ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЮ

ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И СЕРТИФИКАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ «ВИМС»

Научный совет по аналитическим методам

Спектральные методы Методика № 487 - ХС

МЕТОДИКА КОЛИЧЕСТВЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАТРИЯ, МАГНИЯ, АЛЮМИНИЯ, КРЕМНИЯ, ФОСФОРА, КАЛИЯ, КАЛЬЦИЯ, ТИТАНА, МАРГАНЦА И ЖЕЛЕЗА В ГОРНЫХ ПОРОДАХ, ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ АТОМНОЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННОЙ ПЛАЗМОЙ

(редакция 2010 года с изменением № 1 от 27.05.2015 г.)

Отраслевая методика III категории точности

Москва, 2010

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЮ

ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И СЕРТИФИКАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ «ВИМС»

Научный совет по аналитическим методам

Спектральные методы Методика № 487 - ХС

МЕТОДИКА КОЛИЧЕСТВЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАТРИЯ, МАГНИЯ, АЛЮМИНИЯ, КРЕМНИЯ, ФОСФОРА, КАЛИЯ, КАЛЬЦИЯ, ТИТАНА, МАРГАНЦА И ЖЕЛЕЗА В ГОРНЫХ ПОРОДАХ, ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ АТОМНОЭМИССИОННЫМ МЕТОДОМ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННОЙ

ПЛАЗМОЙ

(редакция 2010 года с изменением № 1 от 27.05.2015 г.)

Отраслевая методика III категории точности

Москва, 2010

характеристики (вязкость, поверхностное натяжение) и химический состав анализируемых растворов (анионный и катионный эффект).

Наибольшее и менее контролируемое влияние на результаты анализа оказывает эффект матрицы. Для учета нестабильных условий анализа используют внутренний стандарт - элемент сравнения [3], который прибавляют в каждую пробу перед введением раствора пробы в плазму. В качестве внутреннего стандарта используют раствор скандия в 0,7М соляной кислоте.

Для анализа используют эшелле-спектрометр «Optima 4300» с двумя детекторами. УФ-детектор охватывает ультрафиолетовый диапазон от 165 до 403 нм. Детектор видимой области охватывает диапазон от 404 до 782 нм. Оптическая схема спектрометра объединяет эшелле-полихроматор и полупроводниковый детектор в интегрированную систему. Эшелле-полихроматор формирует компактный двумерный спектр, который фокусируется на полупроводниковый детектор с зарядовой связью с сегментированной матрицей. Детектор состоит из 235 линейных подмассивов, состоящих из элементов изображения (пикселей). Каждый подмассив содержит от 8 до 40 пикселей. Разрешение системы составляет 0.006 нм на длине волны 200 нм. Эшелле-решетка, размером 80 на 160 мм (79 линий на мм) и углом блеска 63.6 град. Диспергатором для УФ-диапазона является решетка (374 линии/мм) с коррекцией по Шмидту на поверхности. Коррекция по Шмидту производит коррекцию аберрации для сферы камеры радиусом 400 мм. Диспергатор для видимого диапазона представляет собой 60-градусную призму. Индуктивно-связанная плазма возбуждается на частоте 40 мГЦ твердотельным радиочастотным генератором со свободной генерацией, выходной мощностью от 0,75 до 1,5 кВТ. Плазмообразующим, охлаждающим и распыляющим раствор газом является аргон, общий расход которого составляет до 20 дм³/мин. Для продувки оптики спектрометра используют азот с расходом от 1 до 5 дм³/мин.

Управление работой спектрометра и обработка аналитических данных осуществляется ПК DELL OptiPlex GX110 с использованием штатного программного обеспечения спектрометра WinLab32. Для каждой партии проб

проводят (при необходимости) коррекцию положения точек фона и проверку появления спектральных линий в области точек измерения фона и аналитических линий. Если для определяемого элемента возможно использование нескольких аналитических линий, то совпадение содержаний определяемого элемента, рассчитанных для разных аналитических линий, свидетельствует об отсутствии спектральных помех. Выбор точек коррекции фона проводят на наиболее типичных пробах путем измерения интенсивности фонового сигнала с одной или двух сторон измеряемого спектрального пика аналитической линии элемента. Следует избегать выбора точек коррекции фона для определяемого элемента в области, в которой возможно появление спектральных линий других элементов.

Таблица 3 - Аналитические линии и точки фоновой коррекции

Определяемый элемент Длина волны аналитической линии, нм Количество точек фоновой коррекции Длина волны точек фоновой коррекции, нм Na 589.592 2 589.492; 589.679 330.230 1 330.469 Mg 285.213 1 285.159 279.077 2 279.041; 279.126 A1 396.153 1 369.116 394.401 2 394.375; 394.442 237.313 1 237.295 Si 212.412 1 212.447 288.158 1 288.114 251.611 2 251.590; 251.657 P 213.617 1 213.654 214.914 1 214.930 178.221 1 178.213 К 766.493 2 766.379; 766.606 Ca 315.887 1 315.925 317.933 1 317.869 Ti 337.279 1 337.322 334.940 1 334.849 Mn 257.610 1 257.556 260.568 1 260.520 Fe 238.204 1 238.250 259.939 1 259.964 273.955 1 274.014 Sc 361.383 2 361.35; 361.416

Анализируемый образец переводят в раствор путем щелочного сплавления пробы с флюсом в соотношении 1:2,5. В качестве флюса используют смесь карбоната лития и борной кислоты в соотношении, соответствующем содержанию лития и бора в метаборате лития. При использовании малых навесок для сплавления достаточно небольшое количество флюса, что крайне важно для плазменного анализа, так как высокое содержание солей в растворе приводит к осаждению их в распылителе и плазменной горелке [3].

Низкий уровень взаимных влияний в ИСП и анализ сильно разбавленных по отношению к исходной пробе растворов (в 5000 раз) обеспечивает отсутствие влияния состава проб на результаты определения породообразующих элементов. Поэтому, при анализе горных пород, почв, донных отложений, илов для градуировки прибора используют единую шкалу градуировочных растворов, приготовленную из стандартных образцов состава анализируемых объектов. Зависимость аналитического сигнала от состава и концентрации кислоты и флюса требует постоянства анализируемых и градуировочных растворов по фоновому составу, который содержит 0.5 мг/см³ метабората лития (образующегося после сплавления карбоната лития и борной кислоты) и 0.7 М соляную кислоту.

Градуировку прибора проводят по восьми градуировочным растворам. Правильность составления и ввода программы проверяют анализом стандартных образцов состава анализируемых объектов. Результаты анализа считывают в массовых долях содержания компонентов в пробе.

5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

При выполнении анализа следует соблюдать требования электро-безопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019. Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009. Работы с источниками

ионизирующих излучений проводятся в соответствии с требованиями СанПиН 2.6.1.2523-09 и ОСП-72/87.

При выполнении анализа необходимо соблюдать меры безопасности, предусмотренные в Инструкции по технике безопасности при лабораторных работах и руководстве по эксплуатации приборов.

6 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРА

К выполнению анализа и обработке их результатов допускают лиц, имеющих высшее или среднее техническое образование, опыт работы в аналитической лаборатории. Специалист должен пройти соответствующий инструктаж, освоить метод.

Перед выполнением анализа оператор проводит оперативный контроль процедуры анализа в соответствии с ОСТ 41-08-214-04.

7 УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ АНАЛИЗА

При подготовке к выполнению измерений и при их проведении необходимо соблюдать следующие условия:

температура окружающего воздуха, °С атмосферное давление, кПа (мм. рт. ст.) относительная влажность воздуха, % напряжение в сети, В частота переменного тока, Гц

8 ОТБОР, ПОДГОТОВКА И ХРАНЕНИЕ ПРОБ

Отбор проб горных пород осуществляется по действующим у заказчика

нормативным документам.

Отбор проб почвы осуществляют по ГОСТ 17.4.3.01-83, ГОСТ 17.4.4.02-84 и ГОСТ 28168-89, донных отложений по ПНД Ф 12.1:2:2.2:2.3.2-2003.

Отбор проб илов осуществляется по действующим у заказчика нормативным документам.

Подготовку и хранение проб выполняют в соответствии с ОСТ 41-08-249-85.

9 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ АНАЛИЗА

При подготовке к выполнению анализа проводят следующие работы:

9.1    Подготовка прибора к работе

Подготовку атомно-эмиссионного спектрометра с ИСП к работе и оптимизацию условий измерения производят в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора. Прибор должен быть поверен.

9.2    Приготовление вспомогательных растворов

9.2.1    Азотная кислота, разбавленная 1:1

К объему дистиллированной воды приливают равный объем азотной кислоты, перемешивают. Срок хранения один год.

9.2.2    Соляная кислота, разбавленная 1:1

К объему дистиллированной воды приливают равный объем соляной кислоты, перемешивают. Срок хранения один год.

9.2.3    Соляная кислота с молярной концентрацией 0,7 моль/дм³ (0,7 М)

В мерную колбу на 1000 см³ наливают небольшое количество дистиллированной воды, затем осторожно приливают 58 см³ соляной кислоты и

доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают. Срок хранения один год.

9.2.4    Смесь азотной и соляной кислот 1:3 (царская водка), свежеприготовленная. Хранению не подлежит.

9.2.5    Смесь карбоната лития и борной кислоты

1.3    массовых частей карбоната лития и 12,4 массовых частей борной кислоты истирают в фарфоровой чашке. Полученную смесь тщательно перемешивают в полиэтиленовой банке с завинчивающейся крышкой до однородного состояния. Срок хранения один год.

9.2.6    Раствор, содержащий 1 мг скандия в 1 см³

Навеску оксида скандия (III) массой 1,534 г растворяют при нагревании в царской водке, раствор упаривают досуха. Остаток смачивают 50 см³ воды, добавляют 100 см³ раствора соляной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до растворения скандия и переносят в мерную колбу 1дм³, после охлаждения доливают водой до метки и перемешивают. Раствор хранят в темном месте. Срок хранения один год.

9.3    Построение градуировочных характеристик

Градуировочные характеристики строят по растворам, приготовленным по п. 10 из стандартных образцов горных пород и других природных материалов (ГСО), близким по составу и массовой доли определяемых компонентов к анализируемым пробам, или из аттестованных смесей, приготовленных на основе ГСО. Градуировочные характеристики строят в координатах: массовая доля (Q) определяемого элемента в пробе > отношение интенсивности аналитической линии определяемого элемента к интенсивности линии сравнения (аналитическая линия

скандия, Jr*). При выбранных условиях анализа градуировочные характеристики линейны.

9.4 Контроль стабильности градуировочной характеристики

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят одновременно с измерением анализируемых растворов. Средствами контроля являются приготовленные растворы для градуировки (не менее двух растворов, отвечающих по концентрации определяемого элемента приблизительно началу и концу градуировочной характеристики).

Градуировочную характеристику считают стабильной при выполнении для градуировки каждого раствора следующего условия:

|С-С„|£0.065 С„,

где С - результат контрольного анализа массового содержания определяемого элемента в образце для градуировки;

С₀ - аттестованное значение содержания определяемого элемента в образце для градуировки.

Если условие стабильности градуировочной характеристики не выполняется только для одного раствора для градуировки, необходимо приготовить и выполнить повторное его измерение с целью исключения результата, содержащего грубую погрешность.

Если градуировочная характеристика не стабильна, выясняют причины ее нестабильности. После устранения несоответствий готовят новые градуировочные растворы, по которым строят новую градуировочную характеристику.

10 ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА

При выполнении анализа силикатных и карбонатных горных пород почв, донных отложений, илов для определения в них массовой доли натрия, калия, магния, кальция, кремния, алюминия, титана, железа, марганца, фосфора выполняют следующие операции:

Навеску пробы массой 0,0200 г, истертой до крупности не более 0,044 мм, и 0,10 г флюса (смесь карбоната лития и борной кислоты) помещают в платиновый тигель и перемешивают стеклянной палочкой [4]. Накрывают тигель крышкой и помещают в нагретую до 970±20°С муфельную печь. Через 20 минут вынимают тигель с плавом из печи, снимают крышку и плав вращательным движением распределяют по стенкам тигля. Остывший тигель помещают в полиэтиленовый стакан на 100 см³, наливают в тигель горячей (60-70°С) 0,7 М соляной кислоты (50 см³), оставляют на ночь или опускают в тигель маленький магнитный стержень, и перемешивают магнитной мешалкой до полного растворения плава. Если плав не растворился, в тигель вливают новую порцию горячей 0,7М соляной кислоты и продолжают перемешивать. Остывший раствор переносят в мерную колбу на 100 см³, в которую предварительно добавляют 5 см³ раствора скандия, обмывают стакан, тигель и крышку 0,7М раствором соляной кислоты и тем же раствором доводят до метки и перемешивают. Одновременно с анализом проб ведут "контрольный" опыт (0,7 М раствор НС1 с добавлением такого же количества скандия, что и для анализируемых проб).

Включают ИСП-спектрометр в соответствии с инструкцией по его эксплуатации. Проводят измерения интенсивностей спектральных линий от соответствующих растворов в следующей последовательности: контрольная проба (0,7 М раствор соляной кислоты с добавкой того же количества скандия, что для анализируемых проб), образцы сравнения для оценки стабильности градуировочных характеристик (ОС), до 30 анализируемых проб, ОС, контрольная проба и т.д. Для

каждого раствора выполняют по три измерения и вычисляют среднее арифметическое значение, которое является результатом единичного определения. С использованием известных коэффициентов по формуле (1) рассчитывают массовую долю определяемого элемента в образцах сравнения и анализируемых пробах. По результатам определения массовой доли элемента в образцах сравнения оценивают стабильность градуировочных характеристик в соответствии с п. 9.5.

С каждой партией проб анализируют "контрольную" пробу, а также пробы 0,7 М соляной кислоты и дистиллированной воды, использовавшихся в приготовлении растворов анализируемых проб. Эти измерения необходимы для облегчения диагностики причин возникающих погрешностей.

11 ОБРАБОТКА И ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА

Вычисление результатов анализа при определении содержания натрия, магния, алюминия, кремния, фосфора, калия, кальция, титана, марганца, железа выполняют следующие операции

11.1 Массовую долю оксидов элемента в пробе (Q, %) рассчитывают по формуле:

С, - AIfi ⁺ B,t    (1)

где I_rt - отношение интенсивности аналитической линии определяемого элемента к интенсивности линии сравнения (аналитической линии скандия), измеренные от одного раствора;

С, - массовая доля определяемого элемента в исходной пробе.

Коэффициенты линейной зависимости (4,5,) находят методом наименьших

квадратов.

Если результат анализа необходимо пересчитать с оксида элемента на элемент, то полученное значение массовой доли оксида элемента умножают на коэффициент пересчета Кг (таблица 4).

Таблица 4 - Коэффициенты пересчета оксида определяемого элемента в элемент

Коэффициент пересчета, К2 Na/Na20 0,742 К/К20 0,830 Mg/MgO 0,603 Са/СаО 0,715 Si/Si02 0,467 А1/А120з 0,529 Ti/Ti02 0,600 Fe/Fe203 0,699 Mn/MnO 0,774 P/P2O5 0,436

11.2 За результат анализа принимают среднее арифметическое значение двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми не должно превышать предела повторяемости. Значения предела повторяемости (г) для двух результатов параллельных определений приведены в таблице 5.

113 Расхождения между результатами анализа, полученными в двух лабораториях, не должны превышать предела воспроизводимости /? = 2,77ст*. Если абсолютное расхождение между результатами двух измерений не превышает R, эти результаты анализа считают согласующимися, и в качестве окончательного результата может использоваться их среднее арифметическое значение. Значения предела воспроизводимости указаны в таблице 5. Если предел воспроизводимости R превышен, выясняют причины этого превышения (ГОСТ Р ИСО 5725-6, раздел 5.3).

РАССМОТРЕНА И Научным советом по аналитическим методам РЕКОМЕНДОВАНА К (НСАМ) (протокол № 85 от 20.11.2002 г.) УТВЕРЖДЕНИЮ:

ДОПОЛНЕНА И    Федеральным государственным унитарным предприятием

АКТУАЛИЗИРОВАНА: «Всероссийский научно-исследовательский институт минеральное сырья им. Н.М. Федоровского» (ФГУП «ВИМС»)

УТВЕРЖДЕНА:

Руководитель ФНМЦ «ВИМС»

Методика аттестована метрологической службой ФГУП «ВИМС» в

соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009 и ОСТ 41-08-205

Право тиражирования и распростране методическому центру лабораторных иссл^до&зйй

I *

сырья «ВИМС».

Главный метролог ФГБУ «ВИМС»

Таблица 5 - Диапазон измерений, значения пределов повторяемости и воспроизводимости при доверительной вероятности Р~0,95

Диапазон измерений определяемых элементов и их оксидов, массовая доля, % Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений), г, массовая доля, % Предел воспроизводимости (для двух результатов анализа), R, массовая доля, % Элемент Оксид Элемент Оксид 1 2 3 4 5 НАТРИИ От 0,74 до 1,0 вкл. 0,15 С - 0,30 С - св 1,0 до 2,0 вкл. 0,13 С 0,14 С 0,25 С 0,28 С св 2,0 до 5,0 вкл. 0,09 С 0,11 С 0,19 С 0,22 С св 5,0 до 10,0 вкл. 0,06 С 0,08 С 0,12 С 0,15 С МАГНИИ От 0,060 до 0,10 вкл. 0,32 С - 0,64 С - св 0,10 до 0,20 вкл. 0,24 С 0,30 С 0,47 С 0,61 С св 0,20 до 0,50 вкл. 0,17 С 0,22 С 0,33 С 0,44 С св 0,50 до 1,0 вкл. 0,12 С 0,17 С 0,25 С 0,33 С св 1,0 до 2,0 вкл. 0,10 С 0,12 С 0,19 С 0,25 С св 2,0 до 5,0 вкл. 0,07 С 0,09 С 0,14 С 0,18 С св 5,0 до 10,0 вкл. 0,05 С 0,07 С 0,09 С 0,13 С св 10,0 до 20,0 вкл. 0,03 С 0.05 С 0,07 С 0,09 С св 20,0 до 30,0 вкл. 0,02 С 0,03 С 0,04 С 0,07 С св 30,0 до 40,0 вкл. - 0,026 С - 0,053 С св 40,0 до 50,0 вкл. - 0,024 С - 0,047 С АЛЮМИНИИ От 0,10 до 0,20 вкл. 0,25 С - 0,50 С - св 0,20 до 0,50 вкл. 0,19 С 0,25 С 0,39 С 0,50 С св 0,50 до 1,0 вкл. 0,15 С 0,19 С 0,30 С 0,39 С св 1,0 до 2,0 вкл. 0,12 С 0,15 С 0,24 С 0,30 С св 2,0 до 5,0 вкл. 0,08 С 0,12 С 0,17 С 0,24 С св 5,0 до 10,0 вкл. 0,06 С 0,09 С 0,11 С 0,18 С св 10,0 до 20,0 вкл. 0,03 С 0,05 С 0,07 С 0,11 С св 20,0 до 30,0 вкл. 0,024 С 0,04 С 0,05 С 0,07 С св 30,0 до 40,0 вкл. 0,018 С 0,03 С 0,04 С 0,06 С св 40,0 до 50,0 вкл. - 0,022 С - 0,044 С св 50,0 до 60,0 вкл. - 0,019 С - 0,039 С КРЕМНИЙ От 9,3 до 10,0 вкл. 0,044 С - 0,089 С - св 10,0 до 20,0 вкл. 0,022 С - 0,044 С - св 20,0 до 30,0 вкл. 0,014 С 0,026 С 0,028 С 0,053 С св 30,0 до 40,0 вкл. 0,010 С 0,018 С 0,019 С 0,036 С св 40,0 до 50,0 вкл. 0,007 С 0,014 С 0,014 С 0,028 С св 50,0 до 60,0 вкл. - 0,011C - 0,022 С св 60,0 до 99,5 вкл. - 0,010 С - 0,019 С

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДИКИ

Настоящий документ устанавливает методику количественного химического анализа силикатных и карбонатных горных пород, почв, донных отложений, илов для определения в них массовой доли натрия, калия, магния, кальция, кремния, алюминия, титана, железа, марганца, фосфора атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой.

В таблице 1 представлены диапазоны измерений массовых долей, % элементов и их оксидов.

Таблица 1 - Диапазоны измерений определяемых элементов и их оксидов

Элемент Диапазон измерений, массовая доля, % Оксид элемента Диапазон измерений, массовая доля, % Na 0,74-7,5 Na20 1,0-10,0 К 0,083-8,4 К20 0,1-10,0 Mg 0,060-30,0 MgO 0.1-50,0 Са 0,070-28,0 СаО 0,1-40,0 Si 9,3-46,5 Si02 20,0-99,5 А! 0,10-32,0 А1203 0,2-60,0 Ti 0,006-6,0 ТЮ2 0,01-10,0 Fe 0,35-28,0 Fe203 0,5-40,0 Mn 0,010-0,50 МпО 0.01-0,50 Р 0,004-0,90 Р205 0,01-2,0

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

Границы суммарной погрешности результата измерений массовой доли определяемых элементов в горных породах, объектах окружающей среды приведены в таблице 2.

Указанные в таблице 2 погрешности соответствуют требованиям к погрешности измерений, установленным ОСТ 41-08-212-04, ГОСТ 17.4.3.03-85 и принятым в МПР России.

Таблица 2 - Границы суммарной погрешности

Диапазон измерений определяемых элементов и их оксидов, массовая доля, % Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение повторяемости), (Уг, массовая доля,% Показатель воспроизводимост и (среднее квадратическое отклонение воспроиз води мост и). &r > массовая доля, % Показатель точности (границы погрешности при вероятности Р=0,95), ±Д, массовая доля, % Элемент Оксид Элемент Оксид Элемент Оксид 1 2 3 4 5 6 7 НАТРИИ От 0,74 до 1,0 вкл. 0,06 С - 0,11 С - 0,22 С - св 1,0 до 2,0 вкл. 0,05 С 0,05 С 0,091 С 0,10 С 0,18 С 0,20 С св 2,0 до 5,0 вкл. 0,03 С 0,04 С 0,068 С 0,08 С 0,13 С 0,16С св 5,0 до 10,0 вкл. 0,02 С 0,03 С О045 С 0,055 С 0Л9 С 0,11 С МАГНИИ От 0,060 до 0,10 вкл. 0,12 С - 0,23 С - 0,45 С . св 0,10 до 0,20 вкл. 0,09 С 0,11 с 0,17 С 0,22 С 0,33 С 0,43 С св 0,20 до 0,50 вкл. 0,06 С 0,08 С 0,12 С 0,16 С 0,24 С 0,31 С св 0,50 до 1,0 вкл. 0,05 С 0,06 С 0,09 С 0,12 С 0,18 С 0,24 С св 1,0 до 2,0 вкл. 0,04 С 0,05 С 0,07 С 0.09 С 0.14 С 0,18 С св 2,0 до 5,0 вкл. 0,025 С 0,033 С 0,05 С 0,065 С 0,10 С 0,13 С св 5,0 до 10,0 вкл. 0,017 С 0,024 С 0,034 С 0,048 С 0,07 С 0,09 С св 10,0 до 20,0 вкл. 0,012 С 0,017 С 0,024 С 0,034 С 0,05 С 0,07 С св 20,0 до 30,0 вкл. 0,007 С 0,013 С 0,014 С 0,025 С 0,03 С 0,05 С св 30,0 до 40,0 вкл. - 0,010 С - 0,019 С - 0,04 С св 40,0 до 50,0 вкл. - 0,009 С - 0,017 С - 0,03 С АЛЮМИНИЙ От 0,10 до 0,20 вкл. 0,09 С - 0,18 С - 0,35 С - св 0,20 до 0,50 вкл. 0,07 С 0,09 С 0,14 С 0,18 С 0,27 С 0,35 С св 0,50 до 1,0 вкл. 0,06 С 0,07 С 0,11 С 0,14 С 0,22 С 0,27 С св 1,0 до 2?0 вкл. 0,04 С 0,06 С 0,085 С 0,11 С 0,17 С 0,22 С св 2,0 до 5,0 вкл. 0,03 С 0,04 С 0,06 С 0,085 С 0,12 С 0,17 С св 5,0 до 10,0 вкл. 0,02 С 0,03 С 0,041 С 0,065 С 0,08 С 0,13 С св 10,0 до 20,0 вкл. 0,01 С 0,02 С 0,025 С 0,038 С 0,05 С 0,07 С св 20,0 до 30,0 вкл. 0,009 С 0,013 С 0,017 С 0,026 С 0,033 С 0,05 С св 30,0 до 40,0 вкл. 0,007 С 0,010 С 0,013 С 0,020 С 0,025 С 0,04 С св 40,0 до 50,0 вкл. - 0,008 С - 0,016 С - 0,031 С св 50,0 до 60,0 вкл. - 0,007 С - 0,014 С - 0,027 С

1 | 2 | 3			~ 1 5 | 6 | 7
КРЕМНИИ
От 9,3 до 10,0 вкл.	0,016 С	-	0,032 С	-	0,063 С	-
св 10,0 до 20,0 вкл.	0,008 С	-	0,016 С	.	0,031 С	-
св 20,0 до 30,0 вкл.	0,005 С	0,01 ОС	0,01 ОС	0,019 С	0,020 С	0,037 С
св 30,0 до 40,0 вкл.	0,004 С	0,007 С	0,007 С	0,013 С	0,014 С	0,025 С
св 40,0 до 50,0 вкл.	0,003 С	0,005 С	0,005 С	0,010 С	0,010 С	0,020 С
св 50,0 до 60,0 вкл.	-	0,004 С	-	0,008 С	-	0,016 С
св 60,0 до 99,5 вкл.	-	0,004 С	-	0,007 С	-	0,014 С
ФОСФОР
От 0,004 до 0,005 вкл.	0,13 С	-	0,25 С	-	0,49 С	-
св 0,0050 до 0,01 вкл.	0,10 С	-	0,19 С	-	0,37 С	-
св 0,01 до 0,02 вкл.	0,08 С	0,10 С	0.15 С	0,19 С	0,29 С	0,37 С
св 0,02 до 0,05 вкл.	0,06 С	0,08 С	0,12 С	0,15 С	0,24 С	0,29 С
св 0,050 до 0,10 вкл.	0,05 С	0,06 С	0,09 С	0,12 С	0,18 С	0,24 С
св 0,10 до 0,20 вкл.	0,04 С	0,05 С	0,075 С	0,095 С	0,15 С	0,19 С
св 0,20 до 0,50 вкл.	0,03 С	0,04 С	0,057 С	0,075 С	0,11 С	0,15 С
св 0,50 до 1,0 вкл.	0,02 С	0,03 С	0,045 С	0,060 С	0,09 С	0,12 С
св 1,0 до 2,0 вкл.	! 0,02 С		-	0j048 С	-	0,09 С
КАЛИЙ
От 0,083 до 0,10 вкл.	0,11 С	-	0,21 С	-	0,41 С	-
Or 0,10 до 0,20 вкл.	0,09 С	0,10 С	0,17 С	0,19 С	0,33 С	0,37 С
св 0,20 до 0,50 вкл.	0,07 С	0,08 С	0,14 С	0,15 С	0.27 С	0,29 С
св 0,50 до 1,0 вкл.	0,06 С	0,07 С	0,11 С	0,13 С	0,22 С	0,25 С
св 1,0 до 2,0 вкл.	0,05 С	0,05 С	0,09 С	0,105 С	0,18 С	0,21 С
св 2,0 до 5,0 вкл.	0,04 С	0,04 С	0.07 С	0,080 С	0,14 С	0,16 С
св 5,0 до 10,0 вкл.	0,02 С	0,03 С	0,046 С	0,054 С	0,09 С	0,11 С
		САЛЬЦИР
От 0,07 до 0,10 вкл.	0,12 С	-	0,24 С	-	0,47 С	-
От 0,10 до 0,20 вкл.	0,09 С	0,11 С	0,18 С	0,22 С	0,35 С	0,43 С
св 0,20 до 0,50 вкл.	0,07 С	0,08 С	0,13 С	0,16 С	0,25 С	0,31 С
св 0,50 до 1,0 вкл.	0,05 С	0,06 С	0,10 С	0,12 С	0,20 С	0,24 С
св 1,0 до 2,0 вкл.	0,04 С	0,05 С	0,08 С	0,095 С	0,16 С	0,19 С
св 2,0 до 5,0 вкл.	0,03 С	0,04 С	0,058 С	0,070 С	0,11 С	0,14 С
св 5,0 до 10,0 вкл.	0,02 С	0,03 С	0,042 С	0,052 С	0,08 С	0,10 С
св 10,0 до 20,0 вкл.	0,013 С	0,017 С	0,026 С	0,033 С	0,05 С	0,06 С
св 20,0 до 30,0 вкл.	0,009 С	0,012 С	0,018 С	0,023 С	0,04 С	0,05 С
св 30,0 до 40,0 вкл.	-	0,009 С	-	0,017 С	-	0,03 С

1 1 2 | 3 | 4 | 5 I 6 1 7
ТИТАН
От 0,006 до 0,010 вкл.	0,14 С	-	0,28 С	-	0,55 С	-
св 0,01 до 0,02 вкл.	0,12 С	0,14 С	0,23 С	0,28 С	0,45 С	0,55 С
св 0,02 до 0,05 вкл.	0,09 С	0,11 С	0,18 С	0,22 С	0,35 С	0,43 С
св 0,050 до 0,10 вкл.	0,07 С	0,09 С	0,14 С	0,17 С	0,27 С	0,33 С
св 0,10 до 0,20 вкл.	0.06 с	0,07 С	0,12 С	0,14 С	0,24 С	0,27 С
св 0,20 до 0,50 вкл.	0,05 С	0,06 С	0,09 С	0,11 С	0,18 С	0,22 С
св 0,50 до 1,0 вкл.	0,04 С	0,05 С	0,073 С	0,09 С	0,14 С	0,18 С
св 1,0 до 2,0 вкл.	0,03 С	0,04 С	0,062 С	0,07 С	0,12 С	0,14 С
св 2,0 до 5,0 вкл.	0,02 С	0,03 С	0,040 С	0,055 С	0,08 С	0,11 С
св 5,0 до 10,0 вкл.	0,01 С	0,02 С	0,025 С	0,035 С	0,05 С	0,07 С
МАРГАНЕЦ
От 0,01 до 0,02 вкл.	0,12 С	0,14 С	0,24 С	0,27 С	0,47 С	0,53 С
св 0,02 до 0,05 вкл.	0,10 С	0,12 С	0,20 С	0,23 С	0,39 С	0.45 С
св 0,050 до 0,10 вкл.	0,09 С	0,10 С	0,17 С	0,20 С	0,33 С	0,39 С
св 0,10 до 0,20 вкл.	0,06 С	0,07 С	0,12 С	0,14 С	0,24 С	0,27 С
св 0,20 до 0,50 вкл.	0,04 С	0,05 С	0,08 С	0,10 С	0,16 С	0,20 С
ЖЕЛЕЗО
От 0,35 до 0,50 вкл.	0,08 С	-	0,15 С	-	0,29 С	-
От 0,50 до 1,0 вкл.	0,06 С	0,07 С	0,11 С	0,13 С	0,22 С	0,26 С
св 1,0 до 2,0 вкл.	0,05 С	0,05 С	0,09 С	0,10 с	0,18 С	0,20 С
св 2,0 до 5,0 вкл.	0,03 С	0,04 С	0,056 С	0,07 С	0,11 С	0,14 С
св 5,0 до 10,0 вкл.	0,02 С	0,02 С	0,030 С	0,043 С	0,06 С	0,08 С
св 10,0 до 20,0 вкл.	0,008 С	0,01 С	0,016 С	0,021 С	0,03 С	0,04 С
св 20,0 до 30,0 вкл.	0,005 С	0,007 С	0.010 С	0,014 С	0,02 С	0,03 С
св 30,0 до 40,0 вкл.	-	0,006 С	-	0,011 С	-	0,02 С

Примечание:

Диапазоны определяемых элементов и их оксиды в соответствии с таблицей 1.

3. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ

При выполнении анализа применяют следующие средства измерений, вспомогательное оборудование, материалы и реактивы.

3.1    Средства измерений

Атомно-эмиссионный эшелле-спектрометр с индуктивно-связанной плазмой Optima 4300DV фирмы Perkin Elmer, охватывающий спектральный диапазон от 165 до 782 нм, с разрешением 0,006 нм на длине волны 200 нм.

Колбы мерные 1 - 50 (100,500, 1000) - 2 по ГОСТ 1770-74.

Пипетки 2-2-5 (10, 25) по ГОСТ 29169-91.

Цилиндры мерные 1-5(10, 100) по ГОСТ 1770-74.

- Весы аналитические лабораторные CPA 324S, I (специального) класса

точности с дискретностью 0,1 мг по ГОСТ Р 53228-2008.

Весы лабораторные СРА 6202 S, II (высокого) класса точности с дискретностью 10 мг по ГОСТ Р 53228-2008.

3.2    Вспомогательное оборудование, посуда

Муфельная печь камерная лабораторная с регулируемой температурой нагрева не ниже 1000°С СНОЛ-1,6.2,5.1/11по ТУ 16-531.704-81.

Электрическая плитка с закрытой спиралью и регулируемой мощностью поГОСТ 14919.

Мешалка магнитная типа ММ-5 по ТУ 25-11.834-80.

Баллон с аргоном, снабженный редуктором по ГОСТ 10157-79.

Баллон с азотом, снабженный редуктором по ГОСТ 9293-74.

Стаканы полиэтиленовые на 100 см³.

Тигли платиновые № 100-3 с крышкой по ГОСТ 6563-75.

Чашки фарфоровые диаметром 120 мм по ГОСТ 9147-80.

3.3    Стандартные образцы состава

-    Стандартные образцы состава (МСО, ГСО и ОСО) с аттестованными значениями массовой доли определяемых элементов, установленными с погрешностью аттестации незначимой по сравнению с методикой (таблица 2). МСО, ГСО и ОСО должны быть близкими к составу и содержанию элементов к анализируемым пробам.

3.4    Реактивы и материалы

Азотная кислота, осч 27-5 по ГОСТ 11125-84.

Соляная кислота, осч по ГОСТ 14261-77.

Борная кислота, осч по ТУ 6-09-597-82.

-    Лития карбонат, осч по ТУ 6-09-4757-84.

Скандия оксид (III), осч по ТУ 95.148-77.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Допускается использование других типов средств измерений, посуды, вспомогательного оборудования, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем приведенные в п. 3.1 и 3.2.

4 МЕТОД АНАЛИЗА

Методика атомно-эмиссионного с индуктивно связанной плазмой определения натрия, магния, алюминия, кремния, фосфора, калия, кальция, титана, марганца и железа заключается в разложении анализируемого материала, переведении его в

раствор, введении полученного раствора в виде аэрозоля в индуктивно связанную плазму (ИСП) и измерении интенсивности аналитической спектральной линии определяемых элементов фотоэлектрическим методом.

ИСП является одним из наиболее универсальных аналитических источников света. Благодаря высокой температуре в аналитической зоне возможно эффективно возбуждать как легкоионизируемые, так и элементы с высоким потенциалом возбуждения. В ИСП можно анализировать как большие массы растворов, подавая их в горелку непрерывным потоком, так и микрообъемы при их импульсном введении в транспортирующий газ и импульсной регистрации их спектров. Диапазон определяемых концентраций для большинства элементов составляет 4-6 порядков.

По этой же причине градуировочные характеристики для многих аналитических линий элементов, как правило, прямолинейны.

Это в ряде случаев упрощает градуировку и снижает вероятность появления больших систематических погрешностей анализа.

Важной положительной особенностью ИСП является низкий уровень фонового излучения и его флуктуаций, который в сочетании с практическим отсутствием самопоглощения излучаемых спектральных линий и малым межэлементным влиянием позволяет достигать весьма низких пределов обнаружения большого числа элементов.

Достигаемые пределы обнаружения элементов, концентрационный диапазон и воспроизводимость результатов определений зависят от характеристик применяемых установок (горелки, ВЧ-генератора, устройства ввода пробы, спектральной и регистрирующей аппаратуры и др.) и способа наблюдения излучения [1,2].

На интенсивность аналитического спектра и фона плазмы оказывает влияние состав газа-носителя и анализируемого аэрозоля, плазмообразующего и охлаждающего газа, скорость потока газа, мощность ВЧ-генератора, местоположение аналитической зоны. Кроме того, оказывают влияние физические