行業(yè)標準-《高純錫化學(xué)分析方法雜質(zhì)元素含量的測定輝光放電質(zhì)譜法》(編制說明)-預(yù)審稿

高純錫化學(xué)分析方法雜質(zhì)元素含量的測定輝光放電質(zhì)譜法編制說明〔預(yù)審稿〕國合通用測試評價認證股份公司20234高純錫化學(xué)分析方法雜質(zhì)元素含量的測定輝光放電質(zhì)譜法工作簡況方法概況工程的必要性錫具有質(zhì)地松軟，熔點低，展性強，塑性強和無毒等優(yōu)良特性，主要用于電子、信息、電器、化工、冶金、建材、機械、食品包裝、原子能及航天工業(yè)等，隨著經(jīng)濟的進展，技術(shù)的進步，將來錫的應(yīng)用領(lǐng)域還將不斷擴大，型“無焊料”技術(shù)的消滅，將為錫金屬的應(yīng)用PVC領(lǐng)域的鉛的替代作的要求。因此建立有效的針對高純錫純度檢測的手段尤為必要。適用范圍本標準適用于高純錫中雜質(zhì)元素含量的測定。各元素測定范圍，見表1：1測定范圍/ug/kg/ug/kg/ug/kg/ug/kg/ug/kg/ug/kgLi1~10000Zn1~10000Tb1~10000Be1~10000Ga5~10000Dy1~10000B1~10000Ge5~10000Ho1~10000F5~10000As5~10000Er1~10000Na1~10000Se5~10000Tm1~10000Mg1~10000Br5~10000Yb1~10000Al1~10000Rb1~10000Lu1~10000Si1~10000Sr1~10000Hf1~10000P1~10000Y1~10000Ta1~10000S50~10000Zr1~10000W1~10000Cl50~10000Nb1~10000Re1~10000K1~10000Mo1~10000Os1~10000Ca1~10000Ru1~10000Ir1~10000Sc1~10000Rh1~10000Pt1~10000Ti1~10000Pd1~10000Au1~10000V1~10000Ag1~10000Hg1~10000Cr1~10000Cd1~10000Tl1~10000Mn1~10000Sn基體Pb1~10000Fe1~10000Nd1~10000Bi1~10000Co1~10000Sm1~10000Th1~10000Ni1~10000Eu1~10000U1~10000Cu1~10000Gd1~10000

元素

測定范圍元素可行性作為公認的對固體材料直接進展痕量及超痕量元素分析最有效的分析手段之一GDMS料、稀貴金屬、濺射靶材等材料中雜質(zhì)元素分析的重要方法。例如，高純Al、Ti、Cu等材料的GDMS法雜質(zhì)元素定量分析已被收入美國ASTM標準。因此制定高純錫的輝光放電質(zhì)譜法測定雜質(zhì)元素標準分析方法有牢靠的技術(shù)支撐。國合通用測試評價認證股份公司隸屬于有研科技集團，是國家材料測試評價平臺-主中心承建單位，為中國材料測試評價聯(lián)盟秘書處掛靠單位。公司自成立以來，〔北京檢驗認證作為國合通用測試〔北京檢驗認證運營治理著國家有色金屬及電子材料分析測試中心和國家有色金屬質(zhì)量監(jiān)視檢驗中心2023863406項，3101075年獲得國家制造20余項；負責(zé)和參與起草制訂分析方法國家標準、行業(yè)標準300余項；國家標準物質(zhì)/120個，在國內(nèi)外科技期刊上發(fā)表論文80022部。要解決的主要問題檢索到目前為止的國內(nèi)外現(xiàn)行公布標準中，有產(chǎn)品標準YS/T44-2023《高純錫》和分析方法標準YS/T36-2023《高純錫化學(xué)分析方法15〔AgAl、CaCuFeMgNiZnSbBiAsPbAuCoIn〕YS/T36.3-2023《高純錫化學(xué)分析方法》是利用四氯化錫易揮發(fā)性質(zhì)，在100℃左右，將金屬錫置于氯化氫和氯的氣氛中形成四氯化錫，揮發(fā)后與雜質(zhì)分別，雜質(zhì)種類僅限于不生成易揮發(fā)氯化物的13種雜質(zhì)，YS/T36.1-2023《高純錫化學(xué)分析方法砷量的測定砷斑法》和YS/T36.2-2023方法靈敏度緣由，上述兩方法只能滿足5N高純錫的檢測需求，而產(chǎn)品標準中6N、7N兩個牌號目前還沒有對應(yīng)的標準方法。文獻報道中有用分別基體電感耦合等離子體放射光譜法〔ICP-AES〕和電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS15ICP-MS5N5N6N7NGD-MS〔GD-MS〕是20有效的分析手段之一，GD-MS的應(yīng)用主要在于高純度材料的雜質(zhì)元素檢測，已成為國際上高純金屬材料、合金材料、稀貴金屬、濺射靶材等材料中雜質(zhì)分析的重要方法。在歐洲、日本和美國的應(yīng)用已較為成熟和廣泛。高純Al、Ti、CuGD-MSASTM方法，對應(yīng)產(chǎn)品標準，可以較好地完善高純錫產(chǎn)品檢驗表征及評價的方法技術(shù)體系。任務(wù)來源國合通用測試評價認證股份公司于20234元素含量的測定行業(yè)標準打算，20239[2023]1262023-0414T-YS2023年～2023年，技術(shù)歸口單位為全國有色金屬標準化技術(shù)委員會。本標準編制單位、起草人及所做工作本標準主要起草單位為國合通用測試評價認證股份公司、國標〔北京〕檢驗認證有限公司,主要起草人為劉紅、xxx、xxx、xxx。主要負責(zé)本標準的方法制定、資料收集、技術(shù)參數(shù)確實定及標準條款的編寫工作。本標準參與起草單位包括金川集團股份、鋼研納克檢測技術(shù)股份、峨嵋半導(dǎo)體材料爭論所、貴研檢測科技〔云南〕。參與起草人：xxx、xxx、xxx、xxx、xxx，主要負責(zé)本標準的驗證工作。主要工作過程202310召開了任務(wù)落實會，依據(jù)任務(wù)落實會會議精神和與會專家的意見，于2023年3月提交征求意見稿、編制說明、驗證報告、試驗報告。于2023年6月，由中國有色金屬工業(yè)標準計量x個單位的x意見，承受了合理的意見使之更加完善，對本標準的主要修改意見如下：略。二、標準編制原則本標準是依據(jù)GB/T1.1-2023《標準化工作導(dǎo)則第1局部：標準的構(gòu)造和編寫規(guī)章》和GB/T20231.4-20234局部：化學(xué)分析方法》的要求進展編寫的。三、標準主要內(nèi)容確實定依據(jù)樣品的制備技術(shù)1mm～20mm12mm～40mm的片狀，保持樣品40分鐘，用超純水反復(fù)清洗酸殘留液，用無水乙醇沖洗，吹干。裝載在片狀樣品池上進展樣品分析。測定技術(shù)適當(dāng)?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)開頭輝光放電，對片狀金屬樣品進展預(yù)濺射5min，進一步去除外表沾污。1)可以由下式給出：ω =RSF (I·A)/(I·A) ·ω

…..……….(1)(X/Sn) (X/Sn) X Rh Sn X Sn式中：ω

——待測元素的質(zhì)量分數(shù)，單位為微克每千克〔μg/kg〕；(X/Sn)RSF ——待測元素的相對靈敏度因子；(X/Sn)I——待測元素的同位素譜峰強度，以每秒計數(shù)〔cps〕表示；XI——Sn〔cps〕表示；SnA——待測元素的同位素豐度；XA——SnSnω——Sn1.00109，單位為微克每千克〔μg/kg〕。Sn分析元素同位素選擇及區(qū)分率氬復(fù)合離子的干擾，來自碳、氮、氧和氯化物離子的干擾、氧化物離子干擾、多電荷離子干擾、多原子分子干擾等。大多數(shù)質(zhì)譜干擾可以在中區(qū)分率4000的條件下得到分別降低，少局部14000下測定。表1 測定元素及同位素選擇元素同位素區(qū)分率元素同位素區(qū)分率元素同位素區(qū)分率Li7中Zn66中Tb159中Be9中Ga69中Dy163中B11中Ge70中Ho165中F19中As75中Er166中Na23中Br79，81高Tm169中Mg24中Se77，82高Yb172中Al27中Rb85中Lu175中Si28中Sr88中Hf178中P31中Y89中Ta181中S32中Zr90中W184中Cl35中Nb93中Re187中K39高Mo95中Os190中Ca44中Ru101中Ir191中Sc45中Rh103中Pt194中Ti48中Pd105中Au197中V51中Ag109中Hg202中Cr52中Cd111中Tl205中Mn55中Sn120中，高Pb208中Fe56中，高Nd142高Bi209中Co59中Sm152中Th232中Ni58中Eu151中U238中Cu63中Gd155中//儀器參數(shù)選擇考察了GD-MS測定技術(shù)方面的以下主要影響因素：放電氣體氬氣的流速 GasFlowmL/mi、放電電流I(mA)、放電電壓U(V2輝光放電質(zhì)譜儀主要工作參數(shù)預(yù)濺射時間

參數(shù)ParametersDischargeCurrent/mADischargeVoltage/VDischargeGas/(mL/min)Extraction/VFocus/VX-deflection/VShape/VY-deflection/V

數(shù)值Value38900~1100470-2023-986-0.96128-0.10在選定的儀器工作條件下，考察易污染元素鈉、硅隨濺射時間的變化，見圖1，結(jié)果表明，隨濺射時間的增加，各元素信號強度漸漸下降，濺射時間20min以后，信號到達穩(wěn)定，20min。4Na信號強度隨濺射時間變化曲線5Si信號強度隨濺射時間變化曲線周密度重復(fù)性在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的測定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個測試結(jié)果確實定差值不超過重復(fù)性限r(nóng)(r5％，重復(fù)性限〔r〕按表4數(shù)據(jù)承受線性內(nèi)插法或外延法求得〔表4暫略〕允許差試驗室分析結(jié)果的差值應(yīng)不大于表5所列相對允許差。表5允許相對標準偏差元素含量范圍/μg/kg試驗室內(nèi)允許相對標準偏差/%試驗室間允許相對標準偏差/%≥1～10100400≥10～5080350≥50～50050300≥500～500030200≥≥5000～1000010100四、標準水平分析目前并未檢索到國內(nèi)相關(guān)國