ICS77. 150. 70 CCS H 13
中华人民共和国出入境检验检疫行业标准
SN/T5625—2024
粗氢氧化钴中钴、铜和锰含量的测定
波长色散 X射线荧光光谱法
(熔铸玻璃片法)
Determinationofcobalt,copperandmanganesecontentincrudecobalthydroxide—
WavelengthdispersiveX-rayfluorescencespectrometry(fusedcastbeadmethod)
2024-12-16发布
2025-06-01实施
中华人民共和国海关总署 发 布
SN/T5625—2024
前 言
本文件按照 GB/T1. 1—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。 本文件由中华人民共和国海关总署提出并归口。 本文件起草单位:厦门海关技术中心、厦门厦钨新能源材料股份有限公司、南京金利检验有限公司、 厦门钨业股份有限公司、厦门优化科技有限公司。 本文件主要起草人:董清木、叶淑爱、郑锦云、肖彦亮、蔡鹭欣、林伟靖、陈颖、曾明朗、赖添岳、陈小玲、 吴雪萍、王琪琳、戴言羽、孟庆森、洪以勒、高倩倩、陈智勇。
Ⅰ
SN/T5625—2024
粗氢氧化钴中钴、铜和锰含量的测定
波长色散 X射线荧光光谱法
(熔铸玻璃片法)
1 范围
本文件描述了粗氢氧化钴中钴、铜和锰含量的波长色散 X 射线荧光光谱测定方法。
本文件适用于粗氢氧化钴中钴、铜和锰含量的测定,测定范围见表1。
表 1 各元素的测定范围
元素 测定范围(质量分数)/%
钴(Co) 2. 00~50. 00
铜(Cu) 0. 10~15. 00
锰(Mn) 0. 10~15. 00
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/T6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T16597 冶金产品分析方法 X 射线荧光光谱法通则
YS/T1152 粗氢氧化钴
3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4 方法提要
粉末样品用合适的熔剂熔铸成适合 X 射线荧光光谱仪测定的玻璃片,然后测定玻璃片中待测元素
特征谱线的 X 射线荧光强度,通过校准曲线分析,以获得待测元素的含量。
5 试剂和材料
除另有说明外,仅使用认可的分析纯及以上纯度试剂。水为符合 GB/T6682规定的二级水。 5. 1 四硼酸锂(Li 2B4O7)。 5. 2 偏硼酸锂(Li 2BO2)。 1
标准
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5. 3 混合熔剂[m(Li 2B4O7)∶m(Li 2BO2)=1∶1]:称取500g四硼酸锂(5. 1)和500g偏硼酸锂(5. 2) 混合均匀,也可直接使用市售 X 射线荧光光谱专用配比好的该混合熔剂。使用前在600 ℃下灼烧4h 以上,然后储存在干燥器中。 5. 4 硝酸锂(LiNO3)。 5. 5 硝酸锂溶液(220g/L):称取110g硝酸锂(5. 4),溶解于200mL蒸馏水中,定容至500mL。 5. 6 溴化锂(LiBr)。 5. 7 溴化锂溶液(600g/L):称取600g溴化锂(5. 6),溶解于500mL蒸馏水中,定容至1L。 5. 8 四氧化三钴(Co3O4):高纯(≥99. 95%)。 5. 9 氧化铜(CuO):高纯(≥99. 95%)。 5. 10 二氧化锰(MnO2):高纯(≥99. 95%)。 5. 11 氧化镱(Yb2O3):高纯(≥99. 95%)。 5. 12 氩甲烷气体:90%高纯氩气+10%高纯甲烷。
6 仪器和设备
6. 1 波长色散 X 射线荧光光谱仪,符合 GB/T16597规定。 6. 2 熔样皿,用非浸润的铂合金(可用95%Pt+5%Au)制成,容积大于30mL。 6. 3 铸型模,用非浸润的铂合金(可用95%Pt+5%Au)制成,要求底部平整光滑。 6. 4 熔样炉,可以控温并能加热到1200 ℃。 6. 5 烘箱,能保持温度在105 ℃±5 ℃。 6. 6 分析天平,感量为0. 1mg和0. 01mg。 6. 7 瓷坩埚,30mL。 6. 8 扁形称量瓶,直径30mm,并配有严密的磨口盖。 6. 9 干燥器。
7 试样制备
按照 YS/T1152进行取样并制备成粒度小于180μm 的分析试样,并在实验室条件下敞开在空气
中预干燥(至少2h)。
8 湿存水的测定
称取2. 00g(精确至0. 0001g)已在空气中预干燥的试样置于已恒重的称量瓶(6. 8),将装有样品的 称量瓶敞口放于105 ℃±5 ℃的烘箱(6. 5)内干燥4h后,将称量瓶盖好取出,放入干燥器(6. 9)中冷却 30min后称重。重复上述干燥(每次 30 min)、冷却和称重操作直至 两个连续称重的质量差不超过 0. 0005g为止。如果重复干燥后的试料质量增加,则应将增加之前的质量作为最终质量。 试样的湿存水以质量分数计,按式(1)计算:
W H2O =m1 -m2 m ×100 式中: W H2O———湿存水的含量(质量分数),%; m1 ———试样、称量瓶和瓶盖在干燥前的总质量,单位为克(g); m2 ———试样、称量瓶和瓶盖在干燥后的总质量,单位为克(g); 2 …………………………(1)
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m
———试样的质量,单位为克(g)。
采用试样平行测定结果的算术平均值作为试样的湿存水含量,计算结果保留至小数点后两位。
9 熔铸玻璃片的制备
9. 1 试样称量 在进行湿存水测定的试样称量的同时,快速称取0. 3000g±0. 0002g已在空气中预干燥的试样、 9. 0000g±0. 0002g混合熔剂(5. 3)、0. 3000g±0. 0002g氧化镱(5. 11),于瓷坩埚(6. 7)中,熔融前转入 熔样皿(6. 2)中,混合均匀。 9. 2 试样熔融 在装有试样和混合熔剂的熔样皿中加入1mL的硝酸锂溶液(5. 5)和15滴(约0. 8mL)溴化锂溶液 (5. 7),置于熔样炉(6. 4)上,在700 ℃预氧化2min,后升温至1050 ℃中熔融2min,再旋转和摇动熔融 6min,直至完全熔解且熔体均匀。如果熔样皿壁上挂有小熔珠,中途需手动摇动熔样皿将其一起熔 下,熔融结束后尽可能多地把熔融物倒入已预热3min以上的铸型模(6. 3)中,冷却,成型。成型的试样 熔片应是均匀的玻璃体,表面平整光滑,无气泡、未熔小颗粒等夹杂,否则应重新制备。 注:熔融过程采用手动或在自动熔样炉中进行。
10 校准曲线的绘制
10. 1 校准样片的制备 高纯四氧化三钴(5. 8)、氧化铜(5. 9)、二氧化锰(5. 10)和氧化镱(5. 11)在105 ℃烘箱里烘至恒重,按 表2中的质量梯 度 范 围 配 制 校 准 样 品,并 按 9. 2 步 骤 制 备 成 校 准 样 片。校 准 样 片 的 各 元 素 含 量 见 附录 A。
表 2 校准样片质量配置表
单位为克
样号 四氧化三钴 氧化铜 氧化锰 混合熔剂 氧化镱 总质量
std0 0 0 0 9. 3000 0. 3000 9. 6000
std1 0. 00800 0. 03000 0. 05000 9. 2120 0. 3000 9. 6000
std2 0. 02100 0. 06000 0. 07500 9. 1440 0. 3000 9. 6000
std3 0. 04200 0. 02100 0. 03600 9. 2010 0. 3000 9. 6000
std4 0. 08400 0. 01200 0. 02400 9. 1800 0. 3000 9. 6000
std5 0. 10500 0. 00600 0. 01500 9. 1710 0. 3000 9. 6000
std6 0. 12600 0. 00300 0. 00600 9. 1650 0. 3000 9. 6000
std7 0. 15000 0. 04000 a 9. 1100 0. 3000 9. 6000
std8 0. 21000 0. 02000 a 9. 0700 0. 3000 9. 6000
std9 0. 24000 0. 01000 a 9. 0500 0. 3000 9. 6000
std10 0. 30000 0 0 9. 0000 0. 3000 9. 6000
std11 0. 18000 0. 00500 a 9. 1150 0. 3000 9. 6000
3
标准
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表 2 校准样片质量配置表 (续)
单位为克
样号 四氧化三钴 氧化铜 氧化锰 混合熔剂 氧化镱 总质量
std12 0. 18000 0. 00200 a 9. 1180 0. 3000 9. 6000
注:校准曲线浓度范围根据实际样品浓度范围配制。
a 校准样片称量样为二氧化锰和氧化铜各称取0. 5000g加入9. 0000g混合熔剂制成玻璃片后研磨成粉末状的 校准样,再根据含量计算称样量,以减少称量带来的误差。
10.
2 测量条件
各元素特征谱线的测量条件通过优化获得,通常测试3个~4个不同浓度的样品。测量条件见附
录 B,不同仪器可根据实际情况选择合适的测量条件,包括背景校正方法和测量时间计算。
10. 3 校准曲线 按10. 2测量条件,测试所有校准片。钴元素采用内标法进行校准,应用仪器分析软件,将校准片测 试后的钴元素与内标物氧化镱荧光强度之比和对应校准片中钴元素含量进行回归校正,计算并绘制出 式(2)校准曲线。 w =a0I I0 +b0 …………………………(2) 式中: w ———钴的含量(质量分数),%; I ———钴元素的 X 射线荧光净强度,单位为每秒光子计数值; I0 ———内标元素镱 X 射线荧光强度,单位为每秒光子计数值; a0, b0———工作曲线常数。 铜、锰根据特征谱线测定的 X 射线荧光强度,应用仪器分析软件,和对应校准片中待测元素含量进 行回归校正,计算并绘制出式(3)校准曲线。 wm =aIm +b …………………………(3) 式中: wm ———铜或锰的含量(质量分数),%; Im ———铜或锰元素的 X 射线荧光净强度;单位为每秒光子计数值; a, b———工作曲线常数。 可根据实际情况选择合适的校准方程,如理论α 影响系数法、基本参数法、经验α 系数法等。但应 注意校准方程系数的个数,每增加一个系数,应增加3个标准校准样品以确保该系数的可靠性。
11 样品测量
11.
1 漂移校正
选择合适的校准样品的熔片作为漂移校正熔片进行仪器的工作曲线漂移校正,可采用单点校正或
两点校正,校正的间隔时间可根据仪器的稳定性决定。
11. 2 试样熔片的测量
4 按选定的最佳测量条件(10. 2)测定试样熔片。独立进行两次测定分析,测定结果取其平均值。
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12 结果计算及表示
根据测出的试样样片中各元素特征谱线的 X 射线荧光强度,按式(2)、式(3)分别计算出钴、铜和锰 的空干基含量,并按式(4)进行换算,转换成干基结果。 wi = wm ×100 …………………………(4) 100-W H2O 式中: wi ———干基下待测元素的含量(质量分数),%; wm ———空干基下待测元素的含量(质量分数),%; W H2O———样品湿存水含量(质量分数),%。 计算结果保留至小数点后两位。
13 精密度
本文件的精密度是由9个实验室测定4个水平试样的结果统计确定的,精密度见表3。
表 3 测量值的重复性与再现性
元素 含量范围(质量分数)/% 重复性r/% 再现性R/%
钴 40%≤wCO≤50% 0. 40 0. 50
25%≤wCO<40% 0. 35 0. 45
2%≤wCO<25% 0. 30 0. 40
铜、锰 0. 1% 5
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附 录 A
(资料性)
校准样片各元素浓度值
根据表2校准样品的称样量得到的各元素浓度值见表 A.
1。
表 A.
1 校准样片各元素浓度值
样号 钴 铜 锰
std0 0 0 0
std1 1. 96 7. 99 10. 53
std2 5. 14 15. 98 15. 80
std3 10. 28 5. 59 7. 58
std4 20. 56 3. 20 5. 06
std5 25. 70 1. 60 3. 16
std6 30. 84 0. 80 1. 26
std7 36. 71 0. 53 0. 42
std8 51. 39 0. 27 0. 21
std9 58. 74 0. 13 0. 11
std10 73. 42 0 0
std11 44. 05 0. 067 0. 053
std12 44. 05 0. 027 0. 021
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附 录 B
(资料性)
测量条件
测量条件见表 B.
1。
表 B.
1 测量条件
元素 分析线 晶体 2θ/(°) 准直器/μm 探测器 电压/kV 电流/mA 测量时间/s
钴(Co) CoKβ LiF200 47. 4514 300 闪烁计数器 60 50 64
镱(Yb) YbLα LiF200 49. 0446 300 闪烁计数器 60 50 36
铜(Cu) CuKα LiF200 45. 0042 150 闪烁计数器 60 50 36
锰(Mn) MnKα LiF200 62. 9858 150 流气计数器 60 50 36
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标准