GB/T 24794-2009 照相化学品 有机物中微量元素的分析 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法

　　ICS 37 . 040 . 30 G 84

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 24794—2009

　　照相化学品

　　有机物中微量元素的分析

　　电感耦合等离子体

　　原子发射光谱(ICP-AES)法

　　Photographicchemicals—Measurementmethods

　　ofthetraceelementsin theorganiccompounds—

　　Inductively coupledplasma atomicemission spectrometry(ICP-AES)

　　2009-12-15 发布 2010-06-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 24794—2009

　　前 言

　　本标准的附录 A 、附录 B 为资料性附录 。

　　本标准由中国石油和化学工业协会提出 。

　　本标准由全国感光材料标准化技术委员会(SAC/TC 102)归 口 。

　　本标准起草单位：中国乐凯胶片集团公司 。

　　本标准主要起草人：王君 、李卫红 、张红 。

　　Ⅰ

　　GB/T 24794—2009

　　照相化学品

　　有机物中微量元素的分析

　　电感耦合等离子体

　　原子发射光谱(ICP-AES)法

　　警告

　　本试验方法中使用的部分化学试剂具有毒性和腐蚀性，一些实验过程可能导致危险情况，操作者应采取适当的安全和健康措施 。

　　1 范围

　　本标准规定了照相有机物中钠(Na) 、镁( Mg) 、铝(Al) 、钾(K) 、钙(Ca) 、铬(Cr) 、锰( Mn) 、铁(Fe) 、钴(Co) 、镍(Ni) 、铜(Cu) 、锌(Zn) 、镉(Cd) 、锡(Sn) 、铅(Pb) 和硅(Si) 等 16 种微量元素的电感耦合等离子体原子发射光谱分析方法(以下简称 ICP-AES) 。

　　本标准适用于照相有机物中钠(Na) 、镁( Mg) 、铝(Al) 、钾(K) 、钙(Ca) 、铬(Cr) 、锰( Mn) 、铁(Fe) 、钴(Co) 、镍(Ni) 、铜(Cu) 、锌(Zn) 、镉(Cd) 、锡(Sn) 、铅(Pb) 和硅(Si) 等 16 种微量元素的分析 。其他有机物上述微量元素的分析，也可参照本方法执行 。

　　上述元素可同时被测量，如果样品稀释到适当浓度，测量范围可从 10 - 7 ~ 5% 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。凡是注 日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本适用于本标准 。

　　GB/T 602 化学试剂 杂质测定用标准溶液的制备

　　GB/T 4470 火焰发射 、原子吸收和原子荧光光谱分析法术语

　　GB/T 6682 化学试剂 分 析 实 验 室 用 水 规 则 和 试 验 方 法 (GB/T 6682—2008 , ISO 3696 : 1987 , MOD)

　　GB/T 12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶(GB/T 12806—1991 , eqv ISO 1042:1983)

　　GB/T 12808 实验室玻璃仪器 单标线吸量管(GB/T 12808—1991 , eqv ISO 648:1977) GB/T 14666 分析化学术语

　　HG/T 3921 化学试剂 采样及验收规则

　　JJG 768—2005 发射光谱仪检定规程

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本标准，本标准中所使用的其他术语和定义在 GB/T 4470 和 GB/T 14666中有明确的定义 。

　　3 . 1

　　检出限 limitofdetection

　　在元素的分析波长下空白溶液连续测量 10 次的标准偏差的 3 倍 。

　　3 . 2

　　定量限 limitofquantitation

　　在元素的分析波长下空白溶液连续测量 10 次的标准偏差的 10 倍 。

　　1

　　GB/T 24794—2009

　　4 检出限和定量限

　　本标准中给出的检出限和定量限是推荐性的，仪器生产厂的不同 、型号的不同 、试验条件的不同以及仪器老化程度的不同，仪器的检出限和定量限也会有所不同 。仪器的检出限和定量限应定期重新试验进行确认，当试验条件发生变化或出现异常情况时，还应即时对检出限和定量限进行确认 。

　　4 . 1 体积分数为 4%的氢氟酸溶液的检出限和定量限

　　体积分数为 4%的氢氟酸溶液的检出限和定量限见表 1 。

　　表 1

　　元素

　　检测波长/nm

　　检出限/(ng/mL)

　　定量限/(ng/mL)

　　铝(Al)

　　308 . 215

　　45 . 47

　　151 . 54

　　钙(Ca)

　　317 . 933

　　1 . 35

　　4 . 50

　　镉(Cd)

　　226 . 502

　　7 . 39

　　24 . 64

　　钴(Co)

　　228 . 616

　　1 . 73

　　5 . 78

　　铬(Cr)

　　267 . 716

　　0 . 88

　　2 . 94

　　铜(Cu)

　　324 . 754

　　0 . 62

　　2 . 05

　　铁(Fe)

　　238 . 204

　　1 . 27

　　4 . 22

　　钾(K)

　　766 . 490

　　4 . 94

　　16 . 47

　　镁( Mg)

　　279 . 077

　　0 . 27

　　0 . 90

　　锰( Mn)

　　257 . 610

　　0 . 11

　　0 . 38

　　钠(Na)

　　589 . 592

　　0 . 95

　　3 . 18

　　镍(Ni)

　　231 . 604

　　6 . 14

　　20 . 45

　　铅(Pb)

　　220 . 353

　　16 . 24

　　54 . 12

　　锡(Sn)

　　189 . 980

　　12 . 86

　　42 . 86

　　锌(Zn)

　　213 . 857

　　0 . 29

　　0 . 95

　　硅(Si)

　　251 . 611

　　93 . 10

　　310 . 34

　　4 . 2 体积分数为 4%的盐酸溶液的检出限和定量限

　　体积分数为 4%的盐酸溶液的检出限和定量限见表 2 。

　　表 2

　　元素

　　检测波长/nm

　　检出限/(ng/mL)

　　定量限/(ng/mL)

　　铝(Al)

　　308 . 215

　　279 . 00

　　930 . 00

　　钙(Ca)

　　317 . 933

　　1 . 37

　　4 . 56

　　镉(Cd)

　　226 . 502

　　0 . 76

　　2 . 53

　　钴(Co)

　　228 . 616

　　0 . 47

　　1 . 57

　　铬(Cr)

　　267 . 716

　　0 . 52

　　1 . 73

　　铜(Cu)

　　324 . 754

　　0 . 68

　　2 . 26

　　铁(Fe)

　　238 . 204

　　0 . 47

　　1 . 57

　　钾(K)

　　766 . 490

　　5 . 65

　　18 . 85

　　镁( Mg)

　　279 . 077

　　3 . 61

　　12 . 03

　　2

　　GB/T 24794—2009

　　表 2(续)

　　元素

　　检测波长/nm

　　检出限/(ng/mL)

　　定量限/(ng/mL)

　　锰( Mn)

　　257 . 610

　　0 . 07

　　0 . 24

　　钠(Na)

　　589 . 592

　　19 . 36

　　64 . 53

　　镍(Ni)

　　231 . 604

　　1 . 65

　　5 . 51

　　铅(Pb)

　　220 . 353

　　5 . 74

　　19 . 15

　　锡(Sn)

　　189 . 980

　　13 . 56

　　45 . 19

　　锌(Zn)

　　213 . 857

　　0 . 19

　　0 . 62

　　硅(Si)

　　251 . 611

　　7 . 08

　　23 . 59

　　5 原理

　　称取少量样品置于高温炉中于 560 ℃或 460 ℃进行灰化，灰分用浓盐酸或氢氟酸(测 Si 时需用氢氟酸)溶解，随后用纯水稀释到一定体积，用 ICP-AES测定已配制好的样品溶液 。在测试之前应按照仪器操作说明书中的规定校准仪器 。

　　6 试剂和材料

　　6 . 1 浓盐酸，优级纯 。

　　6 . 2 氢氟酸，优级纯 。

　　6 . 3 纯水，GB/T 6682 中规定的二级水 。

　　6 . 4 元素标准溶液[钠(Na) 、镁( Mg) 、铝(Al) 、钾(K) 、钙(Ca) 、铬(Cr) 、锰( Mn) 、铁(Fe) 、钴(Co) 、镍(Ni) 、铜(Cu) 、锌(Zn) 、镉(Cd) 、锡(Sn) 、铅(Pb)和硅(Si)] 。

　　单元素标准溶液可按 GB/T 602 中的规定进行配制，也可向国家认可的销售标准物质单位购买，其质量分数为 500 μg/mL或 1 000 μg/mL 。

　　6 . 5 体积分数为 4%的盐酸溶液

　　于 100 mL 的容量瓶中先加入一半体积的纯水，移入 4 . 0 mL 的浓盐酸(6 . 1) ,补纯水至刻度，混匀备用 。

　　6 . 6 体积分数为 4%的氢氟酸溶液

　　于 100 mL耐氢氟 酸 的 塑 料 容 量 瓶 中 先 加 入 一 半 体 积 的 纯 水，用 耐 氢 氟 酸 的 塑 料 移 液 管 移 入4 . 0 mL 的氢氟酸(6 . 2) ,补纯水至刻度，混匀备用 。

　　7 仪器设备

　　7 . 1 电感耦合等离子体发射光谱仪，该仪器应符合 JJG 768—2005 中的相关规定 。

　　7 . 2 高温炉，可控温在 560 ℃ ± 10 ℃或 460 ℃ ± 10 ℃ 。

　　7 . 3 铂金坩埚，最小容量为 30 mL 。

　　7 . 4 瓷坩埚，容量为 50 mL 。

　　7 . 5 单标线玻璃容量瓶和单标线玻璃吸量管，符合 GB/T 12806 和 GB/T 12808 的规定 。

　　7 . 6 耐氢氟酸的塑料容量瓶和吸量管 。

　　8 ICP-AES工作条件

　　ICP-AES工作条件见表 3 。

　　3

　　GB/T 24794—2009

　　表 3

　　项 目

　　要 求

　　环境温度

　　15 ℃ ~ 30 ℃

　　环境相对湿度

　　20% ~ 80%

　　观测方式

　　垂直观测或水平观测

　　气路控制

　　等离子体气流流速

　　15 mL/min

　　辅助气流流速

　　0 . 2 mL/min

　　喷雾气流流速

　　0 . 8 mL/min

　　进样泵流速

　　1 . 5 mL/min

　　射频发生器功率

　　1 300 W

　　元素检测波长

　　铝(Al)

　　308 . 215 nm

　　钙(Ca)

　　317 . 933 nm

　　镉(Cd)

　　226 . 502 nm

　　钴(Co)

　　228 . 616 nm

　　铬(Cr)

　　267 . 716 nm

　　铜(Cu)

　　324 . 754 nm

　　铁(Fe)

　　238 . 204 nm

　　钾(K)

　　766 . 490 nm

　　镁( Mg)

　　279 . 077 nm

　　锰( Mn)

　　257 . 610 nm

　　钠(Na)

　　589 . 592 nm

　　镍(Ni)

　　231 . 604 nm

　　铅(Pb)

　　220 . 353 nm

　　锡(Sn)

　　189 . 980 nm

　　锌(Zn)

　　213 . 857 nm

　　硅(Si)

　　251 . 611 nm

　　试验时，应根据不同的仪器对上述参数作适当的调整，以达到被测元素的最佳测定条件 。

　　9 制作元素标准工作曲线

　　9 . 1 盐酸溶液为介质的元素标准工作溶液的配制

　　以体积分数为 4%的盐酸溶液(6 . 5)作介质溶解并稀释 Cd 、Co 、Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni 、Pb 、Sn、Zn、 K 等元素的标准溶液(6 . 4) ,配制成浓度为 0 μg/L、50 μg/L、100 μg/L、200 μg/L 的元素标准工作溶液 。

　　以体积分数为 4%的盐酸溶液(6 . 5) 作介质溶解并稀释 Al 、Ca、Na 等元素的标准溶液(6 . 4) ,配制成浓度为 0 μg/L、100 μg/L、200 μg/L、400 μg/L 的元素标准工作溶液 。

　　9 . 2 氢氟酸溶液为介质的元素标准工作溶液的配制

　　以体积分数为 4%的氢氟酸溶液(6 . 6) 作介质溶解并稀释 Cd 、Co 、Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni 、Pb 、Sn、 Zn、K 等元素的标准溶液(6 . 4) ,配制成浓度为 0 μg/L、50 μg/L、100 μg/L、200 μg/L 的元素标准工作溶液 。

　　以体积分数为 4%的氢氟酸溶液(6 . 6)作介质溶解并稀释 Si 、Al 、Ca、Na 等元素的标准溶液(6 . 4) ,

　　4

　　GB/T 24794—2009

　　配制成浓度为 0 μg/L、100 μg/L、200 μg/L、400 μg/L 的元素标准工作溶液 。

　　9 . 3 绘制元素标准工作曲线

　　按照 11 . 2 分别测定 9 . 1 和 9 . 2 中的元素标准工作溶液，并分别绘制盐酸为介质和氢氟酸为介质的元素标准工作曲线 。元素标准工作曲线的相关系数应大于或等于 0 . 999 。

　　9 . 4 元素工作标准曲线的校准

　　用 9 . 1 和 9 . 2 配制的 100 μg/L 的元素标准工作溶液校准元素工作标准曲线，标定值应在 ±5%以内，否则应重新制作元素标准工作曲线 。

　　10 取样 、制样及样品保存

　　10 . 1 取样 、制样

　　按照 HG/T 3921 中的规定进行取样 。将样品容器震摇数次，使样品混合均匀 。

　　10 . 2 样品保存

　　样品应密闭 、避光保存 。一般情况下样品可于常温下进行保存，需要低温保存的样品还应按照要求进行低温保存 。

　　1 1 分析步骤

　　本试验过程的误差来源可参见附录 A 。

　　本试验的精密度数据可参见附录 B 。

　　1 1 . 1 试验溶液的制备

　　1 1 . 1 . 1 称取 1 . 00 g样品，置于瓷坩埚(若有机物对瓷坩埚有腐蚀或测硅时应使用铂金坩埚)中，在通风柜中于电加热炉上缓缓加热，待样品完全碳化后，将坩埚转入高温炉中，于 560 ℃或 460 ℃的温度下进行灰化直至完全(温度 560 ℃时至少灰化 2 h ,温度 460 ℃时灰化时间应适当延长)。从高温炉里取出坩埚盖好盖，冷却到室温 。

　　1 1 . 1 . 2 用吸量管往每个坩埚中各加入 1 mL 的浓盐酸(6 . 1) , 以溶解灰分 。若测硅，需用耐氢氟酸的吸量管往每个坩埚中各加入 1 . 0 mL 的氢氟酸(6 . 2) 。加入氢氟酸前，应确保溶液冷却 。

　　1 1 . 1 . 3 加入酸后，样品灰分应全部被溶解 。若不能完全溶解，可温热进行溶解，若仍全溶不了，应重新进行碳化 、灰化试验 。

　　1 1 . 1 . 4 把溶解好的样品转移到 25 mL 的容量瓶中，用纯水冲洗坩埚 2 次，把冲洗液一并移到容量瓶中，然后用纯水定容 。

　　1 1 . 1 . 5 制备样品空白溶液 。

　　1 1 . 2 样品测定

　　1 1 . 2 . 1 按仪器操作说明书中的规定进行仪器操作 。

　　1 1 . 2 . 2 按第 8 章中的规定设置 ICP-AES工作条件 。

　　1 1 . 2 . 3 吸入样品空白溶液及样品溶液，采集原始数据 。

　　12 结果计算

　　由仪器的计算机系统自动完成计算，或按式(1)进行计算：

　　X = …………………………( 1 )

　　式中：

　　X— 被测元素的含量，单位为微克每克(μg/g) ;

　　c1 — 从元素工作标准曲线上查得的试验溶液中被测元素的浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　c2 — 从元素 工 作 标 准 曲 线 上 查 得 的 样 品 空 白 溶 液 中 被 测 元 素 的 浓 度，单 位 为 微 克 每 毫 升(μg/mL) ;

　　V— 被测试验溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　5

　　GB/T 24794—2009

　　m— 样品的质量，单位为克(g) 。

　　13 试验报告

　　13 . 1 试验结果小于检出限，报未检出 。

　　13 . 2 试验结果大于检出限而低于定量限，报出实测数据，但需在括号内注明低于定量限 。

　　13 . 3 试验报告应包括下列内容：

　　a) 试验报告应写明所用的方法及试验结果 。

　　b) 试验报告也应提及本标准中没有规定的所有操作细节，或者被认为是可任选的操作细节，并说明任何有可能影响试验结果的事件的细节 。

　　c) 试验报告应包括完成样品鉴定所需的所有资料 。

　　14 仪器校准

　　应按照仪器说明书中的规定定期校准仪器 。

　　6

　　GB/T 24794—2009

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　误 差 来 源

　　A.1 正误差

　　A.1 . 1 样品在制备过程中易被污染，所以要随时将样品盖好 。

　　注意：锌污染来自于化妆品和护手霜，有时候在样品准备时引起正误差 。

　　A.1 . 2 光谱干扰可造成结果偏差，在每一分析波长处应消除背景干扰 。

　　A.1 . 3 坩埚没有被清洗干净 。

　　A.1 . 4 瓷坩埚被样品灰分腐蚀或已破损 。

　　A.1 . 5 在制备区域生锈时可能发生铁的污染 。在任何时候都要保持排烟罩清洁和无灰尘 。

　　A.1 . 6 元素污染可能总是来自于高温炉 。来 自炉罩的铁锈可引入铁，火砖灰尘在燃烧过程中可将铝引入样品中 。

　　A.1 . 7 不洁的喷雾器，喷射室，挡板和炬管可引起正误差 。

　　A.1 . 8 酸受到污染 。

　　A.2 负误差

　　A.2 . 1 制备好的样品 灰 分 应 在 室 温 或 低 于 室 温 下 加 入 氢 氟 酸，如 温 度 过 高 可 引 起 样 品 中 的 硅 形 成SiF4 挥发掉，使测得的硅浓度偏低 。

　　A.2 . 2 在灰化过程中的样品溅失 。应避免样品升温过快 。

　　A.2 . 3 加入酸后，样品灰分没有全部溶解 。若样品灰分没有全部溶解，可温热进行溶解，若仍全溶不了，应重新进行灰化 。

　　GB/T 24794—2009

　　GB/T 2 4 7 9 4 2 0 0 9

　　—

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　精 密 度

　　不同的元素精密度不同，且与元素的含量有关 。表 B. 1 是一照相有机物样品微量元素多次试验数据的平均值 、标准偏差 、相对标准偏差(是用氢氟酸和铂金坩埚做的试验)。

　　表 B.1

　　元素

　　平均值/(μg/g)

　　标准偏差/(μg/g)

　　相对标准偏差/%

　　Al

　　5 . 817 9

　　0 . 367 4

　　6 . 3

　　Ca

　　7 . 386 6

　　0 . 314 8

　　4 . 3

　　Cd

　　5 . 066 0

　　0 . 113 6

　　2 . 2

　　Co

　　5 . 081 1

　　0 . 122 7

　　2 . 4

　　Cr

　　5 . 976 6

　　0 . 161 3

　　2 . 7

　　Cu

　　4 . 973 9

　　0 . 193 0

　　3 . 9

　　Fe

　　7 . 525 7

　　0 . 443 6

　　5 . 9

　　K

　　51 . 890

　　4 . 591

　　8 . 8

　　Mg

　　5 . 999 9

　　0 . 162 9

　　2 . 7

　　Mn

　　5 . 021 6

　　0 . 110 7

　　2 . 2

　　Na

　　8 . 416 5

　　0 . 939 6

　　11

　　Ni

　　5 . 581 6

　　0 . 138 6

　　2 . 5

　　Pb

　　4 . 970 6

　　0 . 280 9

　　5 . 7

　　Sn

　　4 . 746 4

　　0 . 250 9

　　5 . 3

　　Zn

　　5 . 643 7

　　0 . 178 5

　　3 . 2

　　Si

　　9 . 804 5

　　0 . 854 0

　　8 . 7