区熔锗锭化学分析方法.doc

1、 ICS 29.045H 80中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准GB/T .2-201区熔锗锭化学分析方法第二部分铝、铁、铜、镍、铅、钙、镁、钴、铟、锌含量的测定 电感耦合等离子体质谱法Methods for chemical analysis of zone-refine germanium ingotPart 2：Determination of aluminium、 iron、c opper、n ickle、lead、c admium、 magnesium、 cobalt、i ndium、z inc content-Inductively coupled plasma mass

2、spectrometry（预审稿）（本稿完成时间：2016 年 06 月）-发布 -实施发 布中 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 GB/T .2-201II前 言本标准由中国有色金属工业协会提出。本标准由全国有色金属标准化技术委员会归口。本标准起草单位：云南临沧鑫圆锗业股份有限公司。本标准参加起草单位：南京中锗科技有限公司、北京矿冶研究总院、云南冶金研究院、云南东昌金属加工有限公司。本标准主要起草人：、。GB/T .2-2012警告使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题

3、。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。1 范围本 部 分 规 定 了 区 熔 锗 锭 中 铝、铁、铜、镍、铅、钙、镁、钴、铟、锌含 量 的 测 定 方 法 。本部分适用于区熔锗锭中铝、铁、铜、镍、铅、钙、镁、钴、铟、锌含量的测定。测定范围：0.011.010 -4 %。2 方法原理锗与盐酸和硝酸作用溶解后，生成易挥发的四氯化锗与杂质分离。残渣用王水溶解，蒸干，再用硝酸溶解定溶，在 ICP-MS 上进行测定。3 试剂制备溶液和分析用水均为去离子水或相当纯度的水，电阻率大于 18 M.cm，实验所用器皿均用稀硝酸（1+4）煮沸浸泡过夜后，用纯水彻底清洗干净待用。

4、3.1 盐酸：（1.171.19g/mL）：UP 级或相当纯度。3.2 硝酸：UP 级或相当纯度。3.3 王水：将盐酸（3.1）与硝酸（3.2）按 3：1 比例混匀，用时现配。3.4 混合标准贮存溶液 A：铝、铁、铜、镍、铅、钙、镁、钴、铟、锌混合标准贮存溶液（市售） ，含量均为 100g/mL。3.5 混合标准贮存溶液 B：铝、铁、铜、镍、铅、钙、镁、钴、铟、锌标准溶液：移取 1.00mL 铝、铁、铜、镍、铅、钙、镁、钴、铟、锌混合标准贮存溶液（3.4）于 100mL 容量瓶中，加入 5mL 硝酸（3.2） ，用水稀释至刻度，混匀，各元素标准溶液浓度均为 1.00g/mL。3.6 混合标准贮

5、存溶液 C：铝、铁、铜、镍、铅、钙、镁、钴、铟、锌标准溶液：移取 10.00mL 铝、铁、铜、镍、铅、钙、镁、钴、铟、锌混合标准贮存溶液（3.5）于 100mL 容量瓶中，加入 5mL 硝酸（3.2） ，用水稀释至刻度，混匀，各元素标准溶液浓度均为 100ng/mL。3.7 内标混合标准溶液 A：钪、铑、铼混合标准贮存溶液，含量均为 1000g/mL。3.8 内标混合标准溶液 B: 移取 0.10mL 钪、铑、铼混合标准贮存溶液（3.7）于 100mL 容量瓶中，加入 2mL 硝酸（3.2） ，用水稀释至刻度，混匀，各元素标准溶液浓度均为 1.00g/mL。4 仪器设备4.1 电感耦合等离子体

6、质谱仪。4.2 氩气及氩气净化、供给系统。氩气纯度：（Ar ）99.999%；氩气纯度不够时，可用氩气净化器净化。4.3 纯水机。所生产纯水电阻率不小于 18M.cm。4.4 电热板。4.5 微量移液器。区熔锗锭化学分析方法第二部分 铝、铁、铜、镍、铅、钙、镁、钴、铟、锌含量的测定电感耦合等离子体质谱法GB/T .2-20135 试样用玛瑙研钵手工磨细，通过 200m 筛孔。6 分析步骤6.1 试 料根 据 试 样 实 际 纯 度 ， 称 取 试 料 量 0.10 .5g。6.2 空白试验随同试料做空白试验。6.3 测定次数平行进行三次测定，取其平均值。6.4 测定 6.4.1 称取试样 0.

7、5g 于 100 mL 石英烧杯中，加入 8mL 王水（3.3）后盖上表面皿，置于洁净（洁净等级达到百级以上）通风橱的电热板上，在 100下加热溶解（间断摇动） ；待试样完全溶解后，移开石英表面皿加入 4ml 浓盐酸（3.1） ，盖回表面皿，温度同时调至 110；加热回流 20min 后将温度调节至 120， 继续加热回流；待石英烧杯及表面皿完全清亮时，将温度调至 130，10min 后取下石英表面皿，将样品蒸至近干。6.4.2 取下加入 0.2ml 的浓硝酸（3.2）以溶解残渣，冷却至室温，转入 10ml 容量瓶中。6.4.3 加入 0.1ml 1ug/ml 钪、铑、铼多元素内标混合溶液，纯

8、水反复清洗烧杯内壁不少于 3 次，以水稀释至刻度，混匀。6.4.4 按仪器工作条件，采用标准曲线法在 ICP-MS 上测定完标准溶液系列后，按序测定试液中各杂质浓度。6.5 工作曲线的绘制分别于 5 个 10mL 容量瓶中加入混合标准溶液 C：（3.6） 0 、0.10、0.50 、100 、2.00mL，加入0.2mL 硝酸（3.2） 、0.1ml 1ug/ml 钪、铑、铼多元素内标混合溶液，以水稀释至刻度，混匀。按仪器工作条件，采用 ICP-MS 标准曲线法依次进行测定，将测定得到的被测元素的强度作为纵坐标，被测元素的质量浓度为横坐标绘制标准校准曲线。6.6 分析结果的计算与表述按下式计算

9、铝、铁、铜、镍、铅、钙、镁、钴、铟、锌的质量分数 ，数值以% 表示： 式中： x 被测元素（铝、铁、铜、镍、铅、钙、镁、钴、铟、锌） ；测得铝、铁、铜、镍、铅、钙、镁、钴、铟、锌的质量浓度，单位为纳克每毫升，ng/mL；0空白溶液的浓度，单位为纳克每毫升，ng/mL；V 待测试液的总体积，单位为毫升， mL；待测试料的质量，单位为克，g。 0计算结果保留两位有效数字。7 精密度7.1 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10)(09mVwxGB/T .2-2014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

10、性限（r ）按以下表 5 数据采用线性内插法求得：表 5 重复性限Al /10-4 0.007 0.20 0.5r/10-4 0.002 0.05 0.06Fe/10-4 0.010 0.30 1.00r/10-4 0.003 0.060 0.09Cu/10-4 0.009 0.040 1.00r/10-4 0.004 0.011 0.08Ni /10-4 0.007 0.020 1.00r/10-4 0.003 0.005 0.07Pb/10-4 0.008 0.32 1.00r/10-4 0.004 0.037 0.09Ca/10-4 0.008 0.15 1.00r/10-4 0.004

11、 0.031 0.07Mg/10-4 0.009 0.050 1.00r/10-4 0.004 0.022 0.08Co /10-4 0.005 0.01 0.50r/10-4 0.002 0.003 0.03In/10-4 0.008 0.10 0.5r/10-4 0.004 0.032 0.041Zn /10-4 0.007 0.230 1.00r/10-4 0.005 0.048 0.10注：重复性（r）为2.8S r，S r为重复性标准差。7.2 再现性在再现性条件下获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限（R） ，超过再现性限（R）的情况不超过 5，再现性限( R)按表 6 数

12、据采用线性内插法求得：表 6 再现性限Al /10-4 0.007 0.20 0.5r/10-4 0.003 0.07 0.09Fe/10-4 0.010 0.30 1.00r/10-4 0.004 0.070 0.10Cu/10-4 0.009 0.040 1.00r/10-4 0.006 0.015 0.09Ni /10-4 0.007 0.020 1.00r/10-4 0.004 0.006 0.08Pb/10-4 0.008 0.32 1.00r/10-4 0.006 0.041 0.12Ca/10-4 0.008 0.15 1.00r/10-4 0.005 0.040 0.081GB

13、/T .2-2015Mg/10-4 0.009 0.050 1.00r/10-4 0.006 0.038 0.091Co /10-4 0.005 0.01 0.50r/10-4 0.002 0.003 0.033In/10-4 0.008 0.10 0.5r/10-4 0.005 0.041 0.052Zn /10-4 0.007 0.230 1.00r/10-4 0.006 0.059 0.12注： 再现性（R）为 2.8SR，S R 为再现性标准差。8 质量保证和控制应 用 国 家 级 标 准 样 品 或 行 业 级 标 准 样 品 （ 当 前 两 者 没 有 时 ， 也 可 用 控 制

14、标 样 替 代 ） ， 每 周 或每 两 周 校 核 一 次 本 分 析 方 法 的 有 效 性 。 当 过 程 失 控 时 ， 应 找 出 原 因 ， 纠 正 错 误 后 ， 重 新 进 行 校 核 。9 试验报告试 样 ；使 用 的 标 准 （ 包 括 发 布 或 出 版 年 号 ） ；分 析 结 果 及 其 表 示 ；与 基 本 分 析 步 骤 的 差 异 ；测 定 中 观 察 到 的 异 常 现 象 ；试 验 日 期 。GB/T .2-2016附 录 A（资料性附录）ICP-MS 测定条件A.1 ICP-MS 测定参考参数按照常规方法选择电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）的测定条件

15、，仪器质量标准分辨率为0.75amu。最终确定的仪器测定参考参数见表 2。表 2 ICP-MS 测定参考参数工作参数项目热焰模式（H） 冷焰模式（C ）RF 功率（W ） 1350 600冷却气（L/min） 13.00 13.00辅助气（L/min） 0.80 0.80雾化气（L/min） 0.85 0.90分辨率 标准 标准扫描方式 跳峰 跳峰测量点 3 3A.2 同位素、测量模式和内标的选择在 ICP-MS 测定中，按照被测同位素无干扰、丰度高的原则，选择区熔锗锭中 10 个被测杂质元素的同位素；由于某些被测同位素存在质谱干扰，对不同的测定的同位素因其自身电离能不同，需采取不同的测量模式。选择 43Sc、103Rh、185Re 三种内标来监测低、中、高质量数。测定同位素的选择、测量模式和内标选择见表 3。表 3 同位素、测量模式和内标的选择元素 测定的同位素 同位素质量数的测量方式 内 标Al 27 H 43ScFe 57 C 43ScCu 65 H 43ScNi 60 H 43ScPb 208 H 185ReCa 44 C 43ScMg 24 H 43ScCo 59 H 43ScIn 115 H 103RhZn 64 H 43Sc注：H：热焰模式；C：冷焰模式。