ICS 77.08 0.01 H 11 团 体 标 准 T/CSTM 00048 -2018 Steel and iron —Determination of arsenic content — Hydride generation-atomic absorption spectrometric method 2018-10-16 发布 20 19-01-01 实施 中关村材料试验技术联盟 钢铁 砷含量的测定 氢化物发生原子吸收光谱法 发布 CSTMhQÆQl^Ou(T/CSTM 00048 -2018 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 -2009给出的规则起草。 本标准由 中国材料与试验团体标准委员会综合领域委员会 提出。 本标准由 中国材料与试验团体标准委员会综合领域委员会 归口。 CSTMhQÆQl^Ou(T/CSTM 00048 -2018 1 钢铁 砷含量的测定 氢化物发生原子吸收光谱法 警告：使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。本部分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 本标准规定了 用氢化物发生原子吸收光谱法测定钢铁 中砷含量 的方法。 本标准适用于钢铁 中质量分数 0.00005%～0.010%的砷含量的测定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是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/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样取样和制样方法（ GB/T 20066 —20006.ISO 14284 ： 1996.IDT ） 3 原理 试料用适当比例的盐酸、硝酸混合酸分解，以硫酸驱除残余硝酸，在稀盐酸介质中，以硫脲作干扰 抑制剂，加入碘化钾 -抗坏血酸预还原剂溶液，将高价砷还原为低价态。以硼氢化钾作还原剂，于氢化 物发生装置中进行还原反应，将砷的氢化物 AsH3导入电热石英管原子化器进行原子化，用砷高性能空 心阴极灯或无极放电灯作光源，按仪器的工作条件 ，在原子吸收光谱仪 上，于193.7nm波长处测量测其 吸收值，计算砷的质量分数 。 4试剂 分析中除另有说明外， 仅使用确认为高纯的试剂和二次蒸馏水或 与其纯度相当的水。 4.1 甲酸， 约1.22g/mL。 4.2 盐酸， 约1.19g/mL。 4.3 硝酸， 约1.42g/mL。 4.4 氢氟酸，  约1.15g/mL。 4.5 硫酸， 约1.84g/mL 。 4.6 高氯酸， 约1.67g/mL。 4.7 盐酸， 约1.19g/mL，稀释为 1+1。 4.8 盐酸， 约1.19g/mL，稀释为 1+9。 4.9 盐酸， 约1.19g/mL，稀释为1+19。 4.10 硫酸， 约1.84g/mL ，稀释为 1+1。 CSTMhQÆQl^Ou(T/CSTM 00048 -2018 2 4.11 氢氧化钾溶液， 0.2g/mL。 称取 20g氢氧化钾， 置于 150mL烧杯中，加水溶解，冷至室温后，将溶液移入 100mL容量瓶中， 用水稀释至刻度，混匀。 4.12 硫脲溶液， 200g/L 称取 20g硫脲，置于 150mL烧杯中，加水溶解，将溶液移入 100mL容量瓶中，用水稀释至刻度， 混匀。 4.13 预还原剂溶液 称取 5.0g碘化钾， 10.0g抗坏血酸， 置于 150mL烧杯中， 用水溶解，用水稀释至 100 mL ，混匀 后备用。 4.14 硼氢化钾溶液， 15g/L 称取1.5 g硼氢化钾， 0.5 g氢氧化钾， 置于150mL烧杯中， 加入100mL水溶解，摇匀后储于塑料 瓶中备用。 4.15 纯铁溶液 ，0.01g/mL 称取10g纯铁 （质量分数大于 99.9%）,精确至0.01g， 置于250mL烧杯中， 加入 40mL的盐酸 （4.2）， 加热溶解， 加5mL硝酸 （4.3 ）氧化铁，加热驱除氮氧化物， 加入 20mL高氯酸 （4.6） ，加热直到冒高氯酸白烟， 继续冒烟 15min，冷却，加热 100mL水，低温加热溶解盐类，移入 1000mL容量瓶中，用水稀释到刻度， 混匀。 此溶液1mL含0.01g铁。 4.16 砷标准溶液 4.16.1砷储备液， 1000μg/mL 称取1.3203g三氧化二砷（质量分数大于 99.9%），置于100mL烧杯中，加入 20mL氢氧化钾溶液 （4.11） ，用盐酸（ 4.7）中和，转移至 1000mL容量瓶中，用盐酸（ 4.8）稀释至刻度，混匀。 此溶液1mL含1000μg砷。 4.16.2 砷标准溶液 A，10.0μg/mL 移取10mL砷储备液（ 4.16.1）至1000mL容量瓶中，用盐酸（4. 9）稀释至刻度，混匀。 此溶液1mL含10.0μg砷。 4.16.3 砷标准溶液 B，1.00μg/mL 移取10mL砷标准溶液 A（4.16.2）至100mL容量瓶中，用盐酸（4. 9）稀释至刻度。 此溶液1mL含1.00μg砷。 4.16.4 砷标准溶液 C，0.10μg/mL 移取10mL砷标准溶液 B（4.16.3）至100mL容量瓶中，用盐酸（4. 9）稀释至刻度。 此溶液1mL含0.10μg砷。用时现配。 5 仪器 5.1 原子吸收光谱仪 原子吸收光谱仪 。配备电热石英管原子化器，氢化物发生 装置和砷空心阴极灯或 砷无极放电灯，氩 气作为氢化物载气。 所用氢化物电热石英管原子吸收光谱仪应达到下列指标： CSTMhQÆQl^Ou(T/CSTM 00048 -2018 3 5.1.1 最低精密度 用最高浓度的标准溶液，测量 10次吸光度，计算其平均值 和标准偏差 。该标准偏差不超过该吸光 度平均值的 1.5%； 用最低浓度的标准溶液（不是 浓度为零 的标准溶液） ，测量10次吸光度，计算标准偏差 。该标准 偏差不超过最高 浓度标准溶液吸光度平均值的 0.5%。 5.1.2 校准曲线的线性 将校准曲线按浓度等分成五段，最高段吸光度的差值与最低段吸光度的差值之比不小于 0.7。 5.1.3 特征浓度 在与最终 试液基体一致的溶液中，砷特征质量应小于 115pg。 5.2 分析条件 分析波长： 193.7nm； 采样时间： 0～15 s； 按仪器厂商说明书，优化灯电流、载气流量、气流配比、观测高度、狭缝等参数。 6 取制样 按GB/T 20066 或适当的国家标准取制样。 7 分析步骤 7.1 试料 称取约0.10g试样，精确至 0.1mg。 7.2 空白试验 随同试料做空白试验。 7.3 测定 7.3.1 试样溶液的制备 将试料置于 50mL烧杯中，加 5mL适当比例的硝酸 （4.3）和盐酸（4.2）混合酸，加热溶解，加 1mL 硫酸（4.5） ，加热蒸发至冒硫酸烟，滴加甲酸 （4.1）破坏硝酸，吹水，再 加热至刚冒浓烟，冷却后， 加10mL盐酸（4. 7） ，加热溶解盐类，冷却后转移至 50mL容量瓶中，加 5mL预还原溶液 （4.13）和5mL 硫脲溶液（ 4.12） ，用水稀释至刻度，混匀。 7.3.2 测量 在电热石英管原子吸收光谱仪上，将现配制的硼氢化钾溶液（4.13 ）倒入氢化物发生 装置专用储液 瓶中，在 950○C按仪器的测量条件测量 ，于波长193.7nm处测量吸光度 ，从校准曲线上查出 砷的浓度。 如试液浓度过高，可根据仪器实际灵敏度，选择 适当的稀释倍数， 稀释后测定 。 7.4 校准曲线的绘制 7.4.1 校准溶液的制备 7.4.1.1 砷含量（质量分数）在 0.00005% ～0.001%范围内的校准溶液 分取0，0.5 mL、1.00 mL、2.00 mL、5.00 mL、7.50 mL、10.00 mL 砷标准溶液 C（4.16.4）于 CSTMhQÆQl^Ou(T/CSTM 00048 -2018 4 7个50mL容量瓶中，加入与试料 同样量的纯铁溶液（4.8） 、10mL盐酸（4.7）、5mL预还原溶液（ 4.13） 和5mL硫脲溶液（ 4.12） ，用水稀释至刻度，混匀。 7.4.1.2 砷含量（质量分数）在 >0.001%～0.010%范围内的校准溶液 以砷标准溶液 B（4.16.3）取代砷标准溶液 C（4.16.4），如7.4.1.1操作。 7.4.2 校准曲线的绘制 标准系列溶液砷的吸光度扣除其零浓度溶液的吸光度后， 以吸光度为纵坐标， 砷的浓度为横坐标， 绘制校准曲线。 8 结果计算 砷的含量以砷的质量分数 wAs计，数值以 %表示，按式（ 1）计算： wAs=ρAs×V×10−6 m×100 …………………………………… (1) 式中： ρAs——从校准曲线上查得的砷的浓度的数值，单位为微克 /毫升（g/mL）； V—