TCVN5398:1991

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5398:1991 (ST SEV 5398-91) về Vàng - Phương pháp phân tích phát xạ nguyên tử TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 5398 : 1991 VÀNG - PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ Gold - Methods of atomic emission analysis Lời nói đầu TCVN 5398 : 1991 do Viện Công nghệ - Bộ Công nghiệp nặng biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Ủy ban Khoa học và Kỹ thuật Nhà nước (nay là Bộ Khoa học và Công nghệ) ban hành. Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật. VÀNG - PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ Gold - Methods of atomic emission analysis Tiêu chuẩn này quy định phương pháp phát xạ nguyên tử, xác định hàm lượng các tạp chất: bạc, đồng, sắt, platin, paladi, rôdi, bítmút, chì, antimon, kẽm, mangan, niken, crôm và thiếc trong mẫu vàng có hàm lượng vàng không nhỏ hơn 99,95 %. 1. Phương pháp phát xạ nguyên tử xác định các tạp chất trong mẫu thử có dạng bất kỳ 1.1. Bản chất phương pháp Phương pháp dựa trên cơ sở hóa hơi và kích thích nguyên tử của mẫu thử từ giọt dạng cầu khi phóng điện hồ quanh, chụp ảnh quang phổ và đo cường độ vạch phổ của tạp chất cần xác định. Mối liên hệ giữa cường độ vạch với hàm lượng tạp chất trong mẫu thử được xác định bằng đồ thị chuẩn. Phương pháp này xác định các tạp chất với hàm lượng được quy định trong Bảng 1. Bảng 1 Tạp chất được xác định Hàm lượng, % Tạp chất cần xác định Hàm lượng, % Bạc Từ 0,0001 đến 0,008 Chì Từ 0,0002 đến 0,01 Đồng Từ 0,0001 đến 0,008 Antimon Từ 0,0002 đến 0,01 Sắt Từ 0,0003 đến 0,02 Kẽm Từ 0,0002 đến 0,01 Paladi Từ 0,0003 đến 0,01 Mangan Từ 0,0001 đến 0,005 Rodi Từ 0,0001 đến 0,003 Crôm Từ 0,0001 đến 0,003 Bítmút Từ 0,0002 đến 0,01 Thiếc Từ 0,0002 đến 0,01 Platin Từ 0,0008 đến 0,01 Niken Từ 0,0001 đến 0,003 Sai số cho phép của kết quả phân tích hàm lượng các tạp chất với xác suất tin cậy P = 0,95, được quy định trong Bảng 2. Đối với hàm lượng ở khoảng trung gian cho phép tính sai số theo phương pháp nội suy tuyến tính. Bảng 2 % Hàm lượng tạp chất Sai số cho phép Hàm lượng tạp chất Sai số cho phép 0,0001 ± 0,00006 0,003 ± 0,0008 0,0003 ± 0,0001 0,005 ± 0,0015 0,0005 ± 0,0002 0,008 ± 0,002 0,001 ± 0,0004 0,02 ± 0,004 1.2. Yêu cầu chung Yêu cầu chung đối với phương pháp phân tích theo TCVN 5196 : 1990. 1.3. Thiết bị, hóa chất và vật liệu Máy quang phổ thạch anh tán sắc trung bình hoặc máy quang phổ cách tử nhiễu xạ có độ tán sắc lớn; Máy phát hồ quang dòng điện xoay chiều; Vi quang kế; Bộ lọc sáng thạch anh ba bậc; Bếp điện trở; Kính ảnh Liên Xô loại 1, 2, 3 và của các nước khác có tính chất tương đương và kính ảnh có độ nhạy nhỏ hơn; Các đầu kẹp điện cực có làm nguội cưỡng bức. Các điện cực than quang phổ tinh khiết của Liên Xô mác o C 4-7-3 hoặc của nước khác có tính chất tương đương gồm: Loại có đường kính 6 mm đến 10 mm, dài 30 mm đến 50 mm, lõm côn sâu 1 mm; Loại có đường kính 6 mm đến 10 mm, dài 30 mm đến 50 mm, được mài hình côn cụt hoặc bán cầu; Kẹp nhỏ (cái díp); Máy mài điện cực than; Cân phân tích có độ chính xác cấp 2; Khuôn ép bằng máy thép có đường kính bên trong cối từ 3 mm đến 5 mm; Chén sứ; Thuốc hiện hình và thuốc hãm cho kính ảnh; Rượu etylic tinh khiết kỹ thuật; Axit clohydric đặc (d = 1,19); Axit clohydric dung dịch 1 : 1; Các mẫu chuẩn vàng theo tiêu chuẩn hiện hành. 1.4. Chuẩn bị phân tích Từ mẫu thử lấy bốn mẫu phân tích, từ mỗi mẫu chuẩn lấy hai mẫu phân tích, mỗi mẫu phân tích có khối lượng 200 mg. Bề mặt của mẫu được làm sạch theo TCVN 5196 : 1990. 1.5. Tiến hành phân tích Đặt mẫu phân tích của mẫu thử hoặc mẫu chuẩn vào lõm sâu của điện cực than phía dưới. Điện cực phía trên là thanh than đã mài côn cụt hoặc bán cầu. Chụp ảnh phổ trên máy quang phổ có hệ thống chiếu sáng ba thấu kính. Ánh sáng của khe máy đi qua bộ lọc sáng ba bậc. Độ rộng của khe máy 0,015 mm đến 0,02 mm; thời gian lộ sáng 30 s đến 60 s. Điều chỉnh khoảng cách giữa hai điện cực, theo ảnh phóng đại của tia hồ quang trên màng ảnh của màng ngăn trung gian có độ cao 5 mm trong suốt thời gian lộ sáng, để giữ cố định (ổn định) tia hồ quang. Dùng hồ quang dòng điện xoay chiều, cường độ 3 A đến 5A làm nguồn kích thích phổ. Khi xác định bạc và đồng có hàm lượng lớn hơn 0,003 %, ảnh phổ của mẫu thử được chụp trên kính ảnh có độ nhạy nhỏ hơn. Mỗi mẫu chuẩn chụp hai ảnh phổ và mỗi mẫu thử chụp bốn ảnh phổ. Hiện hình kính ảnh, rửa bằng nước, cho vào thuốc hãm, tráng lại bằng nước và hong khô. Độ dài sóng của vạch phân tích được quy định trong Bảng 3. Trị số đen của phông, dùng làm vạch so sánh, phải ở trong vùng có độ đen trung bình. Bảng 3 Tạp chất cần xác định Độ dài của sóng vạch phân tích, nm Vạch so sánh Khoảng hàm lượng cần xác định, % Bạc 328, 07 328, 07 phông Vàng - 330, 83 nm Từ 0,0001 đến 0,003 Từ 0,003 đến 0,008 Đồng 327, 40 327, 40 324, 75 phông Vàng - 330, 83 nm phông Từ 0,0001 đến 0,005 Từ 0,0003 đến 0,008 Từ 0,0001 đến 0,001 Sắt 259, 84 259, 94 275, 57 phông Từ 0,0003 đến 0,005 Từ 0,0003 đến 0,005 Từ 0,005 đến 0,02 Platin 265, 94 phông Từ 0,0008 đến 0,01 Paladi 324, 27 340, 46 phông Từ 0,0003 đến 0,01 Rôdi 339, 68 343, 49 phông Từ 0,0001 đến 0,003 Bítmút 306,77 phông Từ 0,0002 đến 0,01 Chì 261,42 266,32 phông Từ 0,0002 đến 0,01 Từ 0,005 đến 0,01 Antimon 259,81 287,79 phông Từ 0,0002 đến 0,005 Từ 0,005 đến 0,01 Kẽm 334,50 330,26 330,29 phông Từ 0,0002 đến 0,01 Mangan 279,48 280,11 phông Từ 0,0001 đến 0,001 Từ 0,001 đến 0,005 Niken 305,43 341,48 phông Từ 0,0001 đến 0,001 Từ 0,001 đến 0,005 Crôm 276,66 phông Từ 0,0001 đến 0,003 Thiếc 326,23 244,50 phông Từ 0,0002 đến 0,01 1.6. Xử lý kết quả Xác định hàm lượng tạp chất theo phương pháp ba mẫu chuẩn. Trên mỗi ảnh phổ, đo độ đen vạch phân tích của nguyên tố cần xác định S v (xem Bảng 3) và của phông lân cận s p (độ đen nhỏ nhất), bên cạnh vạch phân tích của nguyên tố cần xác định, ở phía bất kỳ trên cùng một kính ảnh) hoặc của vạch so sánh S s . Tính hiệu số độ đen ΔS = S v - S p hoặc ΔS = S v - S s . Từ trị số ΔS 1 và ΔS 2 nhận được trên hai ảnh phổ đối với mỗi mẫu chuẩn, tính trung bình số học Xây dựng đồ thị chuẩn: trục tung là , trục hoành là logarit hàm lượng nguyên tố cần xác định trong mẫu chuẩn. Từ ΔS, dựa theo đồ thị chuẩn, xác định được hàm lượng tạp chất trong mẫu phân tích vàng. Kết quả cuối cùng là trung bình số học của kết quả bốn lần xác định trên cùng một kính ảnh. 1.7. Kiểm tra độ chính xác của kết quả phân tích 1.7.1. Sai lệch kết quả giữa bốn lần xác định song song và giữa hai lần phân tích với xác suất tin cậy P = 0,95, không được vượt quá sai lệch tuyệt đối cho phép d, được quy định trong Bảng 4. Bảng 4 Hàm lượng tạp chất Sai lệch tuyệt đối cho phép, d Hàm lượng tạp chất Sai lệch tuyệt đối cho phép, d 0,0001 0,0003 0,0005 0,001 0,00008 0,00015 0,0003 0,0005 0,003 0,005 0,008 0,02 0,001 0,002 0,003 0,006 Đối với hàm lượng ở khoảng trung gian, cho phép tính sai lệch theo phương pháp nội suy tuyến tính. 1.7.2. Kiểm tra độ chính xác của kết quả phân tích theo TCVN 5196 : 1990. 2. Phương pháp phát xạ nguyên tử xác định tạp chất trong mẫu thử được chế tạo ở dạng thanh 2.1. Bản chất phương pháp Phương pháp dựa trên cơ sở hóa hơi và kích thích nguyên tử của mẫu thử trong khi phóng điện hồ quang hoặc phóng điện tia lửa, chụp ảnh quang phổ và đo cường độ vạch phổ của tạp chất cần xác định. Mối liên hệ giữa cường độ vạch với hàm lượng tạp chất trong mẫu thử, được xác định dựa theo đồ thị chuẩn của mẫu chuẩn. Phương pháp này cho phép xác định các tạp chất với hàm lượng được quy định trong Bảng 5. Bảng 5 Tạp chất cần xác định Hàm lượng, % Tạp chất cần xác định Hàm lượng, % Bạc Đồng Sắt Platin Paladi Rôdi Bítmút Từ 0,0001 đến 0,02 Từ 0,0001 đến 0,02 Từ 0,0002 đến 0,005 Từ 0,0002 đến 0,01 Từ 0,0002 đến 0,01 Từ 0,0002 đến 0,003 Từ 0,0001 đến 0,005 Chì Antimon Kẽm Mangan Niken Crôm Thiếc Từ 0,0003 đến 0,01 Từ 0,0002 đến 0,01 Từ 0,0003 đến 0,01 Từ 0,0001 đến 0,005 Từ 0,0002 đến 0,002 Từ 0,0002 đến 0,003 Từ 0,0002 đến 0,01 Sai số cho phép của kết quả phân tích hàm lượng các tạp chất với xác suất tin cậy p = 0,95 được quy định trong Bảng 6. Bảng 6 % Hàm lượng tạp chất Sai số cho phép Hàm lượng tạp chất Sai số cho phép 0,00010 0,00030 0,0005 0,0010 ± 0,00006 ± 0,00010 ± 0,0002 ± 0,0004 0,0030 0,0050 0,008 0,020 ± 0,0008 ± 0,0015 ± 0,002 ± 0,005 Đối với hàm lượng ở khoảng cách trung gian cho phép tính sai số theo phương pháp nội suy tuyến tính. 2.2. Yêu cầu chung Yêu cầu chung đối với phương pháp phân tích theo TCVN 5196 : 1990. 2.3. Thiết bị, vật liệu và hóa chất Máy quang phổ thạch anh tán sắc trung bình hoặc máy quang phổ cách tử nhiễu xạ; Máy phát vạn năng, đảm bảo sự phóng điện tia lửa và phóng điện hồ quang dòng điện xoay chiều; Các đầu kẹp điện cực có làm nguội cưỡng bức; Lò nung điện trở; Kính ảnh để chụp phổ loại 1, 2, 3 và kính ảnh có độ nhạy nhỏ hơn; Vi quang kế; Dũa mịn; Chén sứ; Axit clohydric đặc (d = 1,19), dung dịch 1 : 1; Thuốc hiện hình và thuốc hãm dùng cho kính ảnh; Mẫu chuẩn các thành phần vàng ở dạng thanh đúc. 2.4. Chuẩn bị phân tích Các mẫu để phân tích phải ở dạng hai thanh đúc, có đường kính 6 mm ¸ 8 mm, dài 20 mm ¸ 70 mm. Mài một đầu thanh thành hình bán cầu, dùng dũa mịn tạo bề mặt nhẵn, sau đó làm sạch bề mặt vàng theo TCVN 5196 : 1990. 2.5. Tiến hành phân tích Mẫu đã chuẩn bị theo 2.4 dùng làm điện cực trên và điện cực dưới để chụp ảnh phổ. Chụp ảnh phổ ở độ rộng khe máy 0,015 mm, khoảng cách giữa các điện cực 1,5 mm ¸ 2,0 mm, ánh sáng của khe máy đi qua hệ thống chiếu sáng ba thấu kính, chiều cao của màng trung gian 5 mm, thời gian chụp 30 s ¸ 60 s. Độ dài sóng của vạch phân tích, được quy định trong Bảng 7. Trị số độ đen của phông dùng làm vạch so sánh, phải ở trong vùng có độ đen trung bình. Bảng 7 Tạp chất cần xác định Độ dài sóng của vạch phân tích, nm Vạch so sánh Khoảng hàm lượng cần xác định, % Bạc 328,40 328,07 phông Vàng - 330,83 nm Từ 0,0001 đến 0,004 Từ 0,002 đến 0,02 Đồng 327,40 324,75 327,40 phông Vàng - 330,83 nm Từ 0,0001 đến 0,004 Từ 0,0001 đến 0,001 Từ 0,003 đến 0,02 Sắt 259,94 259,84 302,06 phông Từ 0,0002 đến 0,005 Platin 265,94 phông Từ 0,0002 đến 0,01 Paladi 324,27 340,46 342,12 phông Từ 0,004 đến 0,01 Từ 0,0002 đến 0,01 Từ 0,0002 đến 0,01 Rôdi 339,68 343,49 phông Từ 0,001 đến 0,003 Từ 0,0002 đến 0,003 Bítmút 306,77 298,90 phông Từ 0,0001 đến 0,005 Từ 0,001 đến 0,005 Chì 261,42 266,32 phông Từ 0,0003 đến 0,01 Từ 0,004 đến 0,01 Antimon 259,81 287,79 phông Từ 0,0002 đến 0,044 Từ 0,004 đến 0,01 Kẽm 330,26 334,50 phông Từ 0,0003 đến 0,01 Mangan 279,85 279,48 phông Từ 0,0001 đến 0,005 Niken 305,08 301,20 341,48 phông Từ 0,0002 đến 0,002 Crôm 302,16 284,32 284,98 phông Từ 0,0002 đến 0,003 Từ 0,0002 đến 0,01 Thiếc 317,50 326,23 284,00 phông Từ 0,0002 đến 0,01 Khi xác định bạc và đồng có hàm lượng lớn hơn 0,002 %, dùng phóng điện tia lửa, dòng một chiều cường độ 2,0 A ¸ 2,5A, thời gian nung 15 s làm nguồn kích phổ. Khi xác định bạc và đồng có hàm lượng nhỏ hơn 0,004 % cũng như khi xác định sắt, platin, paladi, rôdi, bítmút, chì, antimon, kẽm, mangan, niken, crôm, thiếc dùng phóng điện hồ quang, dòng điện xoay chiều cường độ 5 A ¸ 6A, thời gian nung 15 s làm nguồn kích phổ. Ở điều kiện như trên, chụp ảnh phổ của mẫu chuẩn các thành phần vàng. Mỗi mẫu thử chụp bốn ảnh phổ và mỗi mẫu chuẩn chụp hai ảnh phổ. Hiện hình kính ảnh, tráng bằng nước, cho vào thuốc hãm, tráng lại bằng nước và hong khô, 2.6. Xử lý kết quả theo 1.6. 2.7. Kiểm tra độ chính xác của kết quả phân tích. 2.7.1. Sai lệch kết quả giữa bốn lần xác định song song và giữa hai lần phân tích với xác suất tin cậy p = 0,95, không được vượt quá sai lệch tuyệt đối cho phép d, được quy định trong Bảng Bảng 8 % Hàm lượng tạp chất Sai lệch tuyệt đối cho phép, d Hàm lượng tạp chất Sai lệch tuyệt đối cho phép, d 0,0001 0,0003 0,0005 0,001 0,00008 0,00015 0,0002 0,0004 0,003 0,005 0,008 0,02 0,001 0,0015 0,002 0,004 Đối với hàm lượng ở khoảng trung gian, cho phép tính sai lệch theo phương pháp nội suy tuyến tính. 2.7.2. Kiểm tra độ chính xác của kết quả phân tích theo TCVN 5196 : 1990.