GB∕ T 40312-2021 磷鐵 磷、硅、錳和鈦含量的測(cè)定 波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜法（熔鑄玻璃片法）（正式版）

ICS77.100CCSH11GB/T40312—2021色散X射線熒光光譜法(熔鑄玻璃片法)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T40312—2021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)定本文件由中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本文件由全國(guó)生鐵及鐵合金標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC318)歸口。1GB/T40312—2021色散X射線熒光光譜法(熔鑄玻璃片法)警示——使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文件并未指出所有可能的安全問題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。本文件描述了用波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜法測(cè)定磷鐵中磷、硅、錳和鈦的含量的方法。本文件適用于磷鐵中磷、硅、錳和鈦含量的測(cè)定。各分析元素測(cè)定范圍見表1。表1分析元素及測(cè)定范圍分析元素測(cè)定范圍(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%PMn0.50～3.000.10～2.500.10～2.002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(duì)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/T4010鐵合金化學(xué)分析用試樣的采取和制備GB/T6379.1測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第1部分：總則與定義GB/T6379.2測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第2部分：確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法重復(fù)性與再現(xiàn)性的基本方法GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T16597冶金產(chǎn)品分析方法X射線熒光光譜法通則JJG810波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜儀3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4原理試料經(jīng)特殊的預(yù)氧化處理后，熔制成平整、光潔的玻璃樣片，X射線管產(chǎn)生的初級(jí)X射線照射到玻璃樣片的表面上，產(chǎn)生的特征X射線經(jīng)晶體分光后，探測(cè)器在選擇的特征波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的20角處測(cè)量X2GB/T40312—20215試劑與材料5.2無水四硼酸鋰，使用前在500℃灼燒4h,冷卻，密封備用。5.7有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(CRM)或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(RM)。用于繪制校準(zhǔn)曲線和漂移校正，所選系列有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中各分析元素含量應(yīng)覆蓋分析范圍且有適當(dāng)?shù)奶荻?。用于?duì)儀器進(jìn)行漂移校正時(shí)，所選有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)接近校準(zhǔn)曲線的上限和下限。5.8氬甲烷氣體(90%Ar+10%CH?),為X射線熒光光譜儀流氣正比計(jì)數(shù)器用，置于儀器室內(nèi)，并且6儀器與設(shè)備高溫爐應(yīng)至少能維持1000℃的溫度。熔融爐應(yīng)至少能維持1100℃的溫度，可以選擇電熱熔融爐、燃?xì)馊廴跔t和高頻感應(yīng)熔融爐。6.3X射線熒光光譜儀應(yīng)符合JJG810和GB/T16597的規(guī)定和要求。坩堝和模具(或坩堝兼做模具)由不浸潤(rùn)的鉑-金合金(95%Pt-5%Au)制成。坩堝應(yīng)有一定的厚度7取樣和制樣按照GB/T4010的規(guī)定進(jìn)行，試樣應(yīng)全部通過0.125mm篩孔。3GB/T40312—20218熔鑄玻璃片的制備8.1.1稱取7.000g無水四硼酸鋰(5.2)于鉑金坩堝內(nèi)，滴加1mL碘化銨溶液(5.5)后，在1000℃下加坩堝內(nèi)壁形成一層均勻的內(nèi)襯層。坩堝制作熔劑坩堝時(shí)有較好的效果，碘化銨用量根據(jù)鉑金坩堝的新舊程度可適當(dāng)調(diào)整，一般在0.5mL～2mL之間，碘化銨用量在本范圍內(nèi)變化時(shí)對(duì)測(cè)定結(jié)果無顯著影響。所有試劑用量一旦確定后，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中需保持一致。8.1.2稱取0.2000g±0.0002g的磷鐵試樣和1.5000g碳酸鋰(5.3)置于按8.1.1處理的坩堝內(nèi)，混勻，然后在其上均勻覆蓋2.0000g無水四硼酸鋰(5.2)粉末。注：覆蓋的無水四硼酸鋰粉末以能完全蓋住試樣和碳酸鋰混合物為宜，目的是防止預(yù)氧化過程中碳酸鋰和試樣反后，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中需保持一致。8.1.3將坩堝置于高溫爐內(nèi)，以15℃/min～20℃/min的速率從室溫升溫至650℃后，再以5℃/min～6℃/min的速率升溫至850℃,并保持10min,即完成試樣的預(yù)氧化，完成后坩堝內(nèi)無黑色注：當(dāng)高溫爐起始溫度較高時(shí)，可先降溫至400℃以下，再按8.1.3進(jìn)行氧化。把8.1.4所示坩堝轉(zhuǎn)移至熔樣爐內(nèi)，在1050℃下按預(yù)設(shè)程序熔融即可。一般建議熔融10min~9儀器的準(zhǔn)備儀器的工作環(huán)境應(yīng)滿足GB/T16597的規(guī)定。X射線光譜儀在測(cè)量之前應(yīng)按儀器制造商的要求使工作條件得到最優(yōu)化，并在測(cè)量前至少預(yù)熱1h或直到儀器穩(wěn)定。b)計(jì)數(shù)率一般不超過所用計(jì)數(shù)器的最大線性計(jì)數(shù)率；4GB/T40312—2021d)推薦使用的元素分析線、20角、光管電壓電流和可能干擾元素見附錄A。10.2校準(zhǔn)曲線的繪制與確認(rèn)10.2.1校準(zhǔn)曲線的繪制在選定的工作條件下，用X射線熒光光譜儀測(cè)量一系列標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的熔鑄玻璃片，每個(gè)樣片應(yīng)至少測(cè)量?jī)纱?。用儀器所配的軟件，以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中各元素的含量值和測(cè)量的熒光強(qiáng)度平均值計(jì)算并繪制出校準(zhǔn)曲線，一般以二次方程或一次方程的形式表達(dá)，見式(1):w=aI2+bI十c…(1)式中：70——待測(cè)分析元素的含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%;I——各分析元素的X射線強(qiáng)度，單位為計(jì)數(shù)率(kcps);10.2.2校準(zhǔn)曲線準(zhǔn)確度的確認(rèn)可根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的模型對(duì)校準(zhǔn)方程進(jìn)行校正，如α影響系數(shù)法、基本參數(shù)法、經(jīng)驗(yàn)α系數(shù)法和譜線重疊校正等。但不論采用何種校正模型，都應(yīng)用非建線用標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)校正曲線進(jìn)行驗(yàn)證。按照選定的分析條件，用X射線熒光儀測(cè)量與試樣化學(xué)分析元素相近的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的玻璃熔鑄片，以式(2)判定分析值與認(rèn)證值或標(biāo)準(zhǔn)值之間在統(tǒng)計(jì)上是否有顯著差異?！街校害蘯——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中分析元素的標(biāo)準(zhǔn)值，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示；r/R——精密度共同試驗(yàn)確定的重復(fù)性限和再現(xiàn)性限；n——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的重復(fù)測(cè)定次數(shù)；S——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中分析元素定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差；N——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值實(shí)驗(yàn)室個(gè)數(shù)。10.3未知試樣的分析10.3.1儀器的標(biāo)準(zhǔn)化定期對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化確認(rèn)，通常以固定樣片檢查分析元素的X射線強(qiáng)度是否有顯著變化來確認(rèn)，若發(fā)生顯著變化說明儀器發(fā)生漂移。當(dāng)儀器出現(xiàn)漂移時(shí)，通過測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化樣品的X射線強(qiáng)度對(duì)儀器進(jìn)行漂移校正?？刹捎脝吸c(diǎn)校正或兩點(diǎn)校正，單點(diǎn)校正時(shí)使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化樣品對(duì)X射線強(qiáng)度進(jìn)行漂移校正，以式(3)表示。兩點(diǎn)校正用設(shè)定在校正曲線兩端的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化樣品進(jìn)行漂移校正，以式(4)表示。校正的間隔時(shí)間可根據(jù)儀器的穩(wěn)定性決定。Ic=I×α (3)I.=αI+β (4)式中：I——未知樣品校正后的X射線強(qiáng)度，單位為計(jì)數(shù)率(kcps);I——未知樣品的測(cè)量X射線強(qiáng)度，單位為計(jì)數(shù)率(kcps);5GB/T40312—2021按照10.1選定的工作條件，用X射線熒光光譜儀測(cè)量未知試樣中分析元素的X射線熒光強(qiáng)度。根據(jù)未知試樣的X射線熒光強(qiáng)度測(cè)量值，從校準(zhǔn)曲線計(jì)算出分析元素的含量。同一試樣兩次獨(dú)立分析結(jié)果差值的絕對(duì)值不大于重復(fù)性限r(nóng),則取算術(shù)平均值作為分析結(jié)果。如果兩次獨(dú)立分析結(jié)果差值的絕對(duì)值大于重復(fù)性限r(nóng),則按照附錄B的規(guī)定追加測(cè)量次數(shù)并確定分析結(jié)果。分析結(jié)果按GB/T8170規(guī)定修約。本文件在2019年由8個(gè)實(shí)驗(yàn)室，對(duì)8個(gè)不同水平的樣品進(jìn)行精密度共同試驗(yàn)。按GB/T6379.1和GB/T6379.2進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定的重復(fù)性限r(nóng)和和再現(xiàn)性限R見表2,精密度原始數(shù)據(jù)見附錄C。表2精密度%分析元素測(cè)定范圍(質(zhì)量分?jǐn)?shù))重復(fù)性限r(nóng)再現(xiàn)性限RPr=0.1662+0.0043mR=0.0757+0.0173m0.50～3.00r=0.02553+0.02091mR=0.04034+0.05217mMn0.10～2.50r=0.0034+0.03192mR=0.0081+0.05656m0.10～2.00r=0.01756+0.00142mR=0.04099+0.0138m注：式中m是分析元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以%表示。試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：b)本文件編號(hào)；c)結(jié)果與其表示；d)測(cè)定中發(fā)現(xiàn)的異常現(xiàn)象；e)在測(cè)定過程中注意到的任何特性和本文件中沒有規(guī)定的可能對(duì)試樣和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的結(jié)果產(chǎn)生影響的任何操作。6GB/T40312—2021(資料性)分析元素元素分析線光管電流mA光管電壓20角可能的干擾元素PPKαl,2Mo、Cu、WW、SnMnMnKal,262.973Cr、Fe、MoTiKal,286.137Cr、V7GB/T40312—2021試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)收流程試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)收流程圖見圖B.1。測(cè)定測(cè)定X?,X?是X-X?≤r否是否測(cè)定X?,X?是Xx-X≤1.3r否X=中位值(XX?X2.X)Ix?-x?I≤1.2r測(cè)定XY?否是X圖B.1試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)收流程圖8GB/T40312—2021(資料性)精密度實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)磷元素的精密度實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)見表C.1。表C.1磷元素的精密度實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室不同水平磷含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%12345678ABCDEFGH9硅元素的精密度實(shí)