海洋石油勘探開發(fā)鉆井泥漿和鉆屑中微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法2022-12-30發(fā)布2023-04-01實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中華人民共和國(guó)自然資源部提出。本文件由全國(guó)海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC283)歸口。本文件起草單位：國(guó)家海洋局南海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、國(guó)家海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、國(guó)家海洋標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心、自然資源部第一海洋研究所、自然資源部第三海洋研究所。1GB/T42175—2022海洋石油勘探開發(fā)鉆井泥漿和鉆屑中微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法警示——本文件中使用的部分試劑具有毒性或腐蝕性，部分操作具有危險(xiǎn)性。使用本文件的人員需有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文件并未指出所有可能的安全問(wèn)題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。1范圍本文件描述了使用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜儀對(duì)海洋石油勘探開發(fā)鉆井泥漿和鉆屑樣品本文件適用于海洋石油勘探開發(fā)鉆井泥漿和鉆屑樣品中銅、鉛、鋅、鎘、鉻的測(cè)定。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB17378.5—2007海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第5部分：沉積物分析3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。鉆井泥漿和鉆屑drillingcuttingsandmud近岸、近海及遠(yuǎn)海石油勘探開發(fā)含油量低于10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的水基泥漿，含油量低于15%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的鉆屑。4方法原理鉆井泥漿和鉆屑樣品經(jīng)預(yù)處理后，利用硝酸-雙氧水-氫氟酸消解，在稀硝酸介質(zhì)中，利用氬氣作為載氣將樣品送入霧化器形成氣溶膠，在等離子體中原子化，經(jīng)四級(jí)桿碰撞/反應(yīng)池消除干擾離子，根據(jù)檢測(cè)器產(chǎn)生的信號(hào)值和對(duì)應(yīng)元素的靈敏度因子K值，計(jì)算樣品中各元素的含量。5試劑或材料除非另有說(shuō)明，在分析中僅使用確認(rèn)為優(yōu)級(jí)純的試劑。5.1水：GB/T6682中規(guī)定的二級(jí)水或相當(dāng)純度的水。25.2硝酸：重金屬(Cu,Pb,Zn,Cd,Cr)雜質(zhì)質(zhì)量濃度均低于20.0μg/L。5.3氫氟酸：重金屬(Cu,Pb,Zn,Cd,Cr)雜質(zhì)質(zhì)量濃度均低于1.0mg/L。5.4雙氧水：重金屬(Cu,Pb,Zn,Cd,Cr)雜質(zhì)質(zhì)量濃度均低于1.0mg/L。5.5重金屬混合標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：稀硝酸介質(zhì)，其中Cu、Pb、Zn、Cd和Cr各元素含量均為100.0mg/L,在冰箱中冷藏密封保存?zhèn)溆谩Ｔ貫橘|(zhì)譜儀的調(diào)諧溶液，稀硝酸介質(zhì)，含量為10.0mg/L,可直接購(gòu)買有證標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行配制。5.7氬氣：純度大于或等于99.995%,水5.8氦氣：純度大于或等于99.995%,水分不大于10~?g/5.9硝酸溶液(1+19):將1體積的硝酸(5.2)與19體積的水(5.1)混合。5.10硝酸溶液(1+3):將1體積的硝酸(5.2)與3體積的水(5.1)混合。5.11重金屬混合標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：量取1.00mL重金屬混合標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液(5.5)于100mL容量瓶中，加硝酸溶液(1+19)(5.9)至標(biāo)線，混勻，其中Cu、Pb、Zn、Cd和Cr含量均為1.00mg/L。6儀器設(shè)備6.1電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS):具有碰撞/反應(yīng)池。6.3微波消解儀：配有聚四氟乙烯消解罐，控溫誤差應(yīng)小于2℃。6.4電熱板：具有控溫裝置。7樣品制備與消解鉆井泥漿和鉆屑樣品制備按照GB17378.5—2007中4.1.3.1的要求操作。用電子天平(6.2)稱取0.1000g制備好的樣品于100mL聚四氟乙烯消解罐中，加入4.0mL硝酸(5.2)和3.0mL雙氧水(5.4),靜置2h,敞口置于電熱板(6.4)上由低溫逐漸升至120℃保留1h,冷卻至室溫，再加入4.0mL硝酸、2.0mL氫氟酸(5.3)和2.0mL雙氧水儀(6.3),參照微波消解程序升溫工作條件(見表1)進(jìn)行升溫，消解完畢。打開消解罐蓋子，置于電熱板上由低溫升至180℃,蒸至近干，反復(fù)加入少量水，將酸趕盡至不再冒煙。冷卻后，將溶液及殘?jiān)哭D(zhuǎn)入10.0mL具塞比色管中，用水(5.1)定容至標(biāo)線，混勻，澄清，用移液槍(6.5)取上清液1.00mL轉(zhuǎn)入10.0mL具塞比色管中，用水稀釋定容至標(biāo)線，待測(cè)。同時(shí)做分析空白。表1微波消解程序升溫工作條件步驟功率/W功率百分比升溫時(shí)間/min到達(dá)溫度/℃保持時(shí)間/min16626368試驗(yàn)步驟8.1校準(zhǔn)儀器打開電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)(6.1)電源，抽真空至待機(jī)狀態(tài)，以氬氣(5.7)為載氣，氦氣38.2工作曲線的繪制8.2.1根據(jù)所需測(cè)定樣品元素含量，并能滿足不同元素含量的范圍建立線性工作曲線。用重金屬混合……………式中：K——校正系數(shù)，為樣品測(cè)定條件下，標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定后根據(jù)校準(zhǔn)工作曲線計(jì)算得到的測(cè)量值與理論值的比值；9試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理410檢出限根據(jù)空白樣品試驗(yàn)計(jì)算檢出限，各元素的方法檢出限見表2。表2元素方法檢出限序號(hào)元素檢出限/(μg/g)1銅(Cu)2鉛(Pb)3鋅(Zn)4鎘(Cd)5鉻(Cr)注：檢出限為檢出下限。11精密度和準(zhǔn)確度在同一實(shí)驗(yàn)室，由同一操作者使用相同設(shè)備，按相同的測(cè)試方法，并在短時(shí)間內(nèi)對(duì)同一被測(cè)對(duì)象相互獨(dú)立進(jìn)行5次重復(fù)測(cè)試。當(dāng)銅、鉛、鋅、鎘、鉻含量分別為20.6μg/g、16.5μg/g、90.4μg/g、0.25μg/g、在不同的實(shí)驗(yàn)室，由不同操作者操作不同設(shè)備，按相同的測(cè)試方法，并分別在短時(shí)間內(nèi)對(duì)同一被測(cè)對(duì)象相互獨(dú)立進(jìn)行6次重復(fù)測(cè)試。當(dāng)銅、鉛、鋅、鎘、鉻含量分別為3.69μg/g、10.6μg/g、21.6μg/g、表3各元素的重現(xiàn)性和再現(xiàn)性序號(hào)元素重現(xiàn)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差/%再現(xiàn)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差/%1銅(Cu)2.912.902鉛(Pb)2.163鋅(Zn)4鎘(Cd)4.035鉻(Cr)12質(zhì)量保證和控制12.1試驗(yàn)用器皿用硝酸溶液(1+3)(5.10)浸泡24h以上，洗凈備用。12.2所用的試劑，特別是硝酸、氫氟酸和雙氧水，在使用前應(yīng)作空白試驗(yàn)，各重金屬元素雜質(zhì)含量均不應(yīng)超出限值?？瞻赘叩乃釋?yán)重影響方法靈敏度和準(zhǔn)確度。512.3ICP-MS點(diǎn)火狀態(tài)時(shí)等離子體散熱劇烈，應(yīng)通過(guò)空調(diào)制冷等措施控制實(shí)驗(yàn)室溫度不超過(guò)28℃,以防溫度過(guò)高儀器自動(dòng)熄火。13試驗(yàn)報(bào)告海洋石油勘探開發(fā)鉆井泥漿和鉆屑中重金屬測(cè)定的分析試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括：——所使用的標(biāo)準(zhǔn)方法(本文件編號(hào));——所使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液證書編號(hào)；——