ICS 77. 120. 99 CCS H 14
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T474—2021 代替YS/T474—2005
高纯镓化学分析方法
痕量元素的测定
电感耦合等离子体质谱法 Chemical analysis methods of high purity gallium-
Determination of trace element-
Inductively coupled plasma mass spectrometry
2021-03-05发布
2021-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T4742021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件代替YS/T474一2005《高纯镓化学分析方法痕量元素的测定电感耦合等离子体质谱
法》。本文件与YS/T474一2005相比，除结构调整和编辑性修改外，主要技术变化如下：
a）增加了警示； b) 修改了元素种类：增加了Li、Be、Na、Al、K、Ca、Cd、Ba8种元素的检测（见第1章，2005年版的
第1章); c) 修改了方法中元素的检测下限（见第1章，2005年版的第1章）； d) 修改了盐酸和硝酸使用等级（见6.2、6.3，2005年版的3.2、3.3)； e) 增加了试验条件（见第5章）； f) 增加了氩气（见6.1)； g) 修改了仪器的测定条件（见7.1，2005年版的5.6.2)； h) 增加了元素的重复性限（见10.1)； i) 修改了元素的允许差为再现性限（见10.2，2005年版的第7章）； j) 增加了试验报告的要求（见第11章)； k）增加了测定同位素，修改了内标同位素（见附录A，2005年版的5.6.3)。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)提出并归口。 本文件起草单位：中铝矿业有限公司、昆明冶金研究院有限公司、深圳市中金岭南有色金属股份有限
公司、国标（北京)检验认证有限公司、有研亿金新材料有限公司。
本文件主要起草人：艾、潘首道、刘红丽、李超、谭秀丽、墨淑敏、刘朝方、胥福顺、黄祖飞、庞欣、 梁倩。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：
-2005年首次发布为YS/T474—2005；
-
一本次为第一次修订。 YS/T474—2021
高纯镓化学分析方法痕量元素的测定
电感耦合等离子体质谱法
警示一 一使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问题。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
本文件规定了高纯中锂、铍、钠、镁、铝、钾、钙、铬、锰、铁、镍、铜、锌、钼、镉、钢、锡、钡、铅、铋、、 钻、钛痕量元素含量的测定方法。
本文件适用于高纯镓中锂、铍、钠、镁、铝、钾、钙、铬、锰、铁、镍、铜、锌、钼、镉、钢、锡、钡、铅、铋、、 钻、钛痕量元素含量的测定。测定范围见表1。
表1测定范围
测定范围 ng/g 1~100 1~100 4~100 1~100 2~150 5~100 5~150 1~100 2~100 5~100 1~100 2~100
测定范围 ng/g 2~100 1~100 2~100 1~100 2~100 1~100 1~100 1~100 2~100 2~100 3~100
元素 Zn Mo Cd In Sn Ba Pb Bi Rb Co Ti
元素 Li Be Na Mg Al K Ca Cr Mn Fe Ni Cu
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定。
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。 YS/T474—2021
4原理
镓与氯化氢气体在温度200℃时反应生成三氯化镓气体，将生成的三氯化镓气体挥发排尽，以此达到分离主体镓而富集杂质的目的。剩余的杂质以盐酸-硝酸溶解，将其制成溶液，加入选定的内标元素，富集的杂质锂、铍、钠、镁、铝、钾、钙、铬、锰、铁、镍、铜、锌、钼、镉、钢、锡、钡、铅、铋、钻、钛、用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定。
5试验条件
实验室应满足1000级(ISOclass6级）净化
6试剂或材料
6.1氩气：体积分数不小于99.99%。 6.2去离子水（电阻率大于18.2Mα·cm）。 6.3盐酸（p=1.18g/mL）：UP-S级。 6.4硝酸(p=1.42g/mL）：UP-S级。 6.5内标元素标准贮存溶液（500μg/mL）：佬采用有效期内有证书的单元素标准贮存溶液，浓度为 500μg/mL。 6.6内标元素标准溶液（5μg/mL）：移取1.00mL内标元素标准贮存溶液（6.5）于100mL容量瓶中，加人10mL硝酸（6.4)，用去离子水（6.2)稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含5μg内标元素。 6.7待测元素标准贮存溶液（10μug/mL）：锂、铍、钠、镁、铝、钾、钙、铬、锰、铁、镍、铜、锌、钼、镉、钢、锡、 钡、铅、铋、钴、钛、采用有效期内有证书的单元素标准贮存溶液，浓度为10μug/mL。 6.8待测元素标准溶液A（0.1μg/mL）：移取1.00mL待测元素标准贮存溶液（6.7）于100mL容量瓶中，加人10mL硝酸（6.4），用去离子水（6.2）稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含0.1ug待测元素。 6.9待测元素标准溶液B(0.01μg/mL）：移取1.00mL待测元素标准溶液A（6.8）于10mLPP刻度管中，加入1mL硝酸（6.4），用去离子水（6.2）稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含0.01μg待测元素。
7仪器设备
7.1电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS) 7.1.1分辨率：质量分辨率优于(0.8±0.1)amu。 7.1.2同位素质量数见附录A。 7.2氯化发生器示意图
氯化发生器如图1所示。
2 YS/T474—2021
H,O
H,O
H,so
标引序号说明：
石英冷凝管；
2——红外线灯； 3
一石英集气瓶；石英小挥发器； 5- 一石英罩；石英埚；
-
进气阀门；石英平底烧瓶；一电加热套。
R
-
9
图1氯化发生器
8试验步骤
8.1试料
称取0.50g试样，精确至0.0001g。 8.2平行试验
平行做两份试验，取其平均值。 8.3空白试验
随同试料(8.1)做空白试验。 8.4测定 8.4.1试料分解
将试料(8.1)置于5mL石英埚内，装有试料的石英埚和空白试验埚同时装入干燥的石英雾化反应器内，置于电加热套内，连接好气路，打开水龙头抽气，检查装置是否漏气，使洗气瓶中气泡均匀一致。当雾化反应器温度提到200℃时，通人氯化氢气体，集气瓶产生正压，将进气阀门关闭，使大量的氯
3 YS/T474—2021
化氢气体进人系统与镓作用，生成氯化镓气体抽出。温度保持210℃～220℃，直至试样全部挥发（小埚干燥为止），切断电源，打开进气阀门，取出。 8.4.2分析试液的制备
将内残留的杂质用30μL盐酸（6.3）、170μL硝酸（6.4)溶解后，将溶解好的杂质用去离子水 (6.2)转移到10mL的PP刻度管中，分别加入10μL的佬标准溶液（6.6），用去离子水（6.2)稀释至刻度，混匀。试液在48h内完成ICP-MS测定。 8.4.3工作曲线的绘制 8.4.3.1移取0mL、0.10mL、0.30mL、0.50mL、0.80mL、1.00mL混合标准溶液B(6.9)分别置于一组洁净的10mL的PP刻度管中，各加人10μL佬标准溶液（6.6）和200μL硝酸（6.4)，用去离子水 (6.2)稀释至刻度。此系列溶液中含锂、铍、钠、镁、铝、钾、钙、铬、锰、铁、镍、铜、锌、钼、镉、钢、锡、钡、铅、铋、 钻、钛、各为0ng/mL、0.1ng/mL、0.3ng/mL、0.5ng/mL、0.8ng/mL、1.0ng/mL，内标佬为5.0ng/mL。 8.4.3.2移取0mL、0.10mL、0.30mL、0.50mL、0.80mL、1.00mL混合标准贮存溶液A(6.8)分别置于一组洁净的10mL的PP刻度管中，各加入10μL标准溶液B(6.6)和200μL硝酸（6.4)，用去离子水 (6.2)稀释至刻度。此系列溶液中含锂、铍、钠、镁、铝、钾、钙、铬、锰、铁、镍、铜、锌、钼、镉、铟、锡、钡、铅、铋、 钻、钛、各为0ng/mL、1.0ng/mL、3.0ng/mL、5.0ng/mL、8.0ng/mL、10.0ng/mL，内标为5.0ng/mL。 所有标准溶液均现用现配制。 8.4.4测量
在选定的仪器最佳工作条件下（元素Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Co、Cu、Zn、Ba测量采用反应池模式），测定标准系列溶液（8.4.3)和分析试液（8.4.2）。同时测定出各待测元素同位素的CPS与内标元素同位素的CPS。，并以CPS/CPS。之比与对应标准系列溶液含量绘制工作曲线，得出空白试验及试料溶液中待测元素的含量（ng/mL）。
9试验数据处理
杂质元素的含量，以待测元素的质量分数wx计，按公式(1)计算，单位为纳克每克（ng/g）。
(c-Co)V
.（1)
wx=
mo
式中：
试料溶液中杂质元素的质量浓度，单位为纳克每毫升（ng/mL）；
-
C
Co— 空白溶液中杂质元素的质量浓度，单位为纳克每毫升（ng/mL）； V- 测定溶液的体积，单位为毫升（mL）； mo一试料的质量，单位为克（g）。 计算结果表示到小数点后一位，数值修约按GB/T8170规定进行。
10精密度
10.1重复性
在重复性条件下获得的两次测试结果的测定值。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%，重复性限（r)按表2数据采用线性内插法求得。 4 YS/T474—2021
表 2 重复性限
质量分数 ng/g 1. 4 2. 3 6. 8 21. 5 40. 7 72. 8 99. 5 2.1 5. 0 12. 6 23. 8 39. 9 63. 4 102.0 6. 1 9. 7 12. 8 32. 6 58.9 78. 0 102.5 2. 5 3. 4 13. 0 31. 5 50. 0 71.0 100.1 2. 9 5. 4 14. 3 27. 5 53. 4 94. 1 120.2
质量分数 ng/g 7. 5 8. 2 11.7 25.5 58.8 81.9 118.5 7. 5 14. 4 22.4 34. 0 55. 5 91.7 124. 6 2. 2 6. 3 12. 3 35.8 43. 2 61. 9 96.7 2. 8 11.1 20. 0 41. 6 62. 3 82.9 104. 0 7. 2 19.3 28.3 40.1 54.0 80.2 114.2
r ng/ g 3. 4 6. 7 9. 9 11. 0 15. 6 25. 5 36. 9 5. 5 9. 7 12. 0 15. 5 17. 7 30.1 39. 8 2. 5 4. 2 5. 3 11. 9 14. 3 23. 1 33. 2 3. 0 5. 4 8. 5 11. 7 14. 2 23. 2 30. 4 4. 9 8. 9 11. 3 15. 1 17. 1 28. 9 33.5
元素
元素
ng/g 2. 0 3. 2 4.8 10. 4 13. 8 19. 6 28.3 3. 0 4. 3 6. 8 8. 4 10. 1 20. 9 28. 4 4. 6 7. 0 8. 8 11. 6 19. 2 26.3 31. 5 2. 3 4. 3 6. 3 9. 9 15. 6 27. 6 31.8 3. 4 3. 9 8. 0 10. 8 14. 4 27. 8 38. 6
Li
K
Be
Ca
Na
Cr
Mg
Mn
Al
Fe
5 YS/T474—2021
表2 重复性限(续) r
质量分数 ng/g 2. 0 9. 1 24. 7 40. 9 65. 8 80.7 109. 6 4. 5 11. 3 17. 5 24.3 54. 4 78. 5 99. 1 4. 6 18. 5 25. 6 42. 8 55. 8 81.8 106. 4 1. 9: 13. 3 32. 0 46. 3 61. 8 73. 4 97. 6 3. 7 7. 4 14. 8 26. 5 43. 9 68. 8 93.3
质量分数 ng/g 3. 5 6. 3 11. 6 35.9 54. 3 75. 9 102. 9 2. 8 11.1 20.8 37. 8 55.3 68. 9 99. 8 2. 2 9. 0 26. 5 41.2 63. 3 78.5 102.6 2.1 9.8 19.3 32. 4 54. 8 71.2 104. 7 2. 4 11. 6 23. 9 34. 1 63. 2 83. 0 112.7
r ng/g 4. 0 5. 2 6. 3 9. 9 15. 4 20. 9 28. 9 2. 3 5. 9 8. 8 9. 4 13. 0 22. 7 25. 2 2. 6 6. 9 10.1 13. 5 19. 1 21. 9 26. 5 3. 1 6. 8 9. 9 11, 4 16. 7 21. 8 26. 6 4. 0 7. 9 11. 8 14. 7 18.1 26. 6 31. 0
元素
元素
ng/g 2. 7 5. 7 9. 1 11.2 20.7 29. 2 31. 2 3. 2 5. 7 8. 4 10. 8 17. 3 23. 9 30. 9 3. 6 8. 4 11. 2 13.8 14. 7 27. 9 33.3 2. 9 6. 5 9. 0 13. 3 17. 8 19. 7 24. 8 3. 8 5. 1 6. 6 12. 5 15.3 19.2 31.2
Cd
Ni
In
Cu
Sn
Zn
Ba
Mo
Pb
Ti
6