樣經(jīng)硫酸和氫氟酸分解，使全部二氧化硅轉(zhuǎn)化為四氟化硅而除去，其反應(yīng)方程如下：

                         SiO₂=6HF→H₂SiF₆+2H₂O

                         H₂SiF₆→SiF₄↑=2HF↑

2.1.1.2  試劑和儀器

    a. 氫氟酸(HF)₂：優(yōu)級純。

    b. 硫酸溶液：1+4，優(yōu)級純。

    c. 鹽酸溶液：1+1。

    d. 高純水：二次交換水。

    e. 高溫爐。

    f. 鉑坩堝。

2.1.1.3  試樣

    將驗室樣品敲成碎片或原料水淬后，取一定量碎片(粒度＜5mm)置于鹽酸溶液中煮沸約10min，然后用高純水充分洗凈，烘干后用瑪瑙研缽研細(xì)，粒度約為0.125μm(120目)，貯存于試樣瓶內(nèi)，備用。

2.1.1.4  分析步驟

2.1.1.4.1  試料

稱取1g經(jīng)110⁰C(烘干不少于2h的試樣兩份，準(zhǔn)確至0.0001g，分別置于兩個經(jīng)950～1000℃ 高溫灼燒恒重的鉑坩堝中。

2.1.1.4.2 空白試驗

除不加試料外，采用與測定完全相同的分析步驟、試劑和用量，進(jìn)行平行操作。

2.1.1.4.3  燒失量的測定

將裝有試料的鉑坩堝置于950℃～1000℃的高溫中灼燒不少于1h，然后移入干燥器冷卻至室溫后稱重，再灼燒20min，冷卻，稱重。反復(fù)灼燒，直至恒重。保留恒重試樣A用于2.1.1.4.4的測定。

2.1.1.4.4  二氧化硅的測定

向2.1.1.4.3中得到的恒重試料A中加數(shù)滴高純水潤濕，然后加入5滴硫酸溶液和5mL氫氟酸，在80～100℃電爐上蒸發(fā)到近干，取下坩堝，冷卻后用少量高純水洗滌坩堝壁，然后再加入3mL氫氟酸，于低溫電爐上蒸發(fā)至近干，用少量高純水洗滌坩堝壁，再次蒸干后，升高溫度驅(qū)盡二氧化硫。冷卻后用濕濾紙擦凈坩堝外壁，于950～1000⁰C高溫下灼燒30min，移入干燥器冷卻至室溫后稱重，反復(fù)灼燒，直至恒重。

2.1.1.5 分析結(jié)果的表述

  燒失量是以高溫?zé)У馁|(zhì)量百分比表示，按式（1）計算：

         …………………………………（1）

式中：X——試樣的燒失量，%；

m——試料質(zhì)量，g；

——灼燒前坩堝和試料的質(zhì)量，g；

——灼燒后坩堝和試料的質(zhì)量，g；

所得結(jié)果應(yīng)表示至兩位小數(shù)。

2.1.1.5.2 二氧化硅含量

二氧化硅的含量以其質(zhì)量百分比表示，按式（2）計算：

       …………………………………（2）

式中： ——試樣中二氧化硅含量，%；

        m——試料質(zhì)量，g；

——灼燒后坩堝和試料的質(zhì)量，g；

        ——?dú)浞崽幚砗筵釄搴蜌堅馁|(zhì)量，g；

         ——空白試驗的殘渣質(zhì)量，g。

 所得結(jié)果應(yīng)表示至兩位小數(shù)。

2.1.1.6  允許差

  二氧化硅含量分析結(jié)果的允許差在0.1%之內(nèi)。

2.1.2 低膨脹石英玻璃中二氧化鈦的測定

2.1.2.1  方法提要

   采用硫酸和氫氟酸分解試樣，在用乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）絡(luò)合滴定法測定。

2.1.2.2 試劑

2.1.2.2.1六次甲基四胺。

2.1.2.2.2 氫氟酸：優(yōu)級純，40%（v/v）。

2.1.2.2.3 氫氧化氨 ：1+1。

2.1.2.2.4 硫酸溶液：1+1。

2.1.2.2.5 鹽酸溶液：1+1。

2.1.2.2.6 乙酸鋅溶液：0.01mol/L。

  稱取1.6g乙酸鋅，準(zhǔn)確至0.1g，溶于少量水中，用乙酸調(diào)到pH為6，用水稀釋至1000mL。

2.1.2.2.7 氧化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液（1mg/mL）：

   稱取1.7848g經(jīng)105⁰C烘干不少于1h的碳酸鈣（優(yōu)級純）準(zhǔn)確至0.0001g，置于200mL燒杯中，加少量高純水，滴加鹽酸溶液使其溶解，加熱煮沸5min，冷卻。轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，用高純水稀釋至刻度，搖勻。

2.1.2.2.8 半二甲酚橙指示劑溶液：5g/L。

   稱取0.5g半二甲酚橙指示劑，準(zhǔn)確至0.1g，溶于100ml水中。

2.1.2.2.9 EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，0.015mol/L。

a．制備方法

 稱取5.5gEDTA，準(zhǔn)確至0.1g，溶于少量水中，用水稀釋至1000mL。

b.標(biāo)定方法

 吸取15.0mL濃度為1mg/mL氧化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于300mL燒杯中。用水稀釋至約150mL，滴加20%的氫氧化鈉溶液至溶液pH約12，過量2mL，加少許鈣指示劑（鈣指示劑與烘干氯化鈉之比為1+50，研細(xì)混勻）。以0.015mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紫紅色變?yōu)榧兯{(lán)色。EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度按式（3）計算：

           …………………………………（3）

式中：c——EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，mol/L；

m——氧化鈣質(zhì)量，mg；

V——滴定時消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積。mL；

         56.08——與1.00mLEDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c（CaO）=1.000mol/L]相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜难趸}質(zhì)量。

   c.乙酸鋅溶液EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積比

   取EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液10.0mL于300mL燒杯中，用水稀釋至150mL左右，加1g六次甲基四胺和3～4滴半二甲酚橙指示劑，加鹽酸溶液至溶液變黃，以乙酸鋅溶液滴至溶液由顏色變?yōu)槌燃t色。體積比按式（4）計算：

a=10/V …………………………………（4）

式中：a——每毫克乙酸鋅溶液相當(dāng)于EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積；

V——滴定時消耗乙酸鋅的體積，mL。

2.1.2.2.10 鉑坩堝

2.1.2.3 樣品

2.1.2.3.1 試驗室樣品

   供檢驗用的石英玻璃樣品，表面不得污染，質(zhì)量不少于10g。

2.1.2.3.2 試樣

   按第2.1.1.3.2步驟進(jìn)行。

2.1.2.4 分析步驟

2.1.2.4.1 試料

   稱取0.1000g經(jīng)105⁰C 烘干不少于1h的試樣3份，準(zhǔn)確至0.0001g，分別置于鉑坩堝中。

2.1.2.4.2 空白試驗

   除不加試料外，采用與測定完全相同的分析步驟、試劑和用量，進(jìn)行平行操作。

2.1.2.4.3 二氧化鈦的測定

   將鉑坩堝中的試料，用高純水潤濕，再加入約2mL硫酸溶液和4mL氫氟酸，于電爐上低溫蒸發(fā)至除去剩余的氫氟酸，再升高溫度，待冒三氧化二硫白煙10min后（不要蒸得過干）停止升溫。稍冷將試液轉(zhuǎn)移至300mL燒杯中，用高純水稀釋至約50mL，加入10.0mL0.015mol/L EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，加熱40～50⁰C，加1滴半二甲酚橙指示劑，滴加氫氧化銨至溶液呈紫紅色，滴加鹽酸溶液數(shù)滴至溶液變黃。加熱煮沸5min，冷卻后，用水稀釋至150mL左右，加1g六次甲基四胺喝2～3滴半二甲酚橙指示劑，滴加鹽酸溶液數(shù)滴至溶液變黃，用乙酸鋅溶液滴至溶液由顏色變?yōu)槌燃t色。

2.1.2.5 分析結(jié)果的表述

  二氧化鈦的含量以其質(zhì)量百分比表示，按式（5）計算：

           …………………………（5）

式中： ——試樣中二氧化鈦的百分含量，%；

——加入EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

——滴定時消耗乙酸鋅溶液的體積，mL；

——   滴定空白溶液時消耗乙酸鋅溶液的體積；

a——每毫克乙酸鋅溶液相當(dāng)于EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積；

c——EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，mol/L；

m——試料質(zhì)量，g；

79.90——相當(dāng)于以克表示的二氧化鈦質(zhì)量，g。

所得結(jié)果應(yīng)表示至兩位小數(shù)。

2.1.2.6 允許差

   分析結(jié)果的允許差在0.25%之內(nèi)。

2.2 發(fā)射光譜法

2.2.1 測定元素及測定范圍列于表1。

2.2.2 原理和方法提要

2.2.2.2.1原理

   氣態(tài)原子由激發(fā)態(tài)回復(fù)到基態(tài)過程中，釋放出特定波長的光，當(dāng)分析條件固定，試樣中待測元素的濃度較低時，其譜線強(qiáng)度與該元素在試樣中的濃度成正比。

2.2.2.2 方法提要

   用氫氟酸分解試料，用半轉(zhuǎn)移法將試料溶液移至一對平頭電較上，蒸干。采用內(nèi)標(biāo)法，以鈀元素作內(nèi)標(biāo)元素。用交流電弧激發(fā)試樣，用攝譜分析法測定。

2.2.3 試劑和材料

2.2.3.1 氫氟酸：高純，40%（V/V）。

2.2.3.2 氫氟酸：40%（V/V）。

2.2.3.3 甘露醇[CH₂OH（CHOH）₄CH₂OH]。

2.2.3.4 甘露醇溶液：甘露醇含量5g/L。

2.2.3.5 鹽酸：高純。

2.2.3.6 硝酸：高純。

2.2.3.7 鈀內(nèi)標(biāo)溶液：

2.2.3.7.1  鈀內(nèi)標(biāo)濃溶液：鈀濃度為1g/L。

   稱取0.1000g海綿鈀（光譜純），準(zhǔn)確至0.0001g，置于150mL石英玻璃燒杯中，加入2mL鹽酸，1mL硝酸微熱溶解后蒸發(fā)至近干，加數(shù)滴水，然后滴加約 1mL鹽酸。再次蒸發(fā)至近干，加少量水，再加約7mL鹽酸，待鹽類溶解后，轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

2.2.3.7.2 鈀內(nèi)標(biāo)稀釋液：鈀濃度為20mg/L。

  取2.0mL鈀內(nèi)標(biāo)溶液，置于100mL容量瓶中，加入10mL鹽酸，0.1g氯化鉀（光譜純），用水稀釋至刻度，搖勻。

2.2.3.7.3 鈀內(nèi)標(biāo)稀釋液：鈀濃度為20mg/L。

  取5.0mL鈀內(nèi)標(biāo)濃溶液，置于250mL容量瓶中，加入24.5mL鹽酸，0.25g氯化鉀（光譜純），1.25g甘露醇用水稀釋至刻度，搖勻。

2.2.3.8 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液

2.2.3.8.1 鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液：鋁濃度為1g/L。

稱取0.2500鋁粉（光譜純），準(zhǔn)確至0.0001g，置于150mL燒杯中，加入少量水并加入25于80～100⁰C電爐上溶解，完全溶解后冷卻轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

2.2.3.8.2 硼、鎂、鈣、鈦、鐵、鈷、鎳混合標(biāo)準(zhǔn)溶液 ：硼濃度為0.1g/L，其余元素均為0.3g/L。

  稱取0.1429g硼酸（光譜純），準(zhǔn)確至0.0001g；0.1244g經(jīng)800⁰C灼燒至恒重的氧化鎂（光譜純），準(zhǔn)確至0.0001g；0.1872g經(jīng)105～110⁰C烘干不少于2h的碳酸鈣（光譜純），準(zhǔn)確至0.0001g；0.4042g氟鈦酸鉀（光譜純），準(zhǔn)確至0.0001g；0.1072g經(jīng)105～110⁰C烘干不少于2h的三氧化二鐵（光譜純），準(zhǔn)確至0.0001g；0.0750g鈷海綿（光譜純），準(zhǔn)確至0.0001g；0.0750g鎳海綿（光譜純），準(zhǔn)確至0.0001g；置于150mL石英玻璃燒杯中，加少量水，分?jǐn)?shù)次共加入75mL鹽酸于80～90⁰C電爐上溶解，完全溶解后冷卻轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

2.2..3.8.3 銅、錳混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：銅錳濃度各為0.03g/L。

   稱取0.4164g經(jīng)105～110⁰C烘干不少于2h的四氧化三錳（光譜純），準(zhǔn)確

0.0001g；0.3753g經(jīng)105～110⁰C烘干不少于2h的氧化銅（光譜純），準(zhǔn)確

0.0001g；置于150mL石英玻璃燒杯中，加入少量水和10mL鹽酸，微熱溶解后冷卻，轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。取此溶液5.0mL溶液，置于500mL容量瓶中，用10%鹽酸稀釋至刻度，搖勻。

2.2.3.8.4 混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液：

a．靠前級標(biāo)準(zhǔn)溶液：

鋁  300mg/L

鎂、鈣、鈦、鐵、鈷、鎳  各30mg/L

硼  10mg/L

銅、錳  各3mg/L

鈀  20mg/L

分別取15.0mL鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液（2.2.3.8.1）， 5.0mL兩種混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（2.2.3.8.2）、（2.2.3.8.3）置于50mL容量瓶中，加入1mL鈀內(nèi)標(biāo)溶液，0.05g氯化鉀（光譜純），0.25g甘露醇，用鈀內(nèi)標(biāo)稀釋至刻度，搖勻。

b.第二級標(biāo)準(zhǔn)溶液：

鋁  90mg/L

鎂、鈣、鈦、鐵、鈷、鎳  各9mg/L

硼  3mg/L

銅、錳  各0.9mg/L

鈀  20mg/L

取15.0mL靠前級標(biāo)準(zhǔn)溶液（2.2.3.8.4中a項），置于50mL容量瓶中，用用鈀稀釋至刻度。

   c. 第三級標(biāo)準(zhǔn)溶液由靠前級標(biāo)準(zhǔn)溶液用鈀稀釋液稀釋10倍。

   d. 第四級標(biāo)準(zhǔn)溶液由靠前級標(biāo)準(zhǔn)溶液用鈀稀釋液稀釋100倍。

   e. 第五、六級標(biāo)準(zhǔn)溶液由第三、第四級標(biāo)準(zhǔn)溶液分別用鈀內(nèi)標(biāo)稀釋液稀釋10倍。

注：①上述標(biāo)準(zhǔn)溶液和混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液均貯存于聚乙烯塑料瓶中。

②標(biāo)準(zhǔn)系列級差濃度和內(nèi)標(biāo)元素加入量，可根據(jù)不同儀器適當(dāng)改變。

2.2.3.9 封閉劑：聚苯乙烯，濃度為10g/L。

稱取約1g聚苯乙烯（分析純）置于玻璃瓶中，加入100mL乙酸乙脂（分析純）溶解。

2.2.3.10 顯影液

A液：硫酸對甲胺基苯酚（米吐爾）2g/L，無水亞硫酸鈉52g/L，對苯二酚10g/L；

B液：無水物質(zhì)材料44g/L，溴化鉀2g/L；

使用時A、B液按1+1混合。

2.2.3.11 停影液：3%～6%冰乙酸溶液；

2.2.3.12 定影液：硫代硫酸鈉400g/L，無水亞硫酸鈉25g/L，冰乙酸8×10^-3%（v/v）；

2.2.3.13 高純水：二次交換水；

2.2.3.14 石墨電較：光譜純，直徑6mm；

2.2.3.15 感光較：紫外Ⅱ型；

2.2.3.16 鉑坩堝；

2.2.3.17 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系玻璃操作箱（附紅外燈）；

2.2.3.18 石墨分解箱：高純石墨。

2.2.4 儀器、設(shè)備

2.2.4.1 發(fā)射光譜攝譜儀：三透鏡照明系統(tǒng)棱鏡或光柵攝譜儀；

2.2.4.2 交流電弧發(fā)生器：380V，8A；

2.2.4.3 測微光度計：靈敏度2.5×10^-3A/mm/m，振動周期約等于1s；

2.2.5 樣品

2.2.5.1 試驗室樣品

   供檢驗用的石英玻璃及高純石英玻璃樣品，須保持表面清潔，不得有涂寫和污物劃痕，水晶原料和硅石采樣須均勻。樣品質(zhì)量不少于50g。

2.2.5.2 試樣

   按2.1.1.3.2步驟進(jìn)行。

2.2.6 分析步驟

2.2.6.1 試料

   稱取約0.2g試樣，準(zhǔn)確至0.0001g，置于鉑坩堝中，平行三份。

2.2.6.2 空白試驗

   除不加試料外，采用與測定完全相同的分析步驟、試劑和用量，進(jìn)行平行操作。

2.2.6.3 測定

2.2.6.3.1 在盛有試劑的坩堝中，加入0.1mL甘露醇溶液和少量水潤濕。將坩堝放在石墨箱的柵較上[箱底預(yù)先加入150mL氫氟酸（2.2.3.2）和1g甘露醇]，蓋上箱蓋。分別于箱的上、下部用電爐加熱，保持箱內(nèi)溫度105～110⁰C 2.5～3h[若用高純氫氟酸直接分解試料，加3～4mL氫氟酸（2.2.3.1）于坩堝中，坩堝加蓋，用電爐加熱約1.5h]待試料完全分解后，取出坩堝于80～100⁰C電爐上蒸發(fā)至干，冷卻。

2.2.6.3.2 加入0.2mL鈀內(nèi)標(biāo)稀溶液于坩堝中浸取殘渣。吸取0.1mL此溶液移至涂有一滴封閉劑的一對平頭電較頂端，在紅外燈下蒸發(fā)至干，待攝譜。

2.2.6.3.3 分別取0.1mL混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液移至一系列涂有一滴封閉劑的一對平頭電較頂端，在紅外燈下蒸發(fā)至干，待攝譜。

2.2.6.3.4 將標(biāo)準(zhǔn)系列溶液、試料與空白按下述相同攝譜條件攝于同一譜板上。

2.2.6.3.5 攝譜條件：用發(fā)射光譜儀攝譜，其狹縫及中間光柵根據(jù)儀器型號自定。交流電弧8A，暴光30s（不預(yù)燃）。

2.2.6.3.6 將攝好的譜板在20±1⁰C的條件下，顯影4min，停影15～20s，定影10～20min，水洗約20s，晾干。

2.2.6.3.7 用測微光度計測量分析線對的黑度。

2.2.6.3.8 分析線和內(nèi)標(biāo)線

2.2.6.3.8.1 分析線(nm）

   B I249.77；Mg 1277.98；Al I266.03；Ca II317.93； Ti II308.80；

   Mn I279.82；Fe II259.95； Co I304.40；Ni I305.08；Cu I127.39。

2.2.6.3.8.2 內(nèi)標(biāo)線(nm）

   Pd I302.79

2.2.6.4 工作曲線的繪制

   用2.2.6..3.7中測得的標(biāo)準(zhǔn)系列的分析線對的黑度值與標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度值繪制ΔW-lgC工作曲線。

2.2.7分析結(jié)果的表達(dá)

2.2.7.1分析結(jié)果以百分含量（%）表示。

2.2.7.2 分析結(jié)果按式（6）計算：

 

 

 

…………………………………（6）

式中： ——試樣中待測元素的百分含量，%；

    ——試料中待測元素的實際含量與空白值之和，μg；

    ——空白值，μg；

m——試料的質(zhì)量，g。

所得結(jié)果應(yīng)表示至兩位小數(shù)。

2.2.8 準(zhǔn)確度

不同含量范圍測量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差列于表2。

                  表2

表2的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差按式（7）計算：

            …………………………………（7）

式中： ——相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，%；

      c——平均濃度，mg/L；

      d——測定值與平均值之差，mg/L；

      n——測定次數(shù)。

所得結(jié)果應(yīng)表示至兩位小數(shù)。

2.3 石墨爐原子吸收光譜法

2.3.1 測定元素及測定范圍列于表3。有爭議時，以此方法為準(zhǔn)。

                  表3

2.3..2 原理

氣態(tài)原子呢每個夠選擇吸收特定波長的光，其吸收程度與溶液中待測元素的濃度成線形關(guān)系。

2.3.3 試劑和材料

2.3.3.1 氫氟酸：高純。

2.3.3.2 鹽酸：高純。

2.3.3.3 硝酸：高純。

2.3.3.4 硝酸溶液：1%（v/v），用時用硝酸（高純）現(xiàn)配。

2.3.3.5 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

稱取鋁屑（99.999%）1.0000g，準(zhǔn)確至0.0001g，置于200mL的石英玻璃燒杯中，加入鹽酸20mL硝酸5mL，加熱溶解，冷卻后移至1000mL容量瓶中，加入80mL鹽酸用高純水稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

b. 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液：鐵濃度為1 mg/m L。

稱取鐵絲（光譜純）1.0000g，準(zhǔn)確至0.0001g，置于200mL的石英玻璃燒杯中，加入硝酸（1+1高純）30mL，加熱溶解后，加熱至近干趕盡二氧化氮，加20mL鹽酸，冷卻后移至1000mL容量瓶中，加入80mL鹽酸用高純水稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

c.鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液：鎂濃度為1 mg/m L。

稱取于800⁰C灼燒至恒重的氧化鎂（光譜純）1.6580g，準(zhǔn)確至0.0001g，置于200mL的石英玻璃燒杯中，加入20mL高純水再慢慢加入加20mL鹽酸，待完全溶解后，加熱至近干趕盡二氧化氮，冷卻后移至1000mL容量瓶中，用高純水稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

d. 鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液：鈣濃度為1 mg/m L。

稱取經(jīng)105～110⁰C烘干不少于2h的碳酸鈣2.4972g，準(zhǔn)確至0.0001g；置于200mL石英玻璃燒杯中，加入20mL高純滴加鹽酸（1+1，高純）至完全溶解，再過量10mL鹽酸，煮沸除盡二氧化氮，冷卻后移至1000mL容量瓶中，用高純水稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

   e. 鈦標(biāo)準(zhǔn)溶液：鈦濃度為1 mg/m L。

 稱取鈦粉（光譜純）1.0000g，準(zhǔn)確至0.0001g，置于200mL的石英玻璃燒杯中，加入100mL鹽酸，加熱至完全溶解后冷卻移至1000mL容量瓶中，用10%鹽酸稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

f. 鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液：鎳濃度為1 mg/m L。

稱取經(jīng)110⁰C烘干不少于2h的氧化鎳（光譜純）1.2726g，準(zhǔn)確至0.0001g；置于200mL石英玻璃燒杯中，加入15mL鹽酸和5mL硝酸，加熱溶解，加熱趕盡二氧化氮，冷卻后移至1000mL容量瓶中，用高純水稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

g. 錳標(biāo)準(zhǔn)溶液：錳濃度為1 mg/m L。

稱取經(jīng)110⁰C烘干的四氧化三錳（光譜純）1.3884g，準(zhǔn)確至0.0001g；置于200mL石英玻璃燒杯中，加少量的高純水和30mL鹽酸，微熱溶解，冷卻后移至1000mL容量瓶中，用高純水稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

h.鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液：鈷濃度為1 mg/m L。

稱取經(jīng)110⁰C烘干的四氧化三鈷（光譜純）1.3620g，準(zhǔn)確至0.0001g；置于200mL石英玻璃燒杯中，加入20mL高純水和25mL鹽酸，加熱溶解。如溶解緩慢又蒸發(fā)至近干，可適量補(bǔ)加鹽酸。完全溶解后冷卻，移至1000mL容量瓶中，用高純水稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

i.銅標(biāo)準(zhǔn)溶液：銅濃度為1 mg/m L。

稱取經(jīng)110⁰C烘干不少于2h的氧化銅（高純）1.2518g，準(zhǔn)確至0.0001g；置于200mL石英玻璃燒杯中，加少量的高純水和30mL鹽酸，微熱溶解，冷卻后移至1000mL容量瓶中，用高純水稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

j. 鋰標(biāo)準(zhǔn)溶液：鋰濃度為1 mg/m L。

稱取經(jīng)110⁰C烘干不少于2h的碳酸鋰（高純）5.3252g，準(zhǔn)確至0.0001g；置于石英玻璃燒杯中，加入50mL高純水，20mL硝酸（1+1高純），溶解后加熱煮沸除去二氧化碳，冷卻后移至1000mL容量瓶中，用高純水稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

k. 鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：鈉濃度為1 mg/m L。

稱取經(jīng)600⁰C烘干不少于1h的氯化鈉（光譜純）2.4520g，準(zhǔn)確至0.0001g；置于石英玻璃燒杯中，加入50mL高純水，20mL硝酸（1+1高純），溶解后移至1000mL容量瓶中，用高純水稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

l. 鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：鉀濃度為1 mg/m L。

稱取經(jīng)600⁰C烘干不少于1h的氯化鉀（光譜純）1.9072g，準(zhǔn)確至0.0001g；置于石英玻璃燒杯中，加入50mL高純水，20mL硝酸（1+1高純），溶解后移至1000mL容量瓶中，用高純水稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

m.混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：

鋁                               20μg/ m L

鐵、鎂、鈣、鈦、鋰、鈉、鉀       10μg/ m L

鎳、錳、銅、鈷                   5μg/ m L

分別吸取a項得到的鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液400 m L；b項～e項得到的鐵、鎂、鈣、鈦標(biāo)準(zhǔn)溶液和j項～l項得到的鋰、鈉、鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液各2.00m L；f項～i項得到的鎳、錳、鈷、銅標(biāo)準(zhǔn)溶液各1.00m L置于200m L容量瓶中，加入4m L 硝酸，冷卻后用高純水稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

n.標(biāo)準(zhǔn)系列溶液

分別取m項得到的混合溶液0.10, 0.20, 0.40, 0.60, 1.00, 1.40, 1.80, 2.00, 4.00, 6.00,m L置于200mL容量瓶，加如2mL硝酸，用高純水稀釋至刻度，搖勻。此溶液濃度：鐵、鎂、鈣、鈦、鋰、鈉、鉀分別為5，10，20，30，50，70，90，100μg/L；鎳、錳、銅、鈷分別為2.5，5，10，15，25，35，45，50μg/L；鋁分別為10，20，40，60，100，140，180，200，400，600μg/L。

2.3.3.6 高純水：二次交換水。

2.3.3.7 鉑坩堝

2.3.3.8 石墨分解箱：高純石墨。

2.3.4 儀器、設(shè)備

2.3.4.1 石墨爐原子吸收光譜儀。

2.3.4.2鐵、鎂、鈣、鋁、鈦、鎳、錳、銅、鈷、鋰、鈉、鉀空芯陰較燈。

2.3.4.3 電爐：2000W。

2.3.5 樣品

2.3.5.1 試驗室樣品

    按第2.2.5.1步驟進(jìn)行。

2.3.5.2 試樣

按第2.1.1.3.2步驟進(jìn)行。

2.3.6 分析步驟

2.3.6.1 試料

   稱取0.05g～0.1g經(jīng)105～110⁰C烘干不少于2h的試樣（視雜質(zhì)含量而定），準(zhǔn)確至0.0001g；置于鉑坩堝中，平行三份。

2.3.6.2 空白試驗

   除不加試料外，采用與測定完全相同的分析步驟、試劑和用量，進(jìn)行平行操作。

2.3.6.2.1 試料溶液

   向裝有試料的鉑坩堝中滴加少量高純水將試料潤濕，再加2～3mL氫氟酸，將鉑坩堝置于石墨分解箱中的柵較上，蓋上坩堝和石墨分解箱蓋，將石墨分解箱放在電爐上加熱，電爐電壓調(diào)在100～130V（視環(huán)境溫度而定）。經(jīng)1.5h后取出坩堝，放在不透明石英板（或石棉網(wǎng)）上緩慢加熱蒸發(fā)至干以趕盡氫氟酸。取下坩堝冷卻后，加入10mL硝酸溶液，待完全溶解后搖勻，待測。

表4儀器工作條件^1）

儀器參數(shù)元素	波長nm	狹縫nm	燈電流m A	干燥溫度0C	灰化溫度0C	原子化溫度0C	處理溫度0C
鐵	248.0	0.2	30	110	1000	2700	-
鎂	285.0	0.7	6	110	900	2700	-
鈣	422.7	0.7	10	110	1100	2700	-
鋁	309.3	0.7	25	110	1400	2700	-
鈦	365.3	0.2	35	110	1400	2700	2800
鎳	232.0	0.2	25	110	1100	2700	-
錳	279.5	0.2	20	110	1000	2700	-
銅	324.7	0.7	15	110	900	2700	-
鈷	240.7	0.2	15	110	1100	2700	-
鋰	670.8	0.7	15	11	900	2700	-
鈉	589.5	0.7	8	110	850	2600	2700
鉀	766.5	0.7	8	110	850	2600	2700

注：1）表中各參數(shù)只適用于這種儀器，其他儀器應(yīng)另定。

按表4所示參數(shù)設(shè)定石墨爐原子吸收光譜玉的工作條件，根據(jù)試料溶液測定的元素濃度范圍選三個混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（2.3.3.5），自動校對儀器。將空白溶液、試料溶液編好程序，依次測定空白溶液和試料溶液中的鐵、鎂、鈣、鋁、鈦、鎳、錳、銅、鈷、鋰、鈉、鉀的濃度值。當(dāng)光譜儀不能進(jìn)行自動校準(zhǔn)時，可測定空白溶液和試料溶液中各元素的吸光度。再由2.3.6.4中得到的濃度-吸光度（C-A）工作曲線查出空白溶液和試料溶液中各元素的濃度值。

2.3.6.3.3 緊密內(nèi)插法

按表4所示參數(shù)設(shè)定石墨爐原子吸收光譜儀的工作條件，將待測溶液、空白溶液、標(biāo)準(zhǔn)溶液編好程序，采用緊密內(nèi)插法測定鐵、鎂、鈣、鋁、鈦、鎳、錳、銅、鈷、鋰、鈉、鉀的吸光度。

2.3.6.4 工作曲線的繪制

按2.3.6.3.2步驟測定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中的鐵、鎂、鈣、鋁、鈦、鎳、錳、銅、鈷、鋰、鈉、鉀各元素的吸光度。然后用標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度與其測得的吸光度繪制濃度-吸光度（C-A）工作曲線。

2.3.7 分析結(jié)果的表述

2.3.7.1 分析結(jié)果以百分比含量（%）表示。

2.3.7.2 工作曲線法：

用工作曲線法測定時，試樣中被測元素的含量按式（8）計算：

           ………………………………（8）

式中： ——被測元素百分含量，%；

——樣品溶液中被測元素濃度，μg/ L；

——空白溶液中被測元素濃度，μg/ L；

V——試料溶液的體積，m L；

  ——試料質(zhì)量，g。

2.3.7.3 緊密內(nèi)插法：

   用緊密內(nèi)插法測定時，試樣中被測元素的含量按式（9）計算：

………………………………（9）

式中： ——被測元素百分含量，%；

       、 ——兩份標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，μg/ L；

      、 ——兩份標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度；

      ——試料溶液的體積，m L；

       V——試料溶液的體積，m L；

       ——試料質(zhì)量，g。

2.3.7.4 工作曲線法和緊密內(nèi)插法所得結(jié)果均應(yīng)表示至兩位小數(shù)。

2.3.8 準(zhǔn)確度

   不同含量范圍測量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差列于表5。

                表5

2.4 火焰原子吸收光譜法

2.4.1 測定元素

鈉、鉀、鋰。

2.4.2 原理

參見2.3.2。

2.4.3 試劑和材料

2.4.3.1 氯化銫：光譜純。

2.4.3.2 氫氟酸：高純，40%（v/v）。

2.4.3.3 氫氟酸： 40%（v/v）。

2.4.3.4 硝酸溶液：1%（v/v）用時用硝酸（高純）現(xiàn)配。

2.4.3.5 鋰、鈉、鉀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：鋰、鈉、鉀濃度均為1g/L。

a.混合濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液：鋰、鈉、鉀濃度均為1g/L。

稱取經(jīng)110⁰C烘干不少于2h的碳酸鋰（光譜純）1.3308g，準(zhǔn)確至0.0001g；經(jīng)600⁰C灼燒不少于1h的氯化鈉（光譜純）0.6355g，準(zhǔn)確至0.0001g；經(jīng)600⁰C烘干不少于1h氯化鉀（光譜純）0.4768g，準(zhǔn)確至0.0001g；置于同一個150mL石英玻璃燒杯中，加少約50mL、硝酸5mL溶解，加熱煮沸除去二氧化碳，冷卻后移至250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

b.    混合稀標(biāo)準(zhǔn)溶液：鋰、鈉、鉀濃度均為10mg/L。

吸取濃度為1g/L的鋰、鈉、鉀混合濃標(biāo)準(zhǔn)溶液10.0m L，置于1000mL容量瓶中，加入20mL硝酸，用水稀釋至刻度，搖勻。

c.    氯化銫（消電離劑）溶液：氯化銫濃度為4g/L。

稱取1g氯化銫置于150mL石英玻璃燒杯中，以水溶解后移入250mL容量瓶中，加（1+1高純）硝酸5mL，用水稀釋至刻度，搖勻。將溶液移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

d.  標(biāo)準(zhǔn)系列溶液：鋰、鈉、鉀濃度分別為0.025，0.05，0.10，0.20，0.30，0.40，0.50g/L。

吸取混合稀標(biāo)準(zhǔn)溶液0.50，1.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00m L分別置于200mL容量瓶中，各加入氯化銫溶液20m L，用硝酸溶液稀釋至刻度，搖勻，移入聚乙烯塑料瓶中貯存。

2.4.3.6 高純水：二次交換水。

2.4.3.7 鉑坩堝。

2.4.3.8 石墨分解箱或石墨罩：高純石墨。

2.4.4 儀器、設(shè)備

2.4.4.1 原子吸收分光光度計。

2.4.4.2 鋰、鈉、鉀空芯陰較燈。

2.4.5 樣品

2.4.5.1 試驗室樣品

   按2.2.5.1步驟進(jìn)行。

2.4.5.2 試樣

   按2.1.1.3.2 步驟進(jìn)行。

2.4.6 分析步驟

2.4.6.1 試料

   稱取1.000g經(jīng)110⁰C烘干不少于2h的試樣（視雜質(zhì)含量而定），準(zhǔn)確至0.0001g，置于鉑坩堝中，平行三份。

2.4.6.2 空白試驗

   除不加試料外，采用與測定完全相同的分析步驟、試劑和用量進(jìn)行平行操作。

2.4.6.3 測定

2.4.6.3.1 試料溶液

  向裝有試料的鉑坩堝中，加少量水潤濕。將坩堝放在石墨箱的柵板上[箱底預(yù)選家污辱200m L氫氟酸（2.4.3.3）]蓋上箱蓋。分別于箱的上、下部用電爐加熱，保持箱內(nèi)溫度105～110⁰C、4～5h[若用高純氫氟酸直接分解試料，加7～10mL氫氟酸（2.4.3.2）于坩堝中，將坩堝置于設(shè)有石墨罩，溫度為80～100⁰C的電爐上]，蒸發(fā)至干，取下坩堝冷卻后，加入硝酸溶液約10m L，于電爐上加熱使其殘渣完全溶解，冷卻，用塑料吸管移入25容量瓶中，加入氯化銫溶液2.5m L，以硝酸溶液稀釋至刻度，搖勻，待測。

2.4.6.3.2 儀器工作條件

表6

 

2.4.6.3.3 測試方法

   將待測溶液、空白溶液、標(biāo)準(zhǔn)溶液編好程序，按表6所列的儀器工作條件，采用緊密內(nèi)插法測定鋰、鈉、鉀的吸光度。

2.4.7 分析結(jié)果的表達(dá)

2.4.7.1 分析結(jié)果以百分含量（%）表示。

2.4.7.2 分析結(jié)果按式（10）計算：

……………………（10）

式中： ——試樣中待測元素百分含量，%；

、 ——兩份標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，μg/ L；

        、 ——兩份標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度；

       ——試料溶液的體積，m L；

        V——試料溶液的體積，m L；

     ——試料質(zhì)量，g。

2.4.8 準(zhǔn)確度：相對標(biāo)準(zhǔn)偏差10%～15%（含量為0.50～10.0g/L）。