有色金屬行業(yè)剖析標準《高純鈷化學剖析方法雜質(zhì)元素含量的測定輝光放電質(zhì)譜法》編制說明標準編制組2013.10有色金屬行業(yè)剖析標準《高純鈷化學剖析方法雜質(zhì)元素含量的測定輝光放電質(zhì)譜法》編制說明一、工作簡況1、任務根源依據(jù)工信廳科[2012]119號文件要乞降全國有色金屬標準化技術(shù)委員會2013年有色金屬行業(yè)標準制訂正項目計劃,由金川公司股份有限公司、北京有色金屬研究總院、東方電氣峨嵋半導體資料有限公司、昆明冶金研究院共同擔當本行業(yè)標準的草擬工作，項目計劃編號：2012-0702T-YS，計劃開端年為2013年，達成年限為2013年。2、標準草擬單位簡介金川公司股份有限公司是全世界著名的采、選、冶配套的大型有色冶金和化工聯(lián)合公司，是中國最大的鎳、鈷、鉑族金屬生產(chǎn)公司和中國第三大銅生產(chǎn)公司，擁有世界第三大硫化銅鎳礦床，世界第五座、亞洲第一座鎳閃速熔煉爐，世界首座銅合成熔煉爐，世界首座富氧頂吹鎳熔煉爐等國際當先的裝備和技術(shù)，并在全世界24個國家或地域睜開有色金屬礦產(chǎn)資源開發(fā)與合作，主要致力于礦業(yè)開發(fā)，生產(chǎn)鎳、銅、鈷、鉑族金屬及化工產(chǎn)品、有色金屬深加工產(chǎn)品和資料。金川公司曾獲取國家科技進步特等獎、中國工業(yè)大獎等獎項，2013年位列中國公司500強第88位。公司多年來踴躍參加標準的修擬訂工作，負責草擬或參加草擬百余項標準，公司公司理化檢測從業(yè)人員1000余人，擁有國家認同的檢測實驗室和校準實驗室兩個，擁有很強的檢測技術(shù)能力。北京有色金屬研究總院是我國有色金屬行業(yè)規(guī)模最大的綜合性研究開發(fā)機構(gòu)。是中央直屬大型科技公司，隸屬國務院國有財產(chǎn)監(jiān)察管理委員會管理。是集科學研究、技術(shù)開發(fā)、高新技術(shù)家產(chǎn)、對外經(jīng)貿(mào)為一體的國際化高科技公司公司（有研公司）。有研總院長久致力于有色金屬資料的剖析和檢測工作，設(shè)有國家有色金屬及電子資料剖析測試中心和國家有色金屬質(zhì)量監(jiān)察查驗中心，作為我國有色金屬及電子資料的威望檢測機構(gòu)，有研總院擁有一支基礎(chǔ)理論扎實、實踐經(jīng)驗豐富的剖析測試研究隊伍，先進的大型剖析測試儀器40余臺套，是我國有色金屬行業(yè)剖析測試標準的主要草擬單位之一。東方電氣公司峨嵋半導體資料有限公司是我國第一家集半導體資料科研、試制、生產(chǎn)相聯(lián)合的大型的公司，是有色工業(yè)要點骨干公司，是四川省"高新技術(shù)公司"和省級"公司技術(shù)中心"。經(jīng)過四十多年的建設(shè)和發(fā)展，峨半公司現(xiàn)財產(chǎn)總數(shù)達40余億元，已形成硅資料（多1晶硅、單晶硅、硅片）、高（超）純金屬資料、化合物半導體資料及高純氣體、高純試劑等大產(chǎn)品系列，是全國最大的多晶硅和高純金屬生產(chǎn)供給商之一。昆明冶金研究院創(chuàng)立于1953年，國家高新技術(shù)公司、昆明市科技創(chuàng)新式試點公司，是國家級公司技術(shù)中心——云南冶金公司股份有限公司技術(shù)中心的核心研發(fā)機構(gòu)，現(xiàn)有資源開發(fā)（選礦）、冶金、物質(zhì)成分、剖析測試、資料、工程設(shè)計和環(huán)保等多個研究部門，主要從事礦產(chǎn)資源開發(fā)利用；技術(shù)研發(fā)與技術(shù)服務；冶金、環(huán)保技術(shù)開發(fā)與服務；新資料研究與開發(fā)；采、選、冶工程設(shè)計、民用建筑設(shè)計；礦石及金屬產(chǎn)品中多元素剖析、合金資料相剖析和構(gòu)造測定；礦物構(gòu)成與賦存狀態(tài)、各樣資料成份構(gòu)造剖析等。3、主要工作過程（征采建議過程，議論會、預審會的狀況）及主要工作內(nèi)容自2012年10月接到有色金屬行業(yè)剖析標準《高純鈷化學剖析方法雜質(zhì)元素的測定輝光放電質(zhì)譜法》的擬訂工作后，金川公司股份有限公司與參加草擬單位即睜開了有關(guān)的研究工作，包含文件查問、實驗方案確實定、條件試驗和樣品的準備，等等，并于2013年7月達成了議論稿。在2013年7月23日至26日在內(nèi)蒙古赤峰市召開的有色金屬標準工作會議上，針對本標準，與會專家對議論稿進行了仔細的議論，規(guī)范了標準文本的格式，提出了標準的改正意見，并落實了復驗單位。以后，標準參加草擬單位對方法進行了考證，增補了精細度數(shù)據(jù)，標準草擬單位進行了方法的完美，并達成了標準文本、編制說明書、研究報告的改正。2013年11月4日至7日在廣西桂林市召開全國有色金屬標準年會上，對本標準進行了鑒定，與會專家就標準文本的各款內(nèi)容提出了改正建議，最后一致贊同本標準在改正后報批。4、標準主要草擬人及其所做的工作邱平主要負責標準草擬的策劃、實行方案擬訂以及標準文本、編制說明、試驗報告的撰寫與審查。秦芳林負責實行方案的落實、方法試驗、以及試驗報告的撰寫。墨淑敏、王長華等負責標準方法的考證。二、標準編制原則和確立標準主要內(nèi)容的依照1、標準編制原則1）完整依照GB/T1.1編寫示例的要求進行格式和構(gòu)造編寫；2）雜質(zhì)元素依據(jù)高純鈷用戶需求決定；3）盡可能參照國內(nèi)外近似標準，揚長避短，突出其先進性；4）標準文本盡可能簡短了然，著重科學性、合用性和可操作性。2、確立標準主要內(nèi)容的依照經(jīng)過調(diào)研和文件查閱，確立本標準的合用范圍；聯(lián)合輝光放電質(zhì)譜儀生產(chǎn)商供給的技術(shù)2資料及應用報告，確立本標準的方法原理闡述；經(jīng)過大批的試驗確立本標準中樣品的制備要求、儀器丈量參數(shù)等條件；經(jīng)過精細度試驗及方法考證確立了方法的精細度。三、擬訂本標準的主要試驗1、工作參數(shù)選擇放電條件直接影響測定的進行，對離子源的放電氣流和放電電流分別進行調(diào)諧，當放電電流較大時，作為陰極的樣品簡單迅速高升，濺射速度也加速，進而致使短路，當放電電壓和放電電流較低時，樣品的信號峰有較大拖尾，并且敏捷度不夠。經(jīng)頻頻調(diào)諧，使Co59基體峰在中分辨率下強度不小于5*109cps，峰的對稱性優(yōu)秀。儀器的參數(shù)如表1中所示。調(diào)節(jié)其余Lenses參數(shù)使中分辨率達到4000，在高分辨率分辨率達到10000左右。表1ELEMENTGD工作參數(shù)放電電流40.0mA放電電壓≤1200V輝光氣體流量431mL/min高分辨控制壓力5.66bar提取電壓-2000V聚焦電壓-1037VX方向聚焦電壓-7.59VY方向聚焦電壓4.22V整形電壓130V濾質(zhì)透鏡電壓4.00V產(chǎn)生輝光放電的工作條件往常有放電電壓、放電電流及放電氣流，這三個參數(shù)互相關(guān)系。ElementGD型GDMS采納調(diào)理放電電流的方法，放電電壓跟著放電電流和放電氣流的變化而自行變化，在確立儀器條件時不需調(diào)理優(yōu)化。2、待測元素同位素選擇一般的四極桿輝光放電質(zhì)譜儀只擁有單位分辨的本事，所以沒法解決因為基體氣體惹起的各樣質(zhì)譜擾亂問題。輝光放電質(zhì)譜中質(zhì)譜擾亂由放電氣體(氬氣)、殘留的空氣(氮氣、氧氣等)以及濺射出的樣品原子等互相碰撞、互相作用而形成,同量異位素擾亂；多原子離子擾亂；多電荷離子擾亂。在GDMS中最主要的擾亂是多原子離子產(chǎn)生的譜線重疊擾亂。多原子離子的根源有多種,主要有放電氣體(氬氣)形成的多原子離子(如40Ar2對80Se的擾亂)；污染或殘留氣體形成的多原子離子(如14N2對28Si的擾亂)；基體與放電氣體互相間聯(lián)合形成的多原子離子(如59Co16O對75As、59Co40Ar對99Ru的擾亂)。3在測定高純鈷的過程中，主假如基體鈷元素與放電氣體（氬氣）、氧氣等聯(lián)合所產(chǎn)生的擾亂和放電氣體自己所產(chǎn)生的擾亂，其主要擾亂散布如表2：表2高純鈷剖析過程中擾亂散布表擾亂同位素待剖析同位素分開所需分辨率Co59O16As7511509Co59Ar40Ru999545Ar40Ar40Se809699Ar40K4024668Ca40190297從表2可得出，有些待測元素的幾個同位素即便在高分辨率下也不可以將其和擾亂元素分開，所以我們在選擇同位素的時候全力去避開有擾亂的同位素；因為中分辨率下的敏捷度要好于高分辨，所以在選擇時盡量在中分辨下測定的。綜上所得各元素的測定質(zhì)量數(shù)及分辨率如表3所示：表3元素質(zhì)量數(shù)分辨率元素質(zhì)量數(shù)分辨率元素質(zhì)量數(shù)分辨率Li7中分辨率Zr90中分辨率Ho165中分辨率Be9中分辨率Nb93中分辨率Er167中分辨率B11中分辨率Mo98中分辨率Tm169中分辨率F19中分辨率Ru102中分辨率Yb174中分辨率Na23中分辨率Rh103中分辨率Lu175中分辨率Mg24中分辨率Pd105中分辨率Hf178中分辨率Al27中分辨率Ag109中分辨率Ta181中分辨率Si28中分辨率Cd114中分辨率W184中分辨率P31中分辨率In115中分辨率Re187中分辨率S32中分辨率Sn119中分辨率Os189中分辨率Cl35中分辨率Sb121中分辨率Ir193中分辨率Ca44中分辨率I127中分辨率Pt195中分辨率Sc45中分辨率Te130中分辨率Au197中分辨率Ti48中分辨率Cs133中分辨率Hg200中分辨率V51中分辨率Ba138中分辨率Tl205中分辨率Cr52中分辨率La139中分辨率Pb208中分辨率Mn55中分辨率Ce140中分辨率Bi209中分辨率Fe56中分辨率Pr141中分辨率Th232中分辨率Ni60中分辨率Nd146中分辨率U238中分辨率Cu63中分辨率Sm152中分辨率K39高分辨率Zn66中分辨率Eu153中分辨率Ge74中分辨率Ga69中分辨率Gd158中分辨率As75高分辨率Rb85中分辨率Tb159中分辨率Se82中分辨率Sr88中分辨率Dy162中分辨率Br79高分辨率4Y89中分辨率3、精細度試驗依照以上實驗條件,對1、2、3號高純鈷樣品進行15min的欲濺射，平行測定7次，計算所得結(jié)果的相對誤差，將1、2、3號高純鈷樣品的全部標準誤差數(shù)據(jù)按均勻值由小到大依次擺列，取自由度0.05，獲取雜質(zhì)元素各含量范圍的最大相對誤差，再乘以2.8倍放大，取整后給出各含量范圍的贊同相對誤差（此中較高含量雜質(zhì)元素的贊同相對誤差，因?qū)嶒灥玫降臄?shù)據(jù)較少，進行了適合放大）如表4、表5所示：表4贊同相對誤差/%（實驗室內(nèi)）含量范圍/μg/kg統(tǒng)計值統(tǒng)計值*2.8確立值≥0.1～0.5250700800≥0.5～2211590.8600≥2～10104.9293.72400≥10～50100280300≥50～20058.8164.64180≥200～100032.290.16100≥1000～5000925.250≥5000～200003.28.9620≥20000～1000000.82.2410表5贊同相對誤差/%（實驗室間）含量范圍/μg/kg統(tǒng)計值統(tǒng)計值*2.8確立值0.1～0.50.5～2≥2～1010～5050～200200～10001000～50005000～2000020000～100000四、標準水平剖析經(jīng)過查找資料，國內(nèi)外未見有輝光放電質(zhì)譜法測定高純鈷中雜質(zhì)元素的報導，更無輝光放電質(zhì)譜法測定高純鈷中雜質(zhì)元素的方法標準，本標準填充了國內(nèi)外高純鈷中73個雜質(zhì)元素測定方法的空白，擁有較強的科學性、合用性和可操作性，達到了國際先進水平。5五、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法例和強迫性的國家標準的關(guān)系本標準規(guī)定的內(nèi)容，完整知足國家現(xiàn)行的法律法例的要求