GBT 12690.4-2021 稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質(zhì)化學(xué)分析方法 第4部分：氧、氮量的測定 脈沖-紅外吸收法和脈沖-熱導(dǎo)法

稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質(zhì)化學(xué)分析方法第4部分：氧、氮量的測定脈沖-紅外吸收法和脈沖-熱導(dǎo)法2021-10-11發(fā)布2022-05-01實施I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T12690《稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質(zhì)化學(xué)分析方法》的第4部分。GB/T12690已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：碳、硫量的測定高頻-紅外吸收法；——第2部分：稀土氧化物中灼減量的測定重量法；——第3部分：稀土氧化物中水分量的測定重量法；——第4部分：氧、氮量的測定脈沖-紅外吸收法和脈沖-熱導(dǎo)法；——第6部分：鐵量的測定硫氰酸鉀、1,10-二氮雜菲分光光度法；——第7部分：硅量的測定；——第8部分：鈉量的測定；——第9部分：氯量的測定第10部分：磷量的測定——第11部分：鎂量的測定——第12部分：釷量的測定硝酸銀比濁法；鉬藍分光光度法；火焰原子吸收光譜法；偶氮胂Ⅲ分光光度法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法；——第13部分：鉬、鎢量的測定——第14部分：鈦量的測定；電感耦合等離子體發(fā)射光譜法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法；——第15部分：鈣量的測定；——第16部分：氟量的測定離子選擇性電極法；——第17部分：稀土金屬中鈮、鉭量的測定；——第18部分：鋯量的測定；本文件代替GB/T12690.4—2003《稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質(zhì)化學(xué)分析方法氧、氮量的測定脈沖-紅外吸收法和脈沖-熱導(dǎo)法》,與GB/T12690.4—2003相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：a)更改了適用范圍，增加了不適用于金屬鐿的說明；更改了氧含量的測定范圍，由“0.010%~0.30%”修訂為“0.0050%～0.30%”(見第1章，2003年版的第1章);b)增加了“規(guī)范性引用文件”“術(shù)語和定義”兩章(見第2章、第3章);c)更改了試料的質(zhì)量，由“氧0.050g～0.150g、氮0.060g～0.070g”修改為“氧、氮0.10g~0.16g”(見8.1,2003年版的6.1);f)刪除了質(zhì)量保證和控制(見2003年版的第9章)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由全國稀土標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC229)提出并歸口。Ⅱ本文件起草單位：包頭稀土研究院、國標(biāo)(北京)檢驗認證有限公司、鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司、天津包鋼稀土研究院有限責(zé)任公司、湖南稀土金屬材料研究院、福建省長汀金龍稀土有限公司、國家稀土產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心。藺恩成。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——1990年首次發(fā)布為GB/T12690.12—1990,1995年第一次修訂為GB/T15917.4—1995,2003年第二次修訂為GB/T12690.4—2003; 本次為第三次修訂Ⅲ在稀土產(chǎn)品化學(xué)成分分析領(lǐng)域，我國已經(jīng)建立了針對稀土總量、非稀土雜質(zhì)、稀土雜質(zhì)等檢測的較為全面的標(biāo)準(zhǔn)體系。本標(biāo)準(zhǔn)系列GB/T12690《稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質(zhì)化學(xué)分析方法》以原標(biāo)準(zhǔn)GB/T12690.12～.26—1990《稀土金屬及其氧化物化學(xué)分析方法》為基礎(chǔ)，合并了GB/T8762.3—1988《熒光級氧化釔中酸溶性二氧化硅量測定鉬藍分光光度法》、GB/T8762.4—1988《熒光級氧化釔中氧化鐵、氧化鉛、氧化鎳和氧化銅量測定發(fā)射光譜法》、GB/T8762.6—1988《熒光級氧化銪中氧化鉛、氧化鎳、氧化鐵和氧化銅量測定發(fā)射光譜法》、GB/T11074.3～.7—1989《氧化釤化學(xué)分析方法》等標(biāo)準(zhǔn)，最后形成對所有稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質(zhì)的綜合分析方法標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)修訂的方法標(biāo)準(zhǔn)引用了先進的檢測方法，并基本覆蓋了全部稀土金屬及其稀土氧化物基體。本系列方法標(biāo)準(zhǔn)的建立為稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質(zhì)含量的測定提供了快捷、準(zhǔn)確的方法規(guī)范，具有良好的操作性。本次修訂本文件通過多家實驗室試驗、驗證，修改“允許差”條款為“再現(xiàn)性”條款，在標(biāo)準(zhǔn)中給出了至少覆蓋高、中高、中低、低4點的重復(fù)性、再線性限值，使方法的精密度要求更趨于完善。1稀土金屬及其氧化物中非稀土雜質(zhì)化學(xué)分析方法第4部分：氧、氮量的測定脈沖-紅外吸收法和脈沖-熱導(dǎo)法本文件規(guī)定了稀土金屬(除金屬鐿外)中氧、氮含量的測定方法。本文件適用于稀土金屬(除金屬鐿外)中氧、氮含量的測定。測定范圍(質(zhì)量分數(shù)):氧0.0050%~0.30%;氮0.0020%～0.20%。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4原理在惰性氣氛下，加熱熔融石墨坩堝中的試料，試料中的氧呈一氧化碳或(和)二氧化碳析出，經(jīng)轉(zhuǎn)化爐后，進入紅外檢測器中進行測定。氮呈氮氣析出，進入熱導(dǎo)檢測器中進行測定。5試劑和材料除非另有說明，在分析中僅使用確認為優(yōu)級純及以上試劑和蒸餾水或去離子水或相當(dāng)純度的水。5.1帶蓋鎳囊或鎳籃，氧、氮空白值(質(zhì)量分數(shù))不大于0.00050%,鎳含量(質(zhì)量分數(shù))不小于99%,并預(yù)先經(jīng)過混合酸(HNO?+HPO?+HAc)腐蝕處理。5.2四氯化碳或丙酮，氧、氮空白值(質(zhì)量分數(shù))不大于0.00050%。5.3石墨坩堝。5.4氧標(biāo)準(zhǔn)樣品：在含氧量(質(zhì)量分數(shù))0.0050%～0.30%范圍內(nèi)選擇三個合適的有證標(biāo)準(zhǔn)樣品。5.5氮標(biāo)準(zhǔn)樣品：在含氮量(質(zhì)量分數(shù))0.0020%～0.20%范圍內(nèi)選擇三個合適的有證標(biāo)準(zhǔn)樣品。5.6氦氣[q(He)≥99.99%]。26儀器設(shè)備脈沖-氧氮儀。在儀器最佳工作條件下，凡能達到下列指標(biāo)者均可使用：——脈沖爐溫度：大于2000℃;——檢測器靈敏度：不低于0.001pg/g。7樣品稀土金屬樣品呈塊狀或片狀，先打磨、剝皮，深度剝離后露出新鮮光亮的表面，再剪成小塊，放入丙酮或四氯化碳(5.2)中保存。測量前取出，快速吹干。在10min以內(nèi)測試。8試驗步驟8.1試料稱取0.10g～0.16g樣品，精確至0.0001g。置于帶蓋鎳囊或鎳籃(5.1)中，并排出空氣。8.2平行試驗稱取兩份試料進行平行測定，取其平均值。8.3校正空白試驗打開脈沖爐，將石墨坩堝(5.3)置于下電極，將帶蓋鎳囊或鎳籃(5.1)置于裝樣器內(nèi)。下電極上升，石墨坩堝(5.3)脫氣，在氦氣(5.6)的保護下加熱熔融，記錄脈沖-氧氮儀顯示的空白值。重復(fù)測定3次~5次鎳籃或鎳箔，其氧、氮的平均空白值均不大于0.00050%時，方可進行下步測定。8.4工作曲線的繪制和校正8.4.1繪制：稱取三個適當(dāng)含量的標(biāo)準(zhǔn)樣品(5.4、5.5)于帶蓋鎳囊或鎳籃(5.1)內(nèi)，按8.3操作方法繪制工作曲線。8.4.2校正：根據(jù)8.4.1繪制的工作曲線進行校正。校正后再重復(fù)測定一次，測定結(jié)果的波動應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)值的允許波動范圍內(nèi)。8.5測定將試料(8.1)投入裝樣器中，打開脈沖爐，將石墨坩堝(5.3)置于下電極。閉合下電極，石墨坩堝(5.3)脫氣后，試料(8.1)進入石墨坩堝(5.3)中，在氦氣(5.6)的保護下加熱熔融，氣體釋放，測定值顯示為質(zhì)量分數(shù)。9試驗數(shù)據(jù)處理氧(或氮)含量以氧(或氮)的質(zhì)量分數(shù)w計，按公式(1)計算：3式中：wz——帶蓋鎳囊和試料中氧、氮質(zhì)量分數(shù)，%;a——帶蓋鎳囊與試料的質(zhì)量比(在1.2～3.0之間);w?——空白試驗氧、氮質(zhì)量分數(shù)，%;結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。數(shù)值修約按照GB/T8170規(guī)定執(zhí)行。10精密度在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的絕對差值不超過重復(fù)性限(r),超過重復(fù)性限(r)的情況不超過5%,重復(fù)性限(r)按表1數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。表