Принцип. После того, как образец расплавлен гидроксидом натрия и пероксидом натрия, его экстрагируют водой, и редкоземельные элементы образуют осадок гидроксида. К комплексу железа и алюминия в раствор добавляют триэтаноламин, к комплексу кальция и бария добавляют ЭГТА и промывают осадок раствором гидроксида натрия и водой. Концентрированную азотную кислоту нагревали для растворения вышеуказанного осадка, после охлаждения объем был постоянным, а содержание 16 видов редкоземельных элементов определяли с помощью эмиссионного спектрометра с индуктивно-связанной плазмой или масс-спектрометра с индуктивно-связанной плазмой. 4. Реагенты и материалы. Если не указано иное, в анализе используются реагенты аналитической чистоты и первичная аналитическая лабораторная вода, соответствующая стандарту GB/T6682. 4.1 Натрия гидроксид: аналитически чистый. 4.2 Пероксид натрия: аналитически чистый. 4.3 Азотная кислота: высший сорт. 4.4 Гидроксид натрия: аналитически чистый. 4,5 Триэтаноламин: аналитически чистый. 4.6 Диэтиловый эфир этиленгликоля, диаминтетрауксусная кислота (ЭГТА): ч.д.а. 4.7 Раствор гидроксида натрия (10 г/л): Точно взвесьте 1 г гидроксида натрия (4.4) и растворите его в 100 мл воды. 4.8 Раствор гидроксида натрия (100 г/л): Точно взвесьте 10 г гидроксида натрия (4.4) и растворите его в 100 мл воды. 4.9 Раствор триэтаноламина (5%): точно отмерьте 5 мл триэтаноламина (4.5) и разбавьте его водой до 100 мл. 4.10 Раствор ЭГТА (0,1 моль/л): взвесьте 3,8 г ЭГТА (4.6) в химический стакан емкостью 100 мл, добавьте 50 мл воды, нагрейте при низкой температуре, добавьте по каплям раствор гидроксида натрия (4.8) при перемешивании до полного растворения, охладите до комнатной температуры. температуры. Добавьте воды примерно до 100 мл. 4.11 Стандартный стандартный раствор редкоземельных элементов: коммерчески доступный, содержащий 16 редкоземельных элементов (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y, Sc). Сертифицированный стандартный раствор. с концентрацией 100 мкг/мл. 4.12 Стандартный промежуточный раствор редкоземельных элементов: Аккуратно наберите 1,0 мл исходного стандартного раствора редкоземельных элементов (4.11), добавьте 10 мл азотной кислоты (4.3) в мерную колбу вместимостью 200 мл и разбавьте до 200 мл водой. Это стандартный промежуточный продукт редкоземельных элементов с концентрацией 500 мкг/л. решение. 4.13 Жидкий аргон или аргон высокой чистоты: чистота ≥99,999% 4.14 Гелий высокой чистоты: чистота ≥99,999% 5 Приборы и оборудование 5.1 Эмиссионный спектрометр с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES) 5.2 Индукторная связь плазменный масс-спектрометр (ИСП-МС) 5.3 Аналитические весы: чувствительность 0,0001г. 6. Подготовка образцов. Апатитовую руду измельчают, пропускают через сито 200 меш, сушат в печи при 105°C до постоянного веса (около 2–4 часов), помещают в эксикатор, охлаждают до комнатной температуры и отставляют в сторону. . 7. Приготовление раствора образца 7.1. Возьмите 3 г гидроксида натрия и поместите его на дно корундового тигля, точно взвесьте 1 г образца с точностью до 0,0001 г, поместите его в корундовый тигель, затем покройте 2 г перекиси натрия. на верхний слой, накройте его, поместите в высокотемпературную печь, поднимите температуру от комнатной до 700°С на 2 минуты, выньте и остудите. 7.2 Помещают расплав (7.1) в стакан вместимостью 300 мл, заранее наполненный 100 мл кипятка, добавляют 10 мл раствора триэтаноламина (4.9) и 10 мл раствора ЭГТА (4.10), нагревают и кипятят на электроплите до опадания расплава. выключить, промыть тигель, разбавить водой примерно до 200 мл и охладить. 7.3 Раствор в стакане (7.2) фильтруют через среднескоростную количественную фильтровальную бумагу, стакан, фильтровальную бумагу и осадок промывают раствором гидроксида натрия (4.7) 7–8 раз, затем промывают водой 1–2 раза. раз и фильтрат отбрасывают. 7.4 Перенесите фильтровальную бумагу и осадок (7.3) в химический стакан вместимостью 300 мл, добавьте 20 мл азотной кислоты (4.3), перемешайте, нагрейте на электрической плите до растворения, охладите до комнатной температуры, перенесите в мерную колбу вместимостью 100 мл и разбавьте воды до отметки и хорошо встряхните. Отфильтруйте указанный выше раствор с помощью быстрой качественной фильтровальной бумаги, и полученный фильтрат станет раствором пробы. 7.5. В зависимости от содержания каждого редкоземельного элемента в растворе пробы (7.4) разбавьте его так, чтобы концентрация испытуемого раствора находилась в пределах диапазона калибровочной кривой. 8. Оптическая эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой 8.1 Эталонные условия работы оптического эмиссионного спектрометра с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES) (см. Приложение А) 8.2 Приготовление стандартного рабочего раствора Аккуратно отнесите пипеткой 0 мл, 0,05 мл, 0,10 мл. , 0,50 мл, 1,00 мл, 5,00 мл стандартного стандартного раствора редкоземельных элементов (4.11), добавляют 5 мл азотной кислоты (4.3) соответственно, добавляют воду до 100 мл и доводят содержание каждого редкоземельного элемента до 0 мкг/мл, 0,05 мкг/мл, 0,10 Смешанные стандартные растворы мкг/мл, 0,50 мкг/мл, 1,00 мкг/мл и 5,00 мкг/мл. 8.3. Определение. В соответствии с эталонными условиями вышеуказанного прибора выберите оптимальную длину волны спектральной линии каждого редкоземельного элемента, указанного в Приложении А, отрегулируйте прибор до наилучшего рабочего состояния и введите стандартное рабочее решение (7.3.1). в индуктивную связь через перистальтический насос. Измерения проводились на плазменно-эмиссионном спектрометре. Приняв массовую концентрацию измеряемого элемента по оси абсцисс, а интенсивность спектра излучения по оси ординат, нарисуйте калибровочную кривую для 16 видов редкоземельных элементов. И измерьте раствор пробы (7.1.5) в тех же условиях. Одновременно проводились параллельные эксперименты. 8.4. Холостой тест проводится в соответствии с описанными выше этапами, за исключением того, что образец не взвешивается. 8.5Расчет и выражение результатов Содержание каждого редкоземельного элемента в фосфоритной породе, величина выражается в миллиграммах на килограмм (мг/кг) и рассчитывается по формуле (1):.. ....... ................................................. ......... .(1) В формуле:
——концентрация каждого редкоземельного элемента в растворе пробы, единица измерения - микрограмм на миллилитр (мкг/мл);
——концентрация каждого редкоземельного элемента в контрольном растворе Концентрация редкоземельных элементов, единица измерения - микрограммы на миллилитр (мкг/мл);
——постоянный объем раствора образца, единица измерения - миллилитры (мл);
——Масса исследуемого образца, единица измерения - граммы (г). За результат измерения принимали среднее значение результатов параллельных измерений и сохраняли результат с точностью до одного десятичного знака. 8.6 Точность и прецизионность метода 8.6.1 Точность метода Благодаря стандартному тесту на добавление стандартная степень извлечения каждого редкоземельного элемента, содержащегося в фосфоритной руде, измеренная этим методом, составляет от 80% до 120%. 8.6.2 Точность метода Относительная разница между двумя независимыми результатами измерений, полученными в условиях повторяемости, должна соответствовать требованиям таблицы 1. Таблица 1Требования к повторяемости в лаборатории Содержание редкоземельных элементов/(мг/кг) относительная разница/% 1500 5 8,7 Пределы обнаружения и пределы количественного определения. Пределы обнаружения (LOD) и пределы количественного определения (LOQ) каждого редкоземельного элемента показаны в таблице 2. Таблица 2 Предел обнаружения и предел количественного определения редкоземельных элементов мг/кг) Предел количественного определения/(мг/кг) Ce 404,076 3,7 11,1 Nd 401,225 2,4 7,2 Dy 353,170 1,2 3,6 Pr 414,311 1,8 5,4 Er 369. 265 1,4 4,2 См 360,949 2,7 8,1 Eu 381,967 0,3 0,9 Tb 350,917 1,8 5,4 Gd 342,247 1,1 3,3 Tm 346,220 Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой 9.1 Справочник по масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS) Рабочие условия (см. Приложение B) 9.2 Приготовление стандартного рабочего раствора Аккуратно отберите пипеткой. 0, 0,2, 1,0, 2,0, 4,0, 10,00 мл промежуточного стандартного раствора редкоземельных элементов (4.12) и добавьте 5 мл азотной кислоты (4.3) соответственно. Добавьте воды до объема 100 мл и приготовьте смешанный стандартный раствор с градиент 0 мкг/л, 1,0 мкг/л, 5,0 мкг/л, 10,0 мкг/л, 20,0 мкг/л и 50,0 мкг/л. 9.3 Определение: В соответствии с вышеупомянутыми исходными условиями прибора выберите оптимальное массовое число каждого редкоземельного элемента, указанного в Приложении B, отрегулируйте прибор до наилучшего рабочего состояния и введите стандартный рабочий раствор (7.3.1). в индуктивно-связанную плазму через перистальтический насос.Измеряется с помощью объемно-эмиссионного масс-спектрометра. Принимая массовую концентрацию измеряемого элемента по оси абсцисс, а интенсивность сигнала масс-спектра измеряемого элемента по ординате, строят калибровочную кривую 16 редкоземельных элементов и измеряют измеряемый раствор (8.1. 1) при тех же условиях. Одновременно проводились параллельные эксперименты. 9.4. Холостое испытание проводят в соответствии с описанными выше этапами, за исключением того, что образец не взвешивается. 9.5 Расчет и выражение результатов Содержание каждого редкоземельного элемента в фосфоритной муке выражается в миллиграммах на килограмм (мг/кг), рассчитывается по формуле (1): .............. .............................................. .(2) Где :
——Концентрация каждого редкоземельного элемента в растворе пробы, в микрограммах на миллилитр (мкг/л);
——----Концентрация каждого редкоземельного элемента в растворе контрольный раствор, в микрограммах на миллилитр (мкг/л);
——Постоянный объем раствора образца, в миллилитрах (мл);
——Коэффициент разбавления решение для тестирования. -------Масса образца, в граммах (г). За результат измерения принимали среднее значение результатов параллельных измерений, результаты сохранялись с точностью до двух десятичных знаков. 9.6 Точность и прецизионность метода 9.6.1 Точность метода При стандартном тесте на добавление стандартная скорость извлечения каждого содержания редкоземельных элементов в фосфоритной руде, измеренная этим методом, составляет от 80% до 120%. 9.6.2 Точность метода Относительная разница между двумя независимыми результатами измерений, полученными в условиях повторяемости, должна соответствовать требованиям таблицы 1. Таблица 3 Требования к воспроизводимости в лаборатории Содержание редкоземельных элементов/(мг/кг) Относительная разница/% 0,01＜Wi≤0,1 20 0,1＜Wi≤50 5 Wi＞50 10 9,7Предел обнаружения и предел количественного определения Предел обнаружения (LOD) и предел количественного определения (LOQ) каждого редкоземельного элемента в фосфоритной руде показаны в таблице ниже. Таблица 4. Предел обнаружения и предел количественного определения редкоземельных элементов. Масса элемента Предел обнаружения/(мг/кг) Предел количественного обнаружения/(мг/кг) Массовый предел обнаружения редкоземельных элементов/(мг/кг) Предел количественного обнаружения /(мг/) кг) Ce 140 0,01 0,03 Nd 142 0,005 0,01 Dy 164 0,01 0,02 Pr 141 0,003 0,01 Er 166 0,002 0,01 Sm 147 0,005 0,01 Eu 153 0,002 0,01 Tb 159 0 .002 0.005 Gd 158 0.003 0.01 Tm 169 0.003 0.01 Ho 165 0.002 0.01 Y 89 0.005 0.01 La 139 0,002 0,01 Yb 174 0,002 0,01 Lu 175 0,002 0,005 Sc 45 0,002 0,01
T/GZHG 032-2022 История
2022T/GZHG 032-2022 Определение содержания редкоземельных элементов в фосфоритной породе